商业轮转机的张力控制详解

商业轮转机的张力控制详解

前言：随着商业印刷市场的扩展，商业轮转机在商业印刷中表现出来了越来越重要的作用，但也给商业轮转机印刷质量和精度提出了更高的要求。轮转印刷过程中通常由于张力的影响使印刷品套印和折页不准，给印刷带来很多不良品，从而影响生产成本和市场的信誉。下文以桑拿C800为例分析商业轮转印刷张力控。

C800商业轮转印刷的显著特点是纸带从开卷到进入折页滚筒都是在绷紧状态下完成的，套准、烘干、冷却、加湿及裁切等前后纸带长度上百米，因此纸带张力稳定是保证正常印刷的首要条件现从五个方面分析纸带的张力控制。

送纸部分：送纸部分从纸的入口到印刷单元包括了一次张力和二次张力，一次张力采用的是轴制动方式，在纸卷芯部轴端设置刹车片和刹车盘，通过气压方式加载制动力，即气动式张力控制系统。保证纸卷以平稳的速度放纸，并通过浮动机构及张力检测电路，消除或减轻由于纸卷不圆、偏心、一头松、一头紧等本身原因造成的张力波动，并可在印刷过程中对纸卷不断变小引起的张力变化进行自动调整。如（图一）

图一：1纸筒也是张力控制器所在、2和4导纸棍、3浮动机构。

电器控制原理图如（图二）

分析：供纸部的张力控制部分由刹车片、制动器、浮动辊等组成，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的波动情况自动进行调整以保证纸带匀速、平稳地进入印刷装置。在机器平稳运行过程中，应保证纸带张力稳定在给定值上，在启动和刹车时防止纸带过载和随意松卷。在印刷过程中，随着纸卷直径不断减小，为保持纸带张力的恒定，需要对制动力矩进行相应的调整。在印刷过程中，纸带的线速度保持不变，而纸卷的角速度却随着纸卷直径的减小不断增大。在不考虑由角加速度产生的惯性力矩和阻力矩的前提下，为保证纸带稳定运行，应该满足下面的条件：F×R＝T×r F为纸带张力，R为纸卷半径，T为纸卷轴芯的制动力，r为纸卷轴芯制动力半径。可以看出，随着纸卷半径的减小，如果不改变制动力的大小，纸带所受到的张力会越来越大，最终会使纸带被拉断。因此，在保持纸带张力稳定的前提下，随着纸卷半径的减小，制动力必须按照一定的规律随之减小。简而言之，就是刹车片与刹车盘接触后产生一定的摩擦力，从而使纸带具有一定的张力，浮动辊在张力的作用下产生摆动，通过一个电子检测元件将张力的变化转化为电信号，控制刹车盘电压，从而达到控制摩擦力大小的目的，实现纸带张力的自动控制。刹车片与刹车盘的间距应在1～2mm之间。

二次张力为无级变速控制：无级变速控制是通过电机的转速来控制张力的大小其控制原理图如（图三）

图三中：１铬棍、２电机传动的胶棍（又叫送纸棍）、3和4导纸棍、5浮动机构

电气控制原理图如（图四）

分析：二次张力系统的控制原理是依靠纸带的速度与送纸辊的线速度之差，通过摩擦实现的。一般情况下，送纸辊的线速度小于纸带的速度。当使用送纸辊时，供纸部张力对印刷部入口张力具有一定的影响，通过印刷机主控制台合理地设置送纸辊电动机与滚筒电动机的速度比是精确控制印刷部入口纸带张力的关键，一般设置在-0.15％左右（根据印刷部的多少数值略有不同，但相差不会太大）。无轴传动方式彻底改变了以往依靠机械装置控制张力的模式，通过数字电动机之间转速变化形成的相对速差实现对张力的控制，即在送纸辊、印刷部滚筒、折报机RTF（折报机三角板前的拉纸辊）的线速度之间形成微小的速差实现对张力的控制。送纸辊电动机转速降低将增大印刷部的入口张力，反之则减小。浮动机构和第一次张力的一样起到了反馈作用恒定了印刷过程中的张力。影响送纸辊电动机控制张力的因素除了速比的大小外，另一个原因是送纸辊与合压辊的压力，压力的大小用合压时的压痕体现，一般为5～6mm。压痕过小，则两辊的接触压力较小，送纸辊与纸张的摩擦也较小，在相同的送纸辊电动机速比下张力减小；压痕过大，则会使橡胶合压辊与送纸辊在对压运转过程中因接触压力较大产生过多

