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1、几种叠网纸板机压榨部的配置与设计几种叠网纸板机压榨部.机械设备oTgyo机械设备.n,的配置与设计王道文史晓冬贺兰海.(1.山东昌华造纸机械有限公司山东聊城252059;2.聊城市锅炉检验所山东聊城252059;3.日照华泰纸业有限公司山东菖县276500)王道文,助理工程师,主要从事造纸机的设计工作.摘要:对几种四叠网纸板机压榨部的典型配置与设计进行了阐述.产能5万t/a的2700/200四叠网多缸涂布白纸板机,其压榨部配置:真空压榨+两道高冲量压榨.产能18万t/a的5400/450四叠网多缸涂布白纸板机,其压榨部组成:真空吸移一真空压榨一真空吸移一大辊径压榨一真空吸移一大辊径压榨一光压.
2、产能15万t/a的4400/500四叠网多缸纸板机,其压榨部组成为:真空吸移一真空压榨一真空吸移一两道大辊径压榨.产能50万t/a的4800/600四叠网高档涂布白纸板机,其压榨部组成:真空吸移一真空压榨一真空吸移一靴式压榨一光压.对几种大辊径压榨辊的典型构造及其冷却装置进行了介绍.关键词:叠网纸板机;压榨部;大辊径压榨中图分类号:Ts754文献标识码:B文章编号:1007-92(2007)08-0055-05目前箱纸板及白纸板的需求量日益增加.具体纸种主要包括牛皮挂面箱纸板,涂布白卡纸,涂布白纸板等,其定量一般为125450g/m.衬层,芯层,底层大量采用废纸等二次纤维,面层采用进口本色木浆
3、为原料,一般是采用叠网抄造形式.叠网纸板机的特点:根据纸页的层数一般是在34张长网或短长网上分别成形,然后在干度10%14%的范围内将各层湿纸复合在一起.因为芯层纸页的定量通常最高,为保证在生产高定量的纸张时芯网的脱水能力,还会在芯网上增加套上网成形器.底网,芯网网案较长,且芯网配置了较多的真空脱水元件,一般设有辅助驱网装置和恒张力测控系统以保证成形网的正常运行.压榨部配置真空吸移引纸,真空预压榨和大辊径压榨,并根据纸种要求涂布,决定是否配置光泽压榨以改善纸页表面质量.干燥部采用1500mm1800ram烘缸双层布置,有的还设置施胶装置.电气控制精度要求高.由于大量采用二次纤维,因此对成形网,
4、压榨毛毯,干网的清洁要求高.本文拟对不同产能的叠网纸板机压榨部的典型配置进行介绍.1产能5万t/a的2700/200四叠网多缸涂布白纸板机抄造定量150400g/m,产量130t/d涂布白纸板.压榨部结构如图1所示,其配置特征:真空压榨+两道高冲量压榨.1.1压辊技术参数引纸辊直径192ram,辊面镀1mm铜并磨光至Ra3.2m.引纸辊提升装置采用无缓冲气缸机构,气缸内径100ram,工作行程200ram.真空压榨上辊为750ram沟纹胶辊,沟纹螺距3mm,沟纹宽0.5ram,深3ram;真空辊辊径750mm.二压由一对1000ram盲孔压辊组成,三压上辊为Chinan&PaperIn
5、dustryVo1.28,No8Aug,200755T1000ram平滑胶辊,下辊为1000ram盲孔胶辊,辊体材料为铸铁包胶,设计包胶层厚20mm,橡胶硬度P&J15.,盲孔辊面钻有深浅不同且呈螺旋形交错排列的盲孔.1.2大辊径压榨辊结构由于压辊的直径较大,压辊轴头由闷头式镶轴结构改为法兰式整体轴头铸钢结构(图2),这不仅简化了辊子的整体结构而且还可使冷却水在辊体整幅均匀分布,更有利于保护两侧包胶层.轴承装配处轴颈车1:12锥度,用圆螺母直接把轴承固定在锥面上,并用锁紧卡锁紧圆螺母.对于大型滚动轴承的退卸一般采用油压装置,在轴头的锥面上车一环形沟槽,在轴头端部钻一16ram长孔与之相
