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从瓦楞纸板生产线的发展谈瓦楞辊
来源:   作者:   浏览: 2164 次   发布时间:2010-7-11    浏览字体:  
 

当今世界的瓦楞纸箱工业正在发生着日新月异的变化。

  瓦楞纸板生产线从结构、速度、规格到控制,已经历了一个由简单到现代、由低速到高速和由机械化到计算机数字控制机电一体化的百年发展过程。

  1871年,爱伯特.琼斯(美国)发明了瓦楞型包装纸。
  1874年,奥利夫.朗获得单面瓦楞纸板专利。

  1895年,莱斯顿为韦伯公司制造了幅面0.5米、速度6/分钟的世界上第一台单面瓦楞机。

  1922年, 1.32米幅面的电动单面瓦楞机诞生。

  1923年,出现了1.6米幅面的单面瓦楞机。

  1925年,1.88米幅面的单面瓦楞机问世。

  1938年,幅宽2.2米的单面瓦楞机推出。

  1950年,双瓦复合瓦楞纸板流水线诞生。

  1959年,制造出机械连动瓦楞纸板流水生产线。

  1968年,推出了幅宽2.2米、速度212/分钟的含有无导爪单面瓦楞机和“双砍刀”横切机的现代瓦楞纸板生产线。

  从此瓦楞纸板生产线的技术进步就步入了快速发展时期。

  瓦楞辊作为瓦楞纸板生产线和单面瓦楞机的关键功能性部件,同时从结构形式、精度质量、经济指标、制造材料和制造工艺等也在不断的进步和迅速发展。

  我国的瓦楞纸箱工业在世界上起步较晚、但发展迅速、变化巨大。

  如今,我国拥有的瓦楞纸板生产线和单面瓦楞机从装机数量到增长速度,包括规格结构之多、技术水平高低之悬殊、质量档次之杂,均已居世界第一。同时,我国每年中低档次的瓦楞纸板生产线和单面瓦楞机的制造和销售数量也已跃居世界之最。瓦楞纸板生产线和单面瓦楞机的速度从20-350/分钟,门幅从350-2800毫米,加热方式有用电、液化气、导热油到蒸汽加热,结构从导爪式、真空内吸附、真空外吸附到气垫正压式,运行控制从简单机电到全自动计算机数字控制,技术性能从最简陋的弹簧加压到世界上最先进的(如BHSAgnatiMITSUBISHI等)世界级品牌的全电脑控制气垫正压式全自动设备等样样都有,高、中、低各档次共存。由此也带来了运行中的大大小小各式各样的瓦楞辊及应运而生的各种层次的供应服务商,形成了五花八门、鱼龙混杂的局面。所以,我国的瓦楞纸箱工业(包括设备制造业和器材与服务业等)不得不面对并必须熟悉如此繁杂的各种瓦楞纸箱生产线和单面瓦楞机以及瓦楞辊的不同的结构、型式、功能和安装、使用以及维护保养方法,尤其是日益增多的高档引进设备所无法回避的维护保养、修理更新的技术、时间和成本等问题,同时也伴随着由此而不可避免产生的各种认识误区所带来的各种实际问题的困扰。不断地寻找和选择技术可靠并值得信赖的专业供应和维护服务厂商,也成为纸箱行业最关心的重要事项。

  下列图表介绍了国内目前所拥有的不同类型瓦楞纸板生产线单面机和瓦楞辊的各种形式:

  对于任何档次的瓦楞纸板生产线和单面瓦楞机来说,瓦楞辊总是最昂贵的易损部件之一。它的经济性能和使用寿命一直是瓦楞纸箱行业关注的重要课题。

  对于任何形式的瓦楞辊来说,它都具有同样的基本使用功能和磨损机理,不同的只是其工作效率和经济性能及使用寿命。

  瓦楞辊的使用功能包含了一个熨烫成型、施胶、糊化和复合干燥等完整的二层瓦楞纸板生产工艺过程。瓦楞原纸经导纸辊调节张力,预热辊控制湿度,滑过上瓦楞辊楞顶进入加热的上下瓦楞辊之间的瓦楞状通道,在两辊中心连线上的啮合点处受压熨烫成型后,紧贴在下瓦楞辊楞型上定型运行至涂胶辊与下瓦楞辊的中心连线处,由被匀胶辊刮去多余胶糊后在表面形成一层理想厚度和均匀胶糊膜的涂胶辊对瓦楞纸楞顶处均匀地涂上胶糊。施上胶糊后的定型瓦楞纸随着下瓦楞辊继续运转,其间的胶糊受热逐渐糊化,在下瓦楞辊与压力辊中心连线处,与同时经过预热辊控制湿度后到达压力辊的面纸进行热压复合干燥,由此生产出各种楞型的二层瓦楞纸板。

  瓦楞原纸在高速、连续节进的熨烫弯曲成形过程中,在线压力作用下不断与瓦楞辊楞顶进行相对位移并产生磨擦挤轧,受原纸中含有的夹杂物和矿物硬粒的撞击,使瓦楞辊的楞顶部发生剧烈磨损,并逐渐由圆弧磨成不规则形状,连续不断的高速运转,楞齿高度慢慢变低使生产的纸板逐渐趋向标准下限。一些楞面硬度低的瓦楞辊还会因此使楞顶楞面产生麻坑和凹陷,加剧了磨损进程。由于生产线往往不是经常满幅走纸,致使瓦楞辊表面产生不均匀磨损而导致瓦楞辊中凹而造成纸板中间脱胶起泡。低硬度瓦楞辊在连续高速的单齿啮合定向运转状况下还会因塑性变形发生倒楞、倾斜、扭曲、增加椭圆度和跳动误差,加快影响瓦楞辊的使用寿命和经济性能。

  由以上瓦楞辊的工作原理和磨损机理可见,瓦楞辊的使用过程就是一个不断被磨损的过程。除了瓦楞辊本身的制造质量(精度、硬度和楞面的耐磨性能)外,影响磨损的其它主要原因还有以下方面:

1.原纸和产品的影响:

  (1)瓦楞纸质的含砂量。含砂量愈大,瓦楞辊的不正常磨损愈大。
  (2)瓦楞纸的楞型和克重。楞型愈小,克重愈大,瓦楞辊的正常磨损愈快。

  (3)经常生产的纸幅(宽幅与窄幅的生产比例)。窄幅生产的愈多,造成瓦楞辊中间磨损愈大而愈容易过早造成辊面中凹。有条件的应尽量使窄幅靠瓦楞辊的两端生产。

2.设备的影响:

  (1)设备运转速度的影响。相同条件下,高速运转时瓦楞辊的正常磨损比低速时快。
  (2)设备的刚性质量的影响。设备的刚性不够、振动剧烈,会造成瓦楞辊不正常磨耗。

  (3)设备的加工精度的影响。设备的加工精度不够,使瓦楞辊运转不正常而剧烈磨损。

  (4)零部件、传动件精度不够或损坏失灵,引起瓦楞辊的不正常运行而磨损。

3.人为因素的影响:

  (1)辊筒间轴心线调试不平行,造成瓦楞辊偏磨损。
  (2)压力过大或不均匀,使瓦楞辊过载磨耗或不均匀磨损。

  (3)瓦楞辊空运转时没有卸压,引起瓦楞辊无谓的金属直接摩擦磨损。

  (4)没有做好润滑保养使瓦楞辊的轴档损坏造成辊面的不正常磨损。

  (5)异物啮入楞面,轧坏瓦楞辊辊面的楞齿。

  (6)当用金刚砂加压研磨瓦楞辊两端楞面以减少中凹时,磨合破坏了辊面圆柱度和瓦楞楞型。实践证明,镀铬瓦楞辊表面镀层的耐磨性能是淬硬辊体耐磨性能的8倍以上,如此操作只会以破坏瓦楞辊外径圆柱度降低瓦楞辊经济寿命为代价来延缓修理周期,但减少的只是修理次数。优质瓦楞辊的镀铬层都在0.1-0.12左右,一旦镀铬层磨穿就应该重新修磨,这样瓦楞辊的外径损失很小,纸板的耗纸率可以较长时间维持在低水平,真正实现瓦楞辊使用的经济合理。

