造纸机传动工艺要求和变频器选择与参数设置

造纸机传动工艺要求和变频器选择与参数设置造纸机有多种形式,不同的生产品种要求有不同的形式,对于分部传动控制系统可以有多种选择。本章重点讨论纸机各个部位对传动的不同工艺要求，在此基础上选择不同的控制方法，用于选择对应的传动系统。

3.1造纸机的传动要求和传动形式

造纸机传动装置的形式应按造纸机的生产品种、产量和质量等来选择。大型高速造纸机的主要传动点分别为：真空伏辊、驱网辊、导网辊、真空吸移辊、毛毯压榨、传递压榨、

烘缸、压光机和卷纸机等。由于造纸机的压榨部和烘干部的组数、机内配置情况等的不同，其传动点总数达14～20个或更多，中，低速造纸机的传动点一般的相对较少一些。有的纸机机内配置有涂布机、软压光机, 其传动点总数多达45个以上。

3.1.1造纸机传动的要求

任何配制的造纸机对于传动系统都有如下的要求：

1、工作速度的调节：为了使造纸机有较大的产品和原料的适应性，造纸机传动应能保证在较大的范围内均匀的调节速度。这是由于生产的纸种和定量的不同，需要改变纸机的车速。又由于具体生产条件如打浆度、浆料配比与种类等的变化会影响浆料在网上的脱水速度和烘缸单位面积的产量。因此，即使生产同一种纸，也常常需在10%～15%的范围内调节车速。

在专用造纸机（例如新闻纸机）上调速范围I=1:2.5或I=1:2。在生产印刷及书写用纸的造纸机上，I=1:5。而在生产工业用纸及高级纸的造纸机上，I=1:8及I=1:10。

2、维持车速稳定：纸机的速度往往由于电源的电压、频率以及纸机负荷等因素的变化而发生变动。为了稳定纸的定量和减少纸幅断头，要求纸机采用稳速装置。

稳速精度决定于纸的定量的偏差和纸幅不发生断头。速度偏差最大允许值，对包装纸为±2～3%,对中等质量的纸为±1～2%，对印刷纸为±0.5～1%。

顺便指出，要很准确的调节上网的浆料量是比较困难的，因此在生产规定定量的纸种时，往往用稍稍调节纸机车速的方法来控制纸的实际定量使之符合要求。

3、各分部间速比的调整：纸幅在网部和压榨部时，其纵向伸长横向收缩，而在烘干部时，两向都收缩。因此纸机各分部的线速度稍有差异。

造纸机上所生产的纸种、其浆料配比、定量以及车速、有关的生产工艺等都与分部之间的纸幅无承托引段的张力有关。因此，造纸机各相邻分部间应有适当的速差来形成适当的纸

表3-1

幅张力。如果不调节各分部速度已达到合适的张力，将导致纸幅拉的过松或过紧，纸幅势必打褶或断头。所以，纸机各分部的速度必须是可以调节的。在低、中速纸机的调速系统中一般靠手动控制，而在高速纸机中则是采用自动控制或由PLC、计算机控制。在确定压榨部和压光机的速度调整范围时，应考虑辊筒在整个使用寿命中直径可能要磨小6～8%。一般各分部的调速范围不超过±10%～15%。由于用粘状浆制成的纸比由含大量磨木浆的游离状浆制

成的纸变形较大，用粘状浆制纸的纸机使用较大的调速范围。

通常，把按正常生产运行条件下调整好的各分部车速对造纸机干段的卷纸机或烘干部的车速的比值百分率称为速比。表3-1 列出几种纸机各分部速比的数据.表中设烘干部的车速为100%,并且假设烘干部各组的车速相同(实际上后一组烘缸比前一组烘缸车速低千分之几)。

从表3-1可知，纸机各分部的速比的最大波动值与生产的纸种有关。由于辊筒的实际直径有误差以及压榨辊和压光辊的磨损，各分部的调速范围可以采用8%～10%.

4、维持分部间既定速比的稳定：可能破坏纸机各分部间既定速比的原因使很多的，如吸水箱或真空辊内真空度变化、线压力变化以及毛毯和铜网张力变化等所引起的传动负荷变化。为了生产质地均匀的纸幅和减少断头，就要保持分部间速比的稳定。当出现负荷变化或其他干扰导致某分部的速度自动地跟踪变化，保持速比的变化不超过规定的范围。

5、爬行速度为了检查和清洗铜网、压榨毛毯、干毯，以及检查各分部的运行情况，各分部应有15～25米/分的爬行速度。

3.1.2、造纸机传动的形式

造纸机的传动系统可分为两种基本形式：总轴传动（单原动机传动）和分部传动（多电动机传动），前者较多地用于中、低速的中、小型纸机上，后者则多用于大、中型的中、高

速纸机上。

小型造纸机的总轴传动有的采用交流异步电动机带动总传动轴，此时总轴有固定不变的转速。但总轴传动的原动机较多地是采用直流电动机或整流子交流电动机，以便调速。也有用汽轮机作原动机的。总轴传动中，各分部间速比的调节纯粹是靠机械的方法，及借助锥形皮带轮或无级变速的三角皮带轮或差动机构来实现。各分部的启动或关停，则借助摩擦离合器或电磁离合器分别地控制。总轴传动中使用了大量的轴承、皮带和皮带轮。总轴传动属于比较落后的传动形式，现以部分或全部被分部传动所代替，本书不对其做详细介绍。

分部传动用电气的方法代替机械的方法来调节全机车速和各分部间的速比。由于各分部的主动辊分别配置了各自的电动机，并由按钮控制其启动机关停，故不要求装设离合器。电动机通过减速箱带动各分部的主动辊。为了使电动机远离湿部及烘干部以改善电动机的工作条件，尽管占地面积有所增加，但仍然在减速箱与各分部主动辊之间装设中间轴。中间轴的两端分别装有一套曲面齿轮联轴器。它容许由10的偏转，借以补偿安装误差和传动部分与纸机本体基础的不同沉降。分部传动可以免除总轴、锥形皮带轮、皮带和离合器，简化了传动装置，运行也可靠。

分部传动的电力拖动型式，都根据造纸机的大小和所生产的纸种不同而采用不同的类型。高速纸机应该装备比较完善的自动化电力系统。在选择各分部电动机及其控制设备时，需要纸机的运行条件所提出的一系列特殊的要求来选择，如起动牵引力高、硬的机械特性、要防止周围环境对传动产生有害的影响等。

分部传动方式具有一系列的优点：大大简化机械结构，减轻了机械维修量，减小占地面积，操作方便而安全，并为造纸机进一步自动化创造有利条件。因此，分部传动发展的很快。先后出现了各式各样的系统。就目前国内在使用的系统来说，大体分为六种型式：（1）总发电机供电给直流电动机组的机械电气联合调速系统;(2)总发电机供电给直流电动机的电力扩大机调速系统;(3)电子管放大器-电力扩大器-直流电动机系统或者电力扩大机-直流电动机-

直流电动机系统；（4）可控硅单闭环或双闭环速度调节系统。（5）直流调速控制器传动系统；