6、通,端部钻有G3/4螺纹.轴承需拆卸时,通过长孔用高压油泵(3040MPa)向锥面环形沟槽内注入高压油,使轴承内圈膨胀并沿锥面退下,该轴承退卸结构要求对轴头锥面进行高精度加工,轴头锥面要与轴承内孔配合紧密,不得有渗漏部位,否则拆卸时油压无法升高轴承难以退下.由于压区设计线压力高达200kN/m,所以对辊体和轴头的材料及制造加工精度均提出了严格的要求,辊体采用HT250,轴头采用ZG310-570铸造碳钢.对辊体和轴头要求进行退火处理以改善金相组织并降低铸件内的铸造残余应力,对轴头粗加工后进行100%UT探伤检验以避免铸件内存在超范围的裂纹,气孔等缺陷,同时提高了端盖螺栓的规格和材料等级,制造完
7、毕对压辊做严格的动平衡校验和0.30.5MPa的水压试验以保证大辊径压榨的安全使用.图127oo/2oo四叠网涂布白纸板机压榨部引纸辊2一真空压榨5.4一高冲量压榨图2法兰式整体轴头结构56毕氓-28#82.78月1.3大辊径压榨辊水冷却装置由于大辊压榨的设计线压力非常高,运行中压辊胶面发生非常大的形变,由于弹性滞后效应,会导致大量的热能积存在胶层内,导致辊面胶层会有明显的温度升高,如果不及时地将胶层内热量带走,辊面胶层就有可能发生机械崩裂.因此对工作线压力超过70kN/m的大压榨辊采用辊体内通冷水方式冷却.根据冷却水在压辊辊体内的流动状态,设计有畚水斗式冷却水循环装置.为了能将冷却水顺利地排
8、出,畚水斗汲水口开口方向应与辊子转向一致,因此应在辊子上作转向标记,安装畚水斗时因上下压榨辊旋向相反,故畚水斗安装方向也必须相反.1.4压榨辊加压系统压辊的加压方式为波纹气胎加压,其中真空压榨加压气胎为320ram,高冲量压榨加压气胎为580ram,抬辊气胎分别为250roman400ram.各压区线压力见表1,辊间线压力可通过调节减压阀,改变气胎内气体压力大小进行调节.表12700/200白纸板机各压区线压力1.5压榨部动力配置压榨部在真空压榨辊,二压和三压的上,下辊设置5个主传动点,采用YVP交流变频调速三相异步电动机,内带有光电编码器,以便形成闭环控制系统.电机功率均为55kW.除真空压
9、榨处为ZL型减速箱外,其余均选用双级硬齿面圆柱齿轮减速机,联接方式为电机与减速机采用弹性柱销联轴器,减速机与辊子轴头采用万向联轴器.2产能18万t/a的3400/450四叠网多缸涂布白纸板机抄造定量250450g/m,产量为480t/d.压榨部配置如图3,其组成:真空吸移一真空压榨一真空吸移一大辊径压榨一真空吸移一大辊径压榨一光压.2.1压辊技术参数真空吸移辊直径700ram,不锈钢辊壳.真空压榨上辊为1100ram铸铁包胶辊,真空压辊辊径1000ram,不锈钢辊壳.大辊径压榨由一对1500ram盲孔压辊组成,辊体材料为铸铁包胶,设计包胶层厚20ram,橡胶硬度P&J20.,盲孔辊面钻
10、有深浅不同且呈螺旋形交错排列的盲孔.光压上辊为900ram花岗岩辊,下辊为850ram铸图33400/450四叠网涂布白纸板机压榨部,5一真空吸移2一真空压榨4一第一大辊径压榨5第=大辊径压榨6一吹风引纸7一光压铁包胶辊.2.2真空吸移升降装置第一道真空吸移辊的升降采用电动螺杆机构(图4),螺杆上车lJT40x6-2的梯形螺纹.吸移辊通过连臂的活动端与提升装置的螺杆相连接.电机转动带动操作侧和传动侧的两对阿基米德蜗杆副,从而实现螺杆的升降动作,并通过中间连接轴实现操作侧与传动侧的同步动作.由于该纸机的幅宽较大,为保证蜗杆副的安全平稳运行,蜗杆选用45钢并做调质处理,硬度要求217255HBS,
11、蜗轮材料为ZQSn6-6-3以减小蜗杆副间的滑动摩擦并提高其抗胶合性能.中间连接轴的外径加粗为76mm,并且做严格的动平衡检验,以防止在纸机运行过程中连接轴出现大幅度的摆动,导致蜗杆轴的弯曲变形损坏.电机采用YCJ80BB5-2.2-223齿轮减速三相异步电动机,输出转速223r/min,转速低也可以减小连接轴的摆动.在螺杆上设有三个接近开关,以保证真空吸移辊能够在规定的行程内迅速,方便,准确地升降.真空吸移辊的安装精度要求较高,否则该辊压在长网上的两侧压力大小不一,湿纸幅以不稳定状态引向压榨部,造成纸幅出褶子,破边,断纸等纸病;重的一侧,引纸毛毯边易脏污,湿浆块粘在毛毯边上带进压区后甩浆,容
