淺析無軸傳動輪轉膠印機的張力控制

無軸傳動環球70輪轉膠印機的張力控制非常重要，因為在無軸傳動的情況下印刷機的張力控制方式發生了很大變化，與有軸傳動方式下的張力控制有很大的區別。無軸傳動張力控制主要受供紙部張力、送紙輥速比、RTF（折報機三角板前的拉紙輥）速比等幾方面的影響。與有軸傳動相比，無軸傳動的張力控制更加靈活，但可變因素的增加也提高了張力控制的難度，這就要求我們在實踐中不斷摸索三者的規律，達到最佳的配合模式。在此筆者談談對無軸傳動環球70輪轉膠印機進行張力控制的幾點體會。



供紙部張力控制部件組成

　

　　供紙部的張力控制部分由剎車片、制動器、浮動輥等組成，為了使紙帶張力保持恒定，紙卷制動器必須能夠根據紙帶張力的波動情況自動進行調整以保證紙帶勻速、平穩地進入印刷裝置。在機器平穩運行過程中，應保證紙帶張力穩定在給定值上，在啟動和剎車時防止紙帶過載和隨意松卷。在印刷過程中，隨著紙卷直徑不斷減小，為保持紙帶張力的恒定，需要對制動力矩進行相應的調整。

　　MEG DLP1000型供紙機紙卷的制動采用軸制動方式，在紙卷芯部軸端設置剎車片和剎車盤，通過氣壓方式加載制動力，即氣動式張力控制系統。在印刷過程中，紙帶的線速度保持不變，而紙卷的角速度卻隨著紙卷直徑的減小不斷增大。在不考慮由角加速度產生的慣性力矩和阻力矩的前提下，為保證紙帶穩定運行，應該滿足下面的條件：

F×R＝T×r

　　F為紙帶張力，R為紙卷半徑，T為紙卷軸芯的制動力，r為紙卷軸芯制動力半徑。

可以看出，隨著紙卷半徑的減小，如果不改變制動力的大小，紙帶所受到的張力會越來越大，最終會使紙帶被拉斷。因此，在保持紙帶張力穩定的前提下，隨著紙卷半徑的減小，制動力必須按照一定的規律隨之減小。

　　簡而言之，就是剎車片與剎車盤接觸后產生一定的摩擦力，從而使紙帶具有一定的張力，浮動輥在張力的作用下產生擺動后帶動其上的電位器發生一定的改變，將張力的變化轉化為電信號，控制剎車氣缸的氣壓，從而達到控制摩擦力大小的目的，實現紙帶張力的自動控制。

剎車片與剎車盤的間距應在1～2mm之間。如果間隙過大，當氣缸氣壓變化時不能有效地將剎車片夾緊，導致張力過小，造成開機時浮動輥突然被拉下將紙帶繃斷;如果間隙過小，則氣缸始終將剎車片夾緊，氣缸氣壓變化不能調整剎車片與剎車盤的夾緊程度,最終會將紙帶拉斷。特別是在開機時當張力顯示值由4位數變成3位數后,會因紙帶張力過大導致斷紙。

　　應根據剎車片材質的不同定期檢查其磨損情況，并適當調整間隙，否則會影響張力控制。剎車片出現故障后會引起張力控制極不穩定，特別是在接紙時浮動輥大幅度擺動，并且紙帶在進入RTF之前發飄，調整送紙輥和RTF及供紙部張力都不能解決問題，接紙結束后導致張力瞬間消失（浮動輥在接紙后大幅度調整）造成斷紙。造成剎車片剎車效果降低的原因是剎車片耐磨層材質比較軟而其碎屑又不能及時排出，經過摩擦后聚積在剎車片上形成了釉狀物質，減小了摩擦系數。這時可打磨剎車片，將釉狀物質去除，增加排屑槽的數量或更換剎車片。



印刷部入口張力控制



　　印刷部入口張力與供紙部張力是以送紙輥為界，送紙輥安裝在印刷裝置與供紙機之間的紙路上，強制紙帶運行，避免送紙輥之前的紙帶張力波動直接影響送紙輥之后的紙帶張力，保證進入印刷裝置的紙帶經過兩次張力控制之后較穩定。二次張力系統的控制原理是依靠紙帶的速度與送紙輥的線速度之差，通過摩擦實現的。一般情況下，送紙輥的線速度小于紙帶的速度。當使用送紙輥時，供紙部張力對印刷部入口張力具有一定的影響，通過印刷機主控制臺合理地設置送紙輥電動機與滾筒電動機的速度比是精確控制印刷部入口紙帶張力的關鍵，一般設置在-0.15％左右（根據印刷部的多少數值略有不同，但相差不會太大）。

　　無軸傳動方式徹底改變了以往依靠機械裝置控制張力的模式，通過數字電動機之間轉速變化形成的相對速差實現對張力的控制，即在送紙輥、印刷部滾筒、折報機RTF的線速度之間形成微小的速差實現對張力的控制。送紙輥電動機轉速降低將增大印刷部的入口張力，反之則減小。影響送紙輥電動機控制張力的因素除了速比的大小外，另一個原因是送紙輥與合壓輥的壓力，壓力的大小用合壓時的壓痕體現，一般為5～6mm。壓痕過小，則兩輥的接觸壓力較小，送紙輥與紙張的摩擦也較小，在相同的送紙輥電動機速比下張力減小；壓痕過大，則會使橡膠合壓輥與送紙輥在對壓運轉過程中因接觸壓力較大產生過多的熱量，加速橡膠輥的老化，減少其壽命。送紙輥對保證印刷質量是至關重要的，它能有效地防止印刷過程中跑規矩的問題。



