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折页机结构性能分析

时间:2021-08-18 来源网站:大庆化工机械网

折页机结构性能分析

我国折页机制造业从20世纪50年代发展至今,取得了辉煌的成就,50~70年代,我国主要生产刀式折页机,代表产品有ZY615对开刀式折页机和ZY1010全开刀式折页机,折页速度和折页质量不是很高;90年代初期,进入二次开发阶段;90年代中期,进入到自主开发时期;今天,折页机从最初的刀式折页机发展到栅刀混合式、全栅栏式等类型,折页功能不断完善,平行折、交叉折、风琴折、单联折、32开双联折等,数不胜数,折页速度、折页质量不断提高,机械刀折页机速度发展到150m/min,电控刀折页机速度已经达180~300 m/min。

一、折页结构分析

折页机从构造上可分为刀式折页机、栅栏式折页机和栅刀混合式折页机,因栅刀混合式折页机同时具备刀式折页机和栅栏式折页机的结构,故以此种机型为例介绍一下折页机的基本结构及性能。

栅刀混合式折页机主要由输纸机构、栅栏折页机构、折刀折页机构、收纸机构和电气控制系统组成。

1、输纸机构

输纸机构主要分为平张纸堆输纸装置和连续式输纸装置两种。

目前,平张纸堆输纸装置在我国应用最为广泛。其自动升降平台式输纸机结构分为纸张分离系统(飞达),纸台升降系统和输纸过桥系统。飞达大多采用具有全自动跟踪功能的“TERMAT”纸张分离系统,并可根据印张的不同自动升降,速度在35000张/小时左右。纸台升降系统采用以减速电机提供电力,通过蜗轮蜗杆组合,带动给纸平台上下运动的结构,并且具有纸台上升快慢速、纸台上限开关检测、纸台下限位停等功能。印张运送采用电磁阀与吸轮配合结构。输纸过桥系统由输纸皮带和侧挡规板等组成,输纸皮带的运动方向,一个是与规矩边平行的运动方向,一个是与规矩边垂直向里的运动方向,使印张紧贴规矩边向前运动,从而达到定位的目的;各种折页机在输纸过桥部位均安装有双张检测开关和计数开关。这种结构的输纸方式对印张的适应范围广,输纸稳定,适应印张定量范围为40~200g/m2,且占地面积小,但缺点是印张折完后需停机重新加纸后再工作。

连续式输纸装置又称为单张回转式给纸机构,这种机构配有鳞片式给纸飞达,上纸无须停机,提高了工作效率,纸张定量为40~180g/m2,但这种装置占地面积较大,调整费时,在我国印刷厂应用较少。

2、栅栏折页机构

栅栏折页机构是利用栅栏与相对运转的折页辊和转向挡板配合完成折页的机构,主要由折页辊和折页栅栏组成,并有手动无级变速装置(电控刀式和全栅栏式不用此装置,只有凸轮传动的机械刀带)。

(1)折页辊

折页辊是折页机的重要部件。无论是栅栏式折页机、刀式折页机,还是混合式折页机,折页辊都是必不可少的核心部件,且以混合式折页辊和螺旋纹折页辊为主。混合式折页辊,或称为组合式折页辊,由钢质辊芯和聚氨酯套环组成直纹折页辊,每节宽度因设计的不同而不同,折页辊的表面区域有30~50%的聚氨酯。螺旋纹折页辊由钢质螺旋纹辊芯和包覆在螺旋槽里的橡胶或聚氨酯条组成,无论是混合式折页辊,还是螺旋纹折页辊,其折页精度主要由折页辊精度控制。折页辊本身精度越高,其折页精度越高。印张由折页辊送出后,要经过输纸压轮部位,纸张在这里可进行打孔、分切与压痕。

(2)折页栅栏

折页栅栏也是折页机上的主要部件之一,其精度直接影响折页精度。折页辊传动齿轮、胶辊轴座、滚轴承是栅栏折页机构的主要部件。为保证传动平稳,我国大多数折页机都采用斜齿轮进行传动。胶辊轴座的精度对折页精度的影响很大,胶辊轴座精度的高低可影响相邻两折页辊的平行度,从而影响折页精度。国内绝大多数的折页机制造厂家在折页辊两轴端采用滚针轴承定位,滚针轴承的特点是转动平稳,滚针轴承的质量可直接影响折页精度,如果折页轴两端的轴承转动不平稳,必然会造成折页辊跳动,降低折页精度,大多数厂家均采用德国或日本产滚针轴承。