12、易引起断纸和纸幅上粘浆块.吸移辊落下的程度不合适,同样也会造成操作问题,比如,落下位置太高时,压力太轻或根本没接触网子,整个纸幅产生较长的斜褶子;落下位置太低,压力太大,毛毯脏污很快,影响正常生产.因此在安装真空吸移辊时要特别注意保证其安装精度.2.3大辊径压榨辊水冷却装置由于纸机运行车速较高,根据冷却水在辊体内的流动状态,参考干燥部烘缸的压差虹吸式排水形式,在辊体内设计有虹吸式冷却水循环装置(图5),其工作原理:在操作侧轴端安装有进水头,上有进气和进水两个接口,操作-士n黼凸名-r_1n匿l;l嚣翠1?机械设备?gy图4真空吸移升降装置1齿轮减速电机2连接轴j单头蜗杆4蜗轮5一螺杆6真空吸移
13、辊甩进接水斗中排出.2.4压辊加压系统侧轴头钻有通孔向辊体内通入冷却水和压缩空气.出水管固定在传动侧轴头上,管子汲水口距辊体内壁23mm,传动侧轴头钻有深孔至轴承外侧,冷却水在辊体内室与外界压差的作用下,由出水管流入传动轴孔内,在轴承外侧从小孔压辊的加压方式为液压油缸加压,其中真空压榨液压缸直径为l60mm,大辊径压榨加压,抬辊油缸为160mm,光压加压,抬辊油缸为80ram.各压区线压力见表2,辊间线压力可通过调节减压阀改变液压缸内油压值予以调节.2.5压榨部动力配置压榨部在第一道真空吸移辊,真空压榨,二道大辊径压榨和光泽压榨的上,下辊设置9个主传动点,采用YVP交流变频调速三相异步电动机,
14、电机功率配置依次为30kW,75/75kW,132/132kW,132/132kW,45/45kW.3产能15万t/a的4400/500四叠网多缸纸板机抄造定量l26250g/m.,产量433t/d.压榨部配置如图6所示,其组成为:真空吸移一真空压榨一真空吸移一两道大辊径压榨.湿纸出二,三压区采用风动引纸.3.1压辊技术参数真空吸移辊直径700mm,不锈钢辊壳.真空压榨上辊为1050mm盲孔胶辊,真空压辊辊径1000mm,不锈钢辊壳.大辊径压榨由一对1500mm盲孔压辊组成,辊体图5虹吸式水冷却装置一进气,水接头2一进水管j一出水管4接水斗Chi&尸qr,埘tryVol2昱No8Aug
15、,200757T材料为铸铁包胶,设计包胶层厚20mm,橡胶硬度P&J20.,盲孔辊面钻有深浅不同且呈螺旋形交错排列的盲孔.3.2压榨部特点第一道真空吸移辊的升降采用电动螺杆机构.真空压榨的上辊相对于下辊有80mm的偏心距偏向干燥部,湿纸从真空室开始,先依靠真空抽吸脱水,然后在真空和机械压榨两种作用下脱水,同时通过真空抽吸作用还可以将纸幅与毛毯间的空气抽走并吸附纸页使其紧贴毛毯.大压榨辊水冷却装置采用虹吸式冷却水循环形式,轴头结构与前面所述类似,不再赘述.3.3压辊加压系统压辊的加压方式为液压油缸加压,其中真空压榨液压缸直径为125mm,大辊径压榨加压,抬辊油缸为200mm.各压区线压力
16、见表3,辊间线压力可通过调节减压阀,改变液压缸内油压值予以调节.3.4压榨部动力配置表23400/450白纸板机各压区线压力表34400/500箱纸板机各压区线压力图64400/500四叠网箱纸板机压榨部1,5一真空吸移2一真空压榨4一第一大辊径压榨5一吹凤引纸6一第=大辊径压榨58彳华致t2882oo7JF8压榨部在第一道真空吸移辊,真空压榨,二道大辊径压榨的上,下辊设置7个主传动点,采用YVP交流变频调速三相异步电动机,电机功率配置依次为45kW,90/90kW,200/200kW,250/250kW.4产能30万t/a的4800/600四叠网高档涂布白纸板机抄造定量150450g/m,产