印刷部出口張力控制



　　折報機RTF—三角板拉紙輥電動機的作用是使紙帶在印刷部出口至三角板保持一定的張力，確保紙帶經過印刷后順利地進入折報機。RTF電動機的轉速（線速度）一般要比印刷部滾筒的轉速快0.8%左右，變化范圍在0～2.0%。此數值的設定要視具體情況而定，如果設定的不合適，則不但影響印刷部出口至三角板的張力，而且影響紙帶進入折報機后的張力。數值偏大，會使印刷部出口至三角板的紙帶張力變大，而三角板至折報機之間的紙帶張力變小；數值偏小，會使印刷部出口至三角板的紙帶張力變小，而使三角板至折報機之間的紙帶張力變大。當所印刷的紙路較少時，此數值可以適當減少，因為這時的張力比較容易控制；當所印刷的紙路較多時，應適當增加RTF電動機速比值，以滿足最里面紙張對張力的要求，而其他紙帶的張力則可以通過調整送紙輥和印刷部張力的數值進行調整。印刷部出口張力是通過設置折報機RTF和送紙輥的速比，在兩者的共同作用下來控制的。折報機RTF電動機速比數值變化時會使所有印刷部的出口張力發生變化。如果只有單獨一個紙路的印刷部出口張力不合適，則應該調整相應送紙輥電動機的速比和供紙部的張力，實現單獨紙路張力產生變化，而不應該調整RTF電動機的速比。



供紙部、送紙輥、RTF之間的關系



　　供紙部、送紙輥、RTF之間是相互影響又相對獨立的。供紙部設置的張力和送紙輥設置的速比之間的合理配置可以實現對印刷部入口張力的控制。如果供紙部的張力不夠大，只靠送紙輥是不行的。因為送紙輥轉速與印刷部滾筒轉速的速度差很小（僅為1‰～２‰），不足以為印刷部提供足夠的張力。如果將送紙輥的速比調整得過大，則將增大送紙輥的負荷，不利于其保持穩定運轉，容易造成送紙輥電動機電氣故障，如調速器異常等。

　　RTF電動機的速比變化是對所有印刷部而言的，其任何變化都會對所有印刷部的出口張力產生影響，如果太大則將增加控制印刷部出口張力的難度。供紙部、送紙輥、RTF之間的相互關系，簡單說就是局部和整體的關系。供紙部、送紙輥、RTF之間的配比關系遵循由外到里依次增大的原則，實現張力由外到里依次增加。最外邊紙帶張力最小，最里邊紙帶張力最大，兩者中間的紙帶張力大小介于兩者之間，并且從外到里依次增大。 

　　這時（折報機Ｆ位于T1與T2之間），RTF速比設置為0.8％，送紙輥電動機速比依次設置為48（T1的送紙輥電動機控制系統與其他的有所不同）、－0.14％、－0.15％、－0.17％、－0.18％，供紙部的張力依次設置為18、18、19、20。如果最外邊的紙帶張力最大，則將出現很多難以克服的困難，如紙帶在進入三角板時跑偏或者經過折報機折頁后報紙內部的紙張有褶皺現象，甚至會因紙帶嚴重跑偏而斷紙，或因內部紙帶的張力小開機，合壓后在橡皮布剝離張力的作用下造成斷紙。如果此時僅僅增加里面紙帶的張力，則會因為張力過大而造成斷紙，人為地增加了控制張力的難度。檢測張力大小時，可在設備運轉時用手輕輕地觸壓紙帶感覺紙帶的繃緊度，或者仔細觀察紙帶是否發飄，檢查三角板RTF壓紙輪處的紙張內部（紙邊）是否有卷曲，檢查報紙的折疊情況等。



夾紙輥對張力的影響



　　夾紙輥主要控制RTF以后的紙帶張力，對進一步控制從印刷部出口到三角板的張力有非常重要的作用。兩對夾紙輥使紙帶在被裁切之前保持一定的張力，但又有一定的差別。導紙輥（bending rollers)下方第一對夾紙輥的作用是使紙帶貼附在三角板上，并拉動紙帶使之被順利裁開（裁刀為被動型）；第二對夾紙輥的作用是使紙帶保持一定的張力。如果設備運轉時紙帶有抖動現象，則說明兩對夾紙輥之間的張力不合適。

　　兩對夾紙輥的松緊原則是第二對比第一對略緊，因為夾紙輥的松緊發生變化時，其表面線速度與紙帶的相對速度也相應的發生變化。兩對夾紙輥的作用雖然有所區別，但是必須配合使用才能在設備高速運轉時保持穩定的紙帶張力，防止紙帶跑偏。夾紙輥太松則紙帶會因為張力比較小而左右移動，太緊則將紙邊壓傷且易造成紙邊撕裂，還會將夾紙輥上齒牙損壞，或引起報紙裁口大小發生變化。



其他因素對張力的影響



　　如果過紙輥太臟同樣可以引起張力不穩，造成斷紙。過紙輥使用較長時間后不及時清理，會在其表面黏附很多油泥，導致其直徑大小不一致，使紙帶受到的張力左右前后均不一致。如果紙帶所受到的張力超過其抗張強度，則發生斷紙事故。特別是當更換不同廠家的新聞紙時，因紙帶兩邊的松緊度不同會使問題更加嚴重，這將極大地影響生產，因此要及時清理過紙輥。模切刀 壓痕條 刀版彈墊 補底紙 膠條 海綿條 補底紙 壓痕模 壓痕線