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卷筒纸供纸装置原理及工作过程

在卷筒纸胶印机铜套上，纸张是以纸带的形式从供纸机上展开并连续供给印刷装置。为了提高生产效率，减少纸张浪费，大多数供纸机具液压实验机的磨擦阻力主要产生在工作油缸和工作活塞之间有张力自动控制系统和自动换纸卷（自动接纸）装置。目前我国引进的先进的卷筒纸胶印机配置的供纸机绝大多数都是MEGTEC公司的产品，下文以使用最多的MEG DLP型供纸机为例，介绍卷筒纸供纸装置的张力控制原理及工作过程。

张力自动控制系统

卷筒纸印刷时，纸带必须具有一定的张力，以便控制纸带的运动，保证纸带在印刷过程中张力大小恒定不变。因为，张力太小会导致纸带松弛、皱褶、套印不准等弊病；张力过大，会增加机器的负荷和增加纸带的应力，且超过其强度极限就会断裂；张力不稳定，纸带会发生跳动，以致于会出现套印不准、重影等问题。因而在印刷生产过程中，为保持印品的品质和生产效率，保持恒定的纸带张力是十分必要的。

对于供纸机来说，使纸带向前运动的拉力一般由印刷滚筒产生，由于纸卷不圆或纸张的不均匀，印刷滚筒的凹槽或其他因素都由于1个好的机器会引起纸带张力的波动。纸卷制动器如果不能迅速及时地调整制动力，就会造成进入印刷装置的纸带张力波动过大。为了精确控制进入印刷装置的纸带张力，目前大多数进口印刷机是采用电动机驱动的送纸辊产生拉力，也称二次张力系统。送纸辊安装在印刷装置与供纸机之间的纸路上，强制驱动纸带运行，使纸卷打开段，纸带张力的波动不致于直接影响送纸辊以后的纸带张力，保证进入印刷装置的纸带经过两次张力控制后具有较稳定的张力。

二次张力系统的制动原理是依靠纸带的速度与送纸辊的线速度之差，通过摩擦实现制动的；通常，送纸辊的线速度小于纸带的速度，通过从印刷机主控制台遥控调节送纸辊与印刷滚筒的转速比，即可使进入印刷装置的纸带获得大小适宜的张力，以达到精确控制进入印刷装置的纸带张力的目的。

为了使纸带张力保持恒定，纸卷制动器必须能够根据纸带张力波动的情况自动进行调整，以保证纸带匀速、平稳地进入印刷装置。在机器稳定运转期间，应保证纸带张力稳定在给定值上，在启动和刹车期间防止纸带过载和随意松卷。在生产过程中，随着纸卷尺寸的不断减小，为保持纸带的张力恒定，需对制动力矩进行相应地调整。

MEG DLP1000型供纸机山寨手机纸卷的制动采用轴制动方式，在纸卷芯部轴端设置闸瓦，制动力的加载方式为气压式，即气动式张力控制系统。当纸卷刚开始印刷时，纸卷直径较大，纸卷在打开过程中纸带速度保持不变。但纸卷渐渐减小，纸卷角速度不断增大，也就是说纸卷以一个与角速度相同的方向的角加速度旋转，需要加上一个惯性力矩，同时由绵竹机械传动摩擦产生一个阻力矩。在不考虑惯性力矩和阻力矩的条件下，为保证纸带张力稳定运行，应满足下式：

F×R = T×r

式中： F——纸带张力；

R——纸卷半径；

T——纸卷轴芯的制动力；

r——纸卷轴芯制动力矩半径。

在印刷过程中，纸卷半径会越来越小，如果不改变制动力大小，则纸带张力会越来越大，并最终使纸带断裂。为了使纸带张力恒定不变，随着印刷的进行，纸卷半径的减小，制动力必须以一定的规律随之减小。

纸带张力传感器是安装在浮动辊支架轴端处的电位式角位移测量装置，纸带张力大小可以在供纸机的操作面板上设定，也可以在印刷机的中央控制台上设定。张力值设定后，控制电路将电压信号通过电/气转换器（电/气比例阀）转换为气压信号来控制浮动辊气缸的气压大小，使浮动辊上升。张力传感器为绕式滑动电阻，当浮动辊摆动时滑动触点的电压会相应地变化。这个电压变化信号进入控制电路并经放大变换后，通过电/气转换器转换为气压信号即可控制纸卷轴芯处的气动摩擦片气缸的气压大小，从而改变纸卷制动力的大小，以保持系统所需的张力值。浮动辊气缸压力使浮动辊向上升，纸带张力使浮动辊下降，当纸带张力等于设定张力时，浮动辊处于中间大多数需要进行热处理以到达强化合金、消除铸件内应力、稳定组织和零件尺寸等目的平衡位置，当纸带张力小于设定张力时，浮动辊上升，当纸带张力大于设定张力时，浮动辊下降。当因某种原因引起纸带张力改变时，浮动辊会绕其支点摆动一个角度，角位移电位式测量装置即发出相应的电压信号，反馈至控制电路，控制器经过计算，自动向制动控制电/气转换器输出控制信号，使气动摩擦片气缸的气压大小改变，制动力距相应变化，纸带张无纺布力恢复到设定值，浮动辊再回到中间平衡位置，从而实现纸带张力的自动控制。

浮动辊除了具有检测纸带张力大小的作用外，还具有减震作用，浮动辊可以吸收或缓冲张力跳动对系统的影响，同时也能减弱由于纸卷的圆度误差、速度变化或其他 因素造成的张力不稳。但在纸卷的圆度误差较大或纸带张力波动较大，浮动辊也不能根本解决问题。

自动换纸卷装置

采用自动换纸卷装置可以不停机连续进行印刷，这不仅减少了许多停机时间，而且避免了重新调整输墨量、润版液、纸带张力以及套从国内而言准调整，提高了印刷效率，节约了生产成本。

自动换纸卷装置的工作原理是，印刷过程中，当纸卷小到一定直径时，检测装置会发出