17、量970t/d.压榨部配置如图7,其组成:真空吸移一真空压榨一真空吸移一靴式压榨一光压.4.1压辊技术参数真空吸移辊直径750mm,不锈钢辊壳.真空压榨上辊为1250ram盲孔胶辊,真空压辊辊径1300mm,不锈钢辊壳.光泽压榨由一对铸铁包胶辊组成,上辊1250mm,下辊1240mm,设计包胶层厚20mm,橡胶硬度上辊P&J15.,下辊P&J0.,盲孔辊面钻有深浅不同且呈螺旋形交错排列的盲孔.4.2靴式压榨上辊为1500mm铸铁辊体包胶并车沟纹,包覆橡胶硬度为P&J15.,厚度为20mm,压辊循环冷却水由操作侧进入,传动侧排出.底辊靴形辊的名义靴套直径1500mm,靴长
18、5900mm,靴宽250mm.靴套表面为沟纹型,沟纹宽度为0.7mm,沟纹间距为每英寸10个沟纹,深1.0mm.沟纹容水空间可达270300cm/m,液压缸加压(卸压),位于靴的横幅的下面.加压油由传动侧进入喷入靴和靴套的夹区之间.油被收集到辊子内部并从操作侧排出来.辊子内部的压缩空气帮助排油通畅并保持靴套为圆形.底部靴辊有一套内刮刀以便更好地排油,散热.靴式压榨相对于传统压榨具有较高的线压(5001000kN/m)和较宽的压区(150300mm),湿纸页在压区内有较长的滞留时间,一般为传统压榨的510倍,纸页出压榨的干度大大提高.4.3大辊径压榨辊水冷却装置由于车速高达600m/rain,若
19、排水结构仍采用虹吸式,为克服辊体内水环的离心力排水压差将大大增加,这无疑会使辊体的生产加工难度加大.因此排水装置采用溢流式结构(图8),在操作侧轴端安有进水旋转接头,上有一个进水口,通过轴头内通孔及进图8溢流式水冷却装置水管向辊内通冷却水.传动侧轴头上均匀分布l8个30mm通孔,接水斗固定在轴承座上.冷却水在辊体内形成水环,由于冷却水在辊体内轴向不受其他外力,在水位差的作用下,当水环的厚度高于30mm通孔的底面时,冷却水通过这些小孔流入接水斗中,并由接水斗集中排出.轴头上嵌入接水斗部分有甩水槽以防止水在侧面渗漏.4.4加压系统第一道真空吸移辊的升降和真空压榨辊,光压辊的加压方式为液压油缸加压,
20、液压缸直径依次为80mm,l60mm,l25ham.各压区线压力见表4,辊间线压力可通过调节减压阀,改变液压缸内油压值进行调节.4.5压榨部动力配置压榨部在第一道真空吸移辊,真空压榨,靴压上辊,光泽压榨设置6个主传动点,采用ABB交流变频专用电机,电机功率配置依次为75kW,200/200kw,560RW,90/90kW.5总结5.1压榨部典型配置:一道真空预压榨+二道宽压区压榨(ENP),采用双毛毯压榨形式,如需涂布加工需加设一道光压整饰纸面以减小纸页两面差.随着纸机车速的提高,为减少湿纸幅在压榨部的断纸,湿纸从网部到压榨部?机械设备?Tgy机械设备n,表44800/600白纸板机各压区线压
21、力以及压榨部压区间的传递均采用真空吸移装置,经过一道或两道大辊径压榨,在湿纸页强度得到加强后采用风动引纸.第一道真空吸移辊的升降机构采用电动螺杆或液压缸形式,第二(三)道真空吸移辊固定在机架上.5.2对高速宽幅纸板机,压辊设计线压力高达20035OkN/m,加压机构由气动改为液压油缸,采用液压系统,充分利用其油压高(>1OMPa),结构紧凑,压力传递平稳可靠,自润性好,能频繁换向,容易实现自动化控制等优势.高线压,高车速下压辊表面会产生大量的摩擦热,为保护辊面包胶层,压榨辊设有循环水冷却系统,根据压辊内水的流动状态应设计不同的排水结构.5.3为保证高车速,高线压下的安全平稳运行,压榨部设