的热量，加速橡胶辊的老化，减少其寿命。送纸辊对保证印刷质量是至关重要的，它能有效地防止印刷过程中跑规矩的问题。

印刷单元张力控制：印刷单元张力控制是指纸带进入印刷滚筒到第四组离开印刷滚筒的张力控制，印刷单元之间的张力在印刷过程中是不可调节的，橡皮布的硬度、弹性变形、塑性变形，橡皮布是否属于同一品牌，其新旧程度以及包衬厚度、各组的印刷压力、橡皮布的松紧程度等都会影响印刷单元张力的变化，烘箱张力：烘箱张力是指纸带从印刷单元出到冷却塔出口为烘箱张力，他是通过改变冷却水滚筒的转速来控制烘箱的张力，烘箱张力的大小对正常印刷起着重要作用，也是上述蹭脏问题的主要原因。如果烘箱内的纸带张力控制得不好，就会引起断纸(张力过大)和蹭脏(张力过小)。要根据纸张的定量、脆性、韧性等对冷却滚筒转速进行适当调节，同时也要对第三个冷却滚筒（共四个）与花纹橡胶辊之间的压力进行相应调节

RTF张力：RTF张力这里是指纸带从冷却滚筒出到三角板的入口，他和二次张力有相似之处也是通过调节电机转速来调节磨砂棍的转速来调节的。如图：（1）1、为带电机磨砂棍，2、为压纸轮。

他的张力的好坏与电机转速和磨砂棍的压轮压力有关，RTF电动机的转速（线速度）一般要比印刷部滚筒的转速快0.8%左右，变化范围在0～2.0%。此数值的设定要视具体情况而定，如果设定的不合适，则不但影响印刷部出口至三角板的张力，而且影响纸带进入折报机后的张力。数值偏大，会使印刷部出口至三角板的纸带张力变大，而三角板至折报机之间的纸带张力变小；数值偏小，会使印刷部出口至三角板的纸带张力变小，而使三角板至折报机之间的纸带张力变大。

夹纸辊对张力的影响：夹纸辊主要控制RTF以后的纸带张力，夹纸辊有两对第一对夹纸辊的作用是使纸带贴附在三角板上，并拉动纸带使之被顺利裁开（裁

刀为被动型）；第二对夹纸辊的作用是使纸带保持一定的张力。如果设备运转时纸带有抖动现象，则说明两对夹纸辊之间的张力不合适。两对夹纸辊的松紧原则是第二对比第一对略紧，因为夹纸辊的松紧发生变化时，其表面线速度与纸带的相对速度也相应的发生变化。两对夹纸辊的作用虽然有所区别，但是必须配合使用才能在设备高速运转时保持稳定的纸带张力，防止纸带跑偏。夹纸辊太松则纸带会因为张力比较小而左右移动，太紧则将纸边压伤且易造成纸边撕裂，还会将夹纸辊上齿牙损坏，或引起报纸裁口大小发生变化。

总结：纸带张力的大小直接关系到卷筒纸胶印机能否正常工作，如果其大小不合适，就会造成一系列工艺故障，如纸带飘移。起皱褶、破口或撕裂、套印不准、天头折标不准等，因此造成纸张浪费，影响机器运转效率，增加劳动强度，而最终影响印品质量。只有正确处理好供纸部、送纸辊、印刷单元、冷却滚、RTF、夹纸辊之间的关系才能更好解决印刷纸带张力问题。

参考文献：《现代印刷机与质量控制技术》钱军浩编著中国轻工业出版社

《印刷设备电路和控制》杨泉张长峰主编印刷工业出版社

C800操作说明书及电器图纸