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表面卷取式复卷机

书籍：制浆造纸手册第九分册纸张抄造

出处：按学科分类—工业技术中国轻工业出版社《制浆造纸手册第九分册纸张抄造》第814页（7537字）

目前，人们指的表面卷取式复卷机，均指双托辊表面卷取式复卷机。

1．表面卷取式复卷机的构造

图11－7－25 下引纸式表面卷取复卷机构造图

1—驱动辊(托辊) 2—纵切刀 3—调整辊 4—托纸板 5—推纸辊装置 6—压辊 7—压辊平衡 8—压辊加减装置 9—压辊传动电机 10—气动装放纸芯轴装置 11—气动纸芯轴缓冲架 12—分纸器 13—导轮

图11－7－26 国产上引纸式复卷机构造图

11－7－26图注见图11－7－30中图解释。

图11－7－27 下引纸式复卷机图

1—退纸器 2—加压缸 3—退纸辊驱动辊 4—纵切机构 5—复卷托辊及张力控制 6—纸路调整 7—压纸辊架 8—加压缓冲气胎 9—平衡用气胎 10—卷纸辊 11—复卷托辊及速度控制 12—空气加压控制纸芯轴、轨道 13—纸辊芯轴装放装置 14—引纸装置

图11－7－28 单托辊双列分卷式表面卷取复卷机

1—纵切机构 2－托辊 3—卷纸辊(前) 4—卷纸辊(后) 5—轴支承点 6—空气加压罐 7—导线辊

图11－7－29 双托辊双列分卷式表面卷取复卷机

2．复卷机的切纸方式

复卷机切纸方式见表11－7－20。

表11－7－20

图11－7－30 复卷机剪切方式图

1—刀辊轴 2—闷头 3—轴颈 4—轴承套 5—滚动轴承 6—轴承盖 7—刀辊固紧螺母 8—刀辊固定螺母 9—刀环 10—对开的刀环 11—上圆刀 12—上刀轴 13—上圆刀压簧

图11－7－31 复卷机压切方式图

1—管辊轴芯 2—闷头 3—轴颈 4—轴承壳 5—轴承 6—硬化表面辊套 7—轴芯螺母 8—紧固螺母 9—上圆刀 10—下刀心轴 12—上刀臂 13—压刀弹簧 14—上刀架 15—上刀架轴

3．表面卷取式复卷机的引纸方式

表面卷取式复卷机分上引纸式和下引纸式两种，见图11－7－32、图11－7－33和表11－7－21。

图11－7－32 复卷机上引纸方式图

1—退纸辊 2—导纸辊 3—纵切机构 4－托辊 5—卷纸辊 6—压辊

图11－7－33 复卷机下引纸方式图

1—退纸辊 2—导纸辊 3—纵切机构 4—托辊 5—卷纸辊 6—压辊 7—舒展辊 8—引纸送纸带 9—分纸器

表11－7－21 上引纸式与下引纸式比较表

4．纵切圆刀的使用

①刀片材质，规格与研磨角度(详见第824页切纸刀片规格表)。

a．刀片材质：高速度钢，高炭素钢。

b．刀刃研磨角度：上刀40°～50°；下刀3°～4°

c．刀盘(或刀辊)直径：125～200mm。

d．纸的速度与下圆刀线速度比为1∶1．05～1．20。

e．其他：如上圆刀的椭圆度、研磨精度、刀刃的锋利程度对切纸均有影响。

②上下圆刀的配合见图11－7－34。

图11－7－34 上下圆刀配合图

注：上刀与下刀配合剪切角(平面角度)1°～4°

上刀与下刀配合歪斜角度(立面角度)0°～5°

上刀与下刀接触深度1．5～3．0mm

上下圆刀配合偏心角度为3°～5°(后偏心距离一般为0～6mm)

③上、下圆刀的刀型

a．上圆刀的刀型见图11－7－35。图中A为剪切刀片，B为压切式刀片。

图11－7－35 上圆刀的刀形图

b．下圆刀的刀型大致分3种(见图11－7－36)及表11－7－22。

图11－7－36 下圆刀形式图

表11－7－22 下圆刀刀型及适用纸张品种表

5．复卷纸幅张力的调整

(1)概述

如果纸的强度允许，纸辊卷得好坏与速度无关。关键是复卷时纸幅的张力必须调整适当，圆滑地随着卷辊直径的增大而变动，这样就能复卷出纸面平整，里外松紧一致，端面光滑的纸辊。特别是由低速向高速过渡时，要保持张力均匀一致，圆滑地随着纸辊直径的增大而调整张力。当然，要做到这一点，需要有丰富的实际操作经验。目前，复卷机的速度最高已达1500～3000m／min，要在5～10s的时间内把速度提高到这样高的速度，用手工控制已经不适应了。要有一套张力自动控制系统。

(2)复卷时纸幅的张力

关于单位纸幅宽度的拉断力可用下式计算。

式中 q—纸幅拉力，N

L—纸的断裂长，m

g—纸的定量，g／m²

按上式计算纸及纸板的张力与定量的关系曲线如图11－7－37。

图11－7－37 纸及纸板的线张力与定量关系曲线

(3)空气式纸幅张力调整装置

这种张力调整装置是利用空气的压力，控制退纸辊轴头，自动调整纸幅的张力。在调整装置上装有数个偏斜计，检查导纸辊下落或偏移力的变化。该装置的特点是能直接表示出纸幅张力的变化。详见图11－7－38和11－7－39。

