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Equipment Manufactring Technology No.9

2009

Key Technique and Application of Flexivity Controlled Rolls for

High-speed and Wide Paper Machine

MAO Quan-you,

LI Guo-qiang

(Zhejiang Mechanical & Electrical College,Hangzhou 310053,China)

Abstract:Analyse the function of the press section . Introduce the structure and class the flexivity controlled rolls. Analyse the work
theory thorough and compare the advantage and disadvantage of three kinds of the flexivity controlled rolls which used the point of
applying pressure of hydraulic. Enumerating the productions of the introduction and development inland, gives that empoldering the
flexivity controlled rolls of high-speed and wide paper Machine adapt to homeland is development tendency of the paper machine.
Key words:

peper machine; the flexivity controlled rolls; mul-static preasure surports; the shoe press roll

差较前者大,工艺精度要求,材料要求很高,还不能调节不对

称与局部挠曲变形。

3.3

分区可控制挠度辊(第三代可控挠度辊)

分区可控挠度辊由德国爱修伟士机械厂开发,两端通过

滚动轴承支承,两轴承之间的芯轴正对压区方向的母线上分

布许多活塞孔。在活塞孔内设置有静压支撑头。液压系统分成
若干组向活塞孔供油,进入活塞孔的高压油把静压支承头压

向辊壳内表面,并经过节流孔进入静压头的顶部,在顶部与辊

壳内表面形成静压支承油膜,起到支承、润滑、冷却的作用,抵
消工作辊面挠曲变形,调节两辊之间的线压和间距的大小与

分布规律

[5]

分区可控挠度辊,因采用了先进的辊内静压支承和计算

机控制技术,使其具有在工作中分区精确、调控压区线压和间
隙的大小以及横幅的分布,节约能耗,操作容易,工作寿命长

及维修方便等特点(如图 4 所示)。

3.3.1 支承源的主要功能

其中,支承源有 4 个主要功能:

(1)支承芯轴上的辊壳;
(2)调整辊壳和芯轴之间的高度;
(3)调整辊壳和芯轴之间的角度;

(4)在固定的支承源与转动的辊壳之间形成一层摩擦力

很小的静压区油膜,从而控制和调整辊壳与背辊的压榨间隙。
辊壳在支承源上滑动,支承源位于芯轴里面,辊内部的全部压

力被芯轴所接受并导入机架底座。

3.3.2 辊的调节功能

分区可控挠度辊结构复杂,液压系统主要涉及到比例控

制静压支承技术与无阀电液伺服控制系统的应用,该技术要

求响应快,精度高。辊壳内表面加工要求较高,辊体、活塞密封
要求高。可多点分区控制两辊间线压与间距,能调节不对称与
局部挠曲变形,控制精度较高。

多静压支承分区可控挠度辊的开发,实现了可控挠度辊

辊壳的分区任意调节,增大了调节范围,扩大了调节功能,并

使其具备了消除压区内由辊面变形、制造误差、使用磨损等各
种因素造成的差异,为计算机横向控制创造了条件,较好地满

足了造纸生产中对纸幅压榨、压光等过程进行纵、横向质量自
控的要求,保证了宽幅、高速、优质造纸设备的高效、稳定运

[3]

。采用多静压支承分区控制结构,

取代游动辊的辊壳支承

结构,虽要增加液压回路数量,提高液压系统供油压强,加大

液压泵配用电动机的容量,但也大大降低传动辊壳克服辊内

摩擦阻力消耗的动力,两者相抵后,多静压支承分区可控挠度

辊与游动辊相比,可节省液压系统和克服辊内摩擦阻力消耗

动力总量的 50%以上。

在不同波长的误差调节方面,CC 辊与浮动辊只能消除长

波误差,全幅可控挠度辊能调节中,长波误差,但不能消除短

波误差,分区可控挠度辊则能消除大部分误差;严重磨损造成

的短波误差,只能采用重新磨辊才能解决。

3.3.3 制造成本的对比分析

多静压支承可控挠度辊辊体的设计计算远较浮动辊、CC

辊复杂,但其加工工作量和制造成本并不高,制造难度甚至还

低一些(如对辊壳内表面加工的某些要求较低,在辊心内不需

加工小直径深孔等),配套液压系统和计算机控制系统虽较复

杂,但增加的费用并不多。辊面挠度误差和挠度调节灵敏度是
相互制约的,为了达到较小的辊面工作母线挠度误差和进行

较灵敏的挠度调节,适当选择施力点的数量,精确确定辊内施

力点的位置和宽度是关键要素。

4

结束语

为了更好地适应宽幅高速现代化造纸机发展,多支承分

区可控挠度辊的研制开发是现代可控挠度辊发展的必然趋

势,其应用不仅涉及到造纸工业,同时相关技术亦能应用于金

属辊压成型、塑料成型、印染、包装等行业,其技术应用价值非
常高。

参考文献:

[1] 邝仕均. 2006 年世界造纸工业概况[J] .中国造纸, 2007,(11):63- 66.

[2] 杨 海,杨玉彩. 我国制浆造纸大型设备国产化势在必行[J]. 2009,

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[3] 孙宝荣. 比例控制静压支承技术在可控中辊中的应用[J]. 轻工机

械,2000,(2):15- 18.

[4] 贾立军. 可控中高辊原理及其应用[J]. 纸和造纸, 2000,(3):11- 15.

[5] 王晓彬,王锡元. 分区可控挠度辊的个性化设计及结构优化[J]. 轻

工机械,,2005,(2):7- 12.

图 4

分区可控挠度辊

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