Equipment Manufactring Technology No.9
，
2009
1798 年，
法国的洛培尔特（Robert）发明了世界上第一台长
网造纸机，经过两个多世纪的发展和改进，造纸机车速已达到
2 000 m/min，幅宽已达到了 10 m，对于生产新闻纸、
LWC、
SC
等纸种的造纸机车速，有望达到 2 500 m/min
[1]
。目前造纸机主
要由流浆箱、成型部、压榨部、烘干部、整饰部和完成设备组成。
压榨部是对成形后的湿纸页以加压的方式进一步脱水。
它由同形式或不同形式的压榨组组成，压榨组由辊面为硬和
软的两个辊子相配组成。
可控挠度辊是一种受力大、精度高、结构复杂、机电仪一
体化控制的含有高新技术的大型、通用关键部件，是宽幅造纸
机的关键技术。是我国造纸设备制造行业数十年以来，一直没
能攻克的技术难题之一
[2]
。目前适合大型高档纸机的可控挠度
辊，几乎全部依赖进口，并且价格极其昂贵。自 2002 年以来，
我国有一批如华泰纸业、晨鸣纸业、岳阳纸业等大型造纸企
业，为适应国内的纸业市场需求，先后引进了一批现代化的大
幅宽高速造纸机，这些造纸机平均每套交易额在 20 亿元人民
币以上，其中大部分来自两大跨国企业：德国的 Voith 公司与
芬兰的 Metso 公司。
1
可控挠度辊的结构
由双辊辊面组成的理想压区，要求其在幅宽方向上产生
等量的均布线压力，以对通过其间的物料施加均匀的辊压作
用。但由于在实际运行中，双辊间的线压和间距难以测定，因
此衡量其工作精度，可采用双辊等均布线压，接触线的间距误
差以 微米 为指标。这一间距误差，可按压辊的幅宽方向绘制
成误差曲线，并将其分解成若干条不同波长的误差分曲线进
行研究，找出其产生的原因和纠正的方法
【 3】
。
1.1
造成双辊间距误差的主要因素
在工作中，造成双辊间距误差的因素主要有：
（1）双辊辊面的加工误差。主要包括辊面接触母线不直度
误差（对于无中高辊）、加工中高曲线偏离理想中高曲线的误
差（对于中高辊）和辊面的径向跳动误差。其误差的最大值可
达到数十微米，误差曲线的半波长一般＞400～500 mm。
（2）双辊辊面的挠曲变形误差。这是由于作用在辊面上的
载荷大小、分布改变，或因辊壳厚度、材质不均导致的辊壳刚
度变化，而造成的辊面挠曲变形误差。其误差的最大值可达到
数百微米，误差曲线的半波长一般与辊面宽度相当。
（3）辊面包复层的压缩变形误差。这一误差是由辊面包复
层硬度不均，或因辊间被压材料（如纸幅、毛布）的厚度和抗压
弹性模数变化，引起的辊间线压力变化造成的。其误差最大值
可达到数百微米，误差曲线的半波长一般与辊面宽度相当，也
有中、短波长的。
（4）双辊辊面的温度变形误差。这一误差是由沿宽度方向
上辊壳温度变化，导致其径向温度变形不均，而造成的辊面半
径误差。其误差的最大值可数十到近百微米，误差曲线的半波
长一般与辊面宽度相当，有时也会产生短波长的。
（5）双辊辊面局部磨损造成的误差。这一误差的分布很不
规则，其最大误差值常可达到数百甚至数千微米，而误差曲线
的半波长则很短，一般仅有数毫米宽。
1.2
抗挠结构的种类
可控挠度辊，其主要目的就是解决两配对压辊之间工作
线压与间距的大小控制与分布规律，并通过计算机系统、故障
检测系统和液压控制系统对其进行实时反馈控制，抵消辊子
在工作过程产生的挠曲变形。自 19 世纪 70 年代以来，可控挠
度辊根据不同机理，不同形式，具备了以下几种抗挠结构：
（1）中心线错位抗挠结构。采用精密的中心线交叉角调节
机构，产生较大轴向摩擦，此结构不适合造纸行业。
（2）反弯矩抗挠结构。通过向压辊两端轴头施加反弯矩，
抵消辊体中段线压和自重造成的挠度，某研究院开发的中固
可控挠度辊属于此类（如图 1 所示），其调节精度低，仅适合小
幅宽，低车速造纸机。
高速宽幅造纸机可控挠度辊关键技术与应用
毛全有，李国强
（浙江机电职业技术学院，浙江 杭州 310053）
摘要：简介了造纸机压榨部的功能，并对可控挠度辊进行了分类和结构介绍；深入分析了三类应用辊内液压加压点的原理和可控挠度
辊的工作原理，比较了优缺点；阐述了国内可控挠度辊的引进吸收与发展的关键技术及其应用，提出了开发适合中国国情的大幅宽高
车速造纸机的分区可控挠度辊，是造纸机今后的发展方向。
关键词：造纸机；分区可控挠度辊；多静压支承；靴形压榨辊
中图分类号：TS73
文献标识码：B
文章编号：1672- 545X（2009）09- 0140- 03
收稿日期：2009- 06- 07
作者简介：毛全有（1953—），男，浙江杭州人，副教授，主要从事机械设计等方面的研究；李国强（1977—），男，浙江湖州人，助理工程师，主要从事
机械设计等方面的研究。
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