長網(wǎng)紙機(jī)DuoshakeTM胸輥搖振系統(tǒng)

隨著造紙技術(shù)的發(fā)展，低速紙機(jī)已經(jīng)逐漸被取締和淘汰，取而代之的中高速紙機(jī)同樣有改善紙頁勻度的需求，當(dāng)車速高于300m/min時(shí)，兩段式網(wǎng)案搖振對紙頁成型過程中勻度的影響已經(jīng)很少或沒有。因?yàn)槔w維在離開振動區(qū)以前，振動在纖維上的作用時(shí)間實(shí)在太短了，早期的網(wǎng)案搖振系統(tǒng)已經(jīng)無能為力。因此，在過去很長的一段時(shí)間內(nèi)中高速長網(wǎng)造紙機(jī)已經(jīng)不再配網(wǎng)案搖振。

對于高速紙機(jī)，福伊特公司的DuoshakeTM搖振能夠解決網(wǎng)案搖振在高車速時(shí)遇到的瓶頸問題，與傳統(tǒng)的網(wǎng)案搖振相比，它具有更高的頻率和更寬的振幅，并且只對胸輥進(jìn)行搖振，對高速紙機(jī)的網(wǎng)案設(shè)計(jì)和脫水件的排列不產(chǎn)生任何影響。

過去的研究表明，搖振頻率比振幅更重要，頻率越高，對紙頁勻度越有利。網(wǎng)案振動對改善勻度的效果與振幅和頻率的平方成正比，跟車速成反比，這也就是通常我們通常所說的“搖振系數(shù)”的概念。讓我們來通過表1中搖振系數(shù)的具體計(jì)算數(shù)據(jù)來比較一下DuoshakeTM胸輥搖振與早期的網(wǎng)案搖振的區(qū)別。

經(jīng)表1中的計(jì)算數(shù)據(jù)比較得知，國內(nèi)早期的網(wǎng)案搖振的搖振頻率較低，在頻率不能提高的前提下，提高車速就等于在降低搖振系數(shù)，搖振效果隨著車速的提高而下降嚴(yán)重，無法應(yīng)用到高速紙機(jī)上。而福伊特的DuoshakeTM胸輥搖振具有較高的搖振頻率，因此在高車速的情況下仍然能保持較高的搖振系數(shù)，能夠有效的提升紙頁在高速運(yùn)行下的勻度問題。

1、DuoshakeTM胸輥搖振系統(tǒng)的組成

DuoshakeTM胸輥搖振系統(tǒng)主要由DuoshakeTM搖振箱、搖振器支架、胸輥和胸輥軸承、控制系統(tǒng)以及油潤滑站等組成。

1.1 DuoshakeTM搖振箱（圖2）

1.1.1 性能參數(shù)

搖振桿應(yīng)力（最大）120kN

振幅 0-25mm

頻率 150-600次/min

振幅和頻率由搖振質(zhì)量來決定，振幅和頻率可在生產(chǎn)中按照搖振特征圖進(jìn)行獨(dú)立的自由調(diào)整。搖振箱由兩只三相伺服電機(jī)來直接驅(qū)動，低功率消耗，自帶集成式強(qiáng)制潤滑油站實(shí)現(xiàn)搖振單滑軌的自潤滑。

1.1.2 DuoshakeTM胸輥搖振的工作原理

DuoshakeTM搖振箱的搖振桿與胸輥為同一軸線安裝，如圖3所示。胸輥直接在搖振桿的帶動下進(jìn)行軸向往復(fù)移動，其原理如下：

搖振裝置的操作是根據(jù)質(zhì)量重心的原理，當(dāng)質(zhì)量在一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)被移動時(shí),趨向于保持它們的重心；

在齒輪箱內(nèi)兩對質(zhì)量以這樣一種方式布置（見圖3）：它們共同的重心只能在胸輥中心線方向移動。如果驅(qū)動這兩對質(zhì)量，胸輥則以反向運(yùn)動相應(yīng)。這樣胸輥和質(zhì)量運(yùn)動是分開又一起復(fù)合的；

慣性力保持在移動的系統(tǒng)內(nèi)并且只通過搖振桿傳遞；

通過增加搖振質(zhì)量的力來設(shè)定振幅。通過調(diào)整兩對旋轉(zhuǎn)的質(zhì)量之間的角度來調(diào)節(jié)振幅。

1.2 搖振器支架

搖振器支架通常為不銹鋼方管焊接結(jié)構(gòu)。因DuoshakeTM搖振箱的自重較大，重量約為4000——9500kg（不同型號，重量不同），因此設(shè)備安裝時(shí)應(yīng)注意考慮樓面所承受載荷的能力，必要時(shí)需要對樓面進(jìn)行加固處理。同時(shí)，還需要對胸輥傳動側(cè)即DuoshakeTM搖振箱布局范圍內(nèi)可能與之發(fā)生干涉的流漿箱PD罐、網(wǎng)部除濕管路、真空管路以及網(wǎng)部走臺等進(jìn)行相應(yīng)的改造或重新整理。

1.4 DuoshakeTM搖振的控制系統(tǒng)

控制柜單包含完整的計(jì)算機(jī)控制，USV電源，濾波模塊，主動型供電模塊、單電機(jī)模塊、制動模塊，電容模塊和觸摸面板等組成。

用戶可以輕松控制以下功能：

搖振控制邏輯

開機(jī)/停機(jī)操作

報(bào)警功能

與DCS系統(tǒng)通訊

操作模式簡單：

輸入操作參數(shù)

啟動機(jī)器

剩下的一切都自動控制運(yùn)行

高效的傳感器監(jiān)視系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控是否超出允許的工作設(shè)定值。如果超過了這些值，系統(tǒng)就會安全地關(guān)機(jī)。

2、DuoshakeTM搖振系統(tǒng)的使用效果

安裝DuoshakeTM搖振后，能夠有效提高成紙勻度，對于克重較高的紙種效果更加明顯（見表2）。

在安裝DuoshakeTM搖振后，能夠獲得更低的縱橫向抗張強(qiáng)度比，不同紙種的變化對比詳見圖8。

3、總結(jié)

DuoshakeTM胸輥搖振是一種應(yīng)用于所有長網(wǎng)紙機(jī)并且適用于所有紙種的高效率搖振器，它具有以下顯著的優(yōu)點(diǎn)：

對基礎(chǔ)支架和地基無任何反作用力

提升成紙勻度，尤其是高定量產(chǎn)品更明顯

減少低定量紙種的纖維絮聚

獲得更低的MD/CD抗張強(qiáng)度比

提升紙頁勻度的同時(shí)不改變漿料密度

在紙機(jī)車速提升的同時(shí)繼續(xù)維持勻度優(yōu)化和降低抗張比

最高的搖振頻率，比普通的網(wǎng)案搖振可提高40%以上，達(dá)到500-600r/min

振幅最高可達(dá)到25mm（±12.5 mm）

操作簡單，通過調(diào)節(jié)頻率和偏重塊角度即可輕松完成

維護(hù)費(fèi)用較低，能耗較低

胸輥的高頻搖振優(yōu)化了纖維定向，對所有紙種來言都可獲得極佳的成形效果，紙張質(zhì)量得以明顯改善，從而有利于紙張的后續(xù)加工、涂布、浸漬和印刷等過程。近年來，DuoshakeTM胸輥搖振系統(tǒng)在國內(nèi)各大紙企的幾十臺紙機(jī)上得到了廣泛的應(yīng)用。

責(zé)任編輯：葛鴻燕

校對：葛鴻燕