图11－7－38 空气式纸幅张力调整装置图

图11－7－39 空气式纸幅张力调整系统图

(4)电动式纸幅张力控制装置

该装置是在退纸辊轴头上装有制动发电机，利用励磁装置控制出力，调整纸幅张力。随着退纸辊的直径越来越小，退纸辊的转速越来越快，而轴承的机械摩擦也随之加大，这时就会给操作精度带来影响。所以对退纸辊直径和退纸辊辊芯直径要规定一定的比例，这种比例越小，张力调整精度越高，一般规定为5∶1。制动发电机不但可以控制纸幅张力，而且在开车初期急加速时，还可以当加速电机使用，节约加速时间。同样，还可以在引纸前或引纸时帮助操作者，做退纸辊的退纸工作。

6．卷纸辊纸幅长度计算

卷纸辊的直径，随纸的长度和厚度积的平方根成正比例增加，见图11－7－40。

图11－7－40 卷辊直径与卷纸长度关系计算图例

式中 L——纸幅长度，m

r₁——纸芯半径，m

r₂——纸辊半径，m

t₁——纸页在卷筒内拉紧并且层间夹有空气层的状态下平均厚度，m

7．卷纸辊内部应力对产品质量的影响

卷筒纸的质量对印刷机的操作影响很大，如纸辊中的皱纹、褶子、楞子、裂口、接头个数过多、纸辊里外松紧不一、两边松紧不一、纸芯与纸贴合不牢等等，都会给印刷机的生产带来不良影响，并且给印刷厂带来大量的印刷损纸。

上述问题，除由纸幅本身质量造成外，复卷机的操作不当也是原因之一。在复卷时，最主要的操作也是最影响产品质量的操作就是张力调整。一定要保持整幅张力一致，防止卷取后在卷纸辊内残存偏斜张力；与此同时，随着卷辊直径的增大，还要把纸的局部伸长控制在最小限度，特别是当卷纸辊快要达到要求的直径时更应如此。

检查纸辊的内部压力和残存张力，一般利用经验，用于拍击纸辊或用木棒敲击纸辊，听其声音。美国Beloit公司对纸辊的内部压力和残存张力测定结果见图11－7－41。图中(a)是双托辊复卷机的卷纸辊内部压力测定结果。(b)是由上述测定的结果计算出的纸的纵向残留张力。由图(a)可知，纸辊的压缩压力，随半径的增加而增加，表面层为最大；由图(b)知，纸幅的残留张力仅在卷纸辊表层约半径10%的厚度上急剧增大，其后又急剧下降，芯数成负值。我们必须认识到这种内部张力的存在和变化给纸辊产品质量带来严重后果。

图11－7－41 表面卷取式复卷机复卷纸辊的典型内部压力和残留张力

①由于纸辊表层附近，处于高张力状态，所以卷取到最后如果不放松张力时，则卷纸辊在运输和搬运时虽有碰撞，表层就会产生裂口。

②如果纸辊表面层张力不及时下降，纸辊内层便产生负张力，在端面观察，内层有波纹，即所谓星形卷筒，见图11－7－42。即使当时尚未发现，但存放一个时期以后，或在运输时遇到撞击也会出现星形卷筒。

图11－7－42 卷筒纸端面的星形

③由于纸辊表面层附近有较大的残留张力，当纸辊在仓库存放时，纸幅表面要与大气水分平衡(一般是吸水)，纸幅表面层附近的数层内便产生了横向负张力，由于表面卷的很紧，纸层间不能滑动，所以在纸辊表面便产生了纵向楞纹(也称蚯蚓皱)。印刷前，必须将此楞纹纸层剥掉，轻者剥去5～6mm的厚度，重者10～30mm，浪费极大。所以造纸工作者在复卷时必须严加注意控制纸辊最外层附近的纸幅张力。

8．影响卷纸辊松紧的因素

卷纸辊的松密程度，一般称为硬度或松紧度。在复卷过程中卷纸辊的硬度一般都是随直径的增大而增大。为使卷纸辊里外松紧一致，就必须保持适当的硬度，其理想的硬度如图11－7－43所示。现将影响卷纸辊硬度的因素分述如下：

图11－7－43 理想的卷纸硬度图

(1)卷纸辊和托辊之间的线压

见图11－7－44，由图知线压对纸辊的影响，显然不是主要的，但仍有一定的影响。在复卷开始，卷纸辊尚小时，线压很小，以后随着纸辊的增大而线压增大，因此，为保证纸辊里外紧松一致，开始时必须使用压辊，以保证线压力。

图11－7－44 双托辊表面卷取式复卷机的卷纸直径与线压曲线

(2)托辊直径

由图11－7－45可知，如果纸幅张力一定，卷纸辊直径一定，则托辊直径越大，卷辊硬度越小。

图11－7－45 托辊直径与卷纸辊硬度的关系

(3)托辊间的转动力矩差

托辊间的转动力矩差越大，纸辊卷得越紧，转动力矩差一般调整到0．1%范围之内。但这种办法仅能在卷纸辊直径尚小时起明显作用，而随着卷纸辊直径的增大效果就不明显了。

(4)纸幅张力

复卷时纸幅的张力，是卷纸辊的硬度的主要影响因素。旧式复卷机全靠调整纸幅张力来调整纸辊硬度。新式复卷机则利用张力自动控制装置，按照纸辊的张力曲线图严格进行操作。纸幅的张力越大，则纸辊卷得越紧即硬度越大。但在操作时，纸幅张力也不能盲目过大，过大时也会产生其他毛病，如褶子、皱纹等，关键是按张力曲线进行操作。

9．复卷纸辊的缺陷及其影响因素

表11－7－23 复卷纸辊的缺陷及其影响因素