(3)无级变速装置

无级变速装置是机械刀折页机为调整印张幅面大小而专门配备的装置。此装置主要是调节折刀频率与折页辊速度之间的关系,以适应不同幅面印张。无级变速装置在折页机上的应用分两种形式:一种是将成套标准无级变速部件安装在机器上,另一种是自己加工零件然后装配到机器上。成套标准无级变速装置稳定性能和寿命相对差一些。据调查,使用3年以上的折页机,成套无级变速装置的维修率为1%,而加工装配的无级变速装置的维修率为20%~30%。

3、折刀折页机构

折刀折页机构是利用折刀将印张压入相对旋转的一对折页辊中间,再由折页辊送出,完成一次折页过程。折刀折页机构主要是由折刀和折页辊及折页辊盖板、规矩部件组成。折刀和折页辊为本结构主要部件,折刀刃口的直线度影响下部打孔精度,折页辊盖板与规矩的精度也直接或间接影响折刀处的折页精度。

折刀折页机构的驱动方式分机械驱动和电子驱动两种。机械驱动通称机械刀,是利用凸轮转动带动导杆沿固定滑道上下做往复运动,带动折刀完成折页;电子刀由电气元件配合机械驱动折刀做上下往复运动完成折页。电子刀又分为电磁离合器控制和伺服电机控制两种。机械刀由于用凸轮驱动,机器运动时受冲击载荷,不适合高速折页,而且在速度稍高的状态下噪声也较大,,电子刀因不受冲击载荷的影响,适合高速折页,而且噪声也小,因伺服电机在各类性能方面均优于电磁离合器,所以安装伺服电机的电子刀折页机均优于电磁离合器控制的电子刀折页机。

4、收纸机构

收纸机采用可移动式收纸小车形式,收纸小车可根据折纸样式调整高低和角度,并具有独立的无级调速功能,可根据折页速度进行调整。

5、电气控制系统

电气控制系统大多采用可编程控制器(PLC)对整机进行控制,PLC具有稳定性能好、寿命长、故障率低等优点;调速采用变频调速形式,调速稳定;折页机新机型操作面板上全部装有人机界面显示屏,方便参数的设置及查询,并具有故障点显示功能。

二、折页机的应用及发展

目前,折页技术正向两个方向发展:即单机全套自动化,联机在线处理自动化。我国市场上销售的主要有栅刀混合式折页机和全栅栏式折页机。

栅刀混合式折页机在栅栏部位一般配备2~4块折页栅栏,可进行1~4次平行折页;折刀部位配备1~3把折刀,可进行三次垂直折页,第三把折刀可分正反折页;有些机器还在第一把刀下面安装一块栅栏,以便进行32开双联折页。而全栅栏式折页机各种折页均由折页栅栏来完成,其组合样式很多,折法也较栅刀混合式折页机多。

在现阶段,以书刊装订为主的小型印刷企业很多,由于资金有限,再加上书刊装订利润微薄,企业不愿意花“重金”或者没有足够的资金用于购买自动化程度高的折页机。而机械化栅刀混合式折页机正适应这一群体,它的优点是折页范围广泛,占地面积小,价格低廉,缺点是折页速度和精度相对较低,印张大小变化时调纸距比较繁琐。所以机械化栅刀混合式折页机在我国应用最为广泛,栅刀混合式折页机在市场上占的比重约为80%~90%。全栅栏式折页机因其纸张适应范围略窄(我国目前印刷用纸张定量偏低,全栅栏式折页机印张适用范围为52~180g/m2,最好为70g/m2以上),对印张要求较高,再加上其占地面积大、价格高等,因此国内印刷厂少有问津。

从产品质量和性能上看,现有的国产折页机与世界先进水平还有一定差距,面对我国印刷业高速、高效、一体化的发展,现有的国产折页机产品将满足不了市场的需求,我们应吸取国际先进的技术和制造经验,改进现有产品性能,相信在不久的将来,我国的折页机制造质量会处于世界先进行列。

转载自:《印刷技术》

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