22、计进行了若干改进,压榨机架采用更为稳健的龙门式结构,压辊轴头采用法兰式整体轴头结构,轴头细部结构基本相同,并对压辊部件的选材和制造加工均提高了技术检验要求,压辊轴承选用进口SKF;g1调心滚动轴承,并进行稀油在线循环润滑和冷却,各道压榨上,下压辊均配备主传动点.口参考文献1蒋保平等.大压榨辊水冷却装置简介J.纸和造纸,2005,增刊2】杨旭.纸板成形器的特点及应用J.中华纸业,1998,19(6).ConfigurationanddesignofthepresssectionofseveralmultiwirepaperboardmachineNGDao.well.SHIXiaodong.HE
23、Lanhai1.ShandongChanghuaPaperManufacturingMachineryCo.,Lld.,Liaocheng252054Shandong,China;2.LiaochengInspectionInstituteofBoiler,Liaocheng252059,Shandong,China;3.RizhaoHuataiPaperCo.,Ltd.,Juxian276500,Shandong,China)Abstract:Thispaperintroducesthetypicalconfigurationanddesignofthepresssectionoffour-
24、wirepaperboardmachines.Thepresssectionconfigurationof2700/200four-wireandmulti-cylindercoatedwhiteboardpapermachinewiththeproductivecapacityof50thousandt/aisequipedwithsuctionpress+twosetsofheavyimpulsepress.Thepresssectionconfigurationof3400/450fourwireandmulticylindercoatedwhitepaperboardmachinewi
25、ththeproductivecapacityof180thousandt/aisequipedwithpickuproll-suctionpresspickuproll-largerolldiameterpresspickuprolllargerolldiameterpressflatpress.Thepresssectionconfigurationof4400/500fourwireandmulticylinderhighgradecoatedwhitepaperboardmachinewiththeproductivecapacityof150thousandt/aisequipedw
26、ithpickuprollsuctionpresspickuproll-twosetsofbigdiameterroll.Thepresssectionconfigurationof48001600fourwireandmulticylinderhighgradecoatedwhitepaperboardmachinewiththeproductivecapacityof300thousandt/aisequipedwithpickuprollsuctionpresspickuprollshoepressflatpress.Thetypicalstructureofthelargerolldiameterpressrollsandtheircoolingunitarealsointroducedinthepaper.Keywords:multiwirepapermachine;presssection;pressingrollwithlargediameter收稿日期:20070515(修改稿)ChinaPulp&PalerIndustryVol28,No8Aug,200759