  瓦楞辊的制造技术集材料技术、热处理技术、焊接技术、各种精密机械加工技术、表面电镀和热喷涂技术、热传导结构技术、空气动力学技术和瓦楞纸板的结构力学及电脑楞型设计与数控自动化技术等等为一体。具有极高的工艺性能要求和成套专业的先进工艺技术装备和设施要求。

  笔者从20026月份的巴黎国际瓦楞工业展上各家国际上知名的欧洲瓦楞辊制造商推出的展品可以看到,采用化学成份稳定、耐磨耐压的合金钢精锻材料,以先进的热处理工艺方法获得层深均匀的硬化层,电脑优化设计楞型,电脑数控磨床精密研磨楞型和鼓形中高,表面镀覆高品质的耐磨硬铬,加上各有特色的快速加热和冷凝水防积快排结构是目前世界上普遍应用的优质瓦楞辊产品的主要特点。而耐磨性能更好的楞面喷涂钴包碳化钨的瓦楞辊,因其只能在硬度<HRC45的调质状态进行喷涂的工艺性能,适应范围主要在高速生产线和使用含砂量少的高档原纸条件下,并且制造和修理费用昂贵,在国外也不是普遍应用。(喷涂钴包碳化钨工艺技术在我国的航天航空、钢铁和纺织等等许多行业都已有很成熟的应用。由于我国缺乏跨行业间的技术信息交流和指导,各行业才会有如此多的重复引进,尤其是发展迅速的年轻行业。技术和信息上的孤陋寡闻会造成更多的盲目跟进和决策失误,造成直接的经济损失。)

  我国的一些科技人员从九十年代起陆续发表了对瓦楞辊的工作原理、磨损机理和楞型设计等等研究成果的文章,对我国年轻的瓦楞纸箱行业和瓦楞辊制造服务业的快速成长和发展起了重要的促进作用。经过多年对各种瓦楞纸板生产线的服务实践的经验积累和认识研究,我国的瓦楞纸箱行业内已形成了一支日趋成熟的瓦楞辊的制造和维修服务商队伍。国内技术领先的瓦楞辊制造和维修服务商已具备有成熟先进的工艺技术条件,有全自动数控瓦楞辊精密研磨床和数控机床群,有我国军工技术结晶的化学成分稳定的特制合金钢精锻件供应基地和成熟专业的热处理基地,有应用当今世界最先进的功能性电镀硬铬技术,有先进的硬度、镀层和材料厚度、粗糙度和各种物理化学检测手段,有多年为各种档次尤其是引进的先进高速瓦楞纸板生产线服务的成功经验,并且服务快捷、价格低廉,在新辊制造和翻新时还可以提供个性化的服务,运用计算机技术帮助每一个客户设计制造更为科学经济的楞型和特种楞型,可以按用户要求对瓦楞辊进行改制,并可以对崩裂的楞齿和磨损的轴颈予以精心焊补修复,还可以对老的导爪式单面机进行真空外吸附式技术改造等,同时配备有快捷和经验丰富的售后服务队伍为用户排忧解难。但市场上也不乏有许多仅有瓦楞辊磨床就在江湖闯荡的服务商,无条件也在制造新辊,只能靠低价竞争和乱作质量承诺。一旦发生质量纠纷,扯皮不断无法排解,双方都造成很大的经济损失。因此,用户在选择订制和维修瓦楞辊时一定要根据自己设备和所用原纸的实际情况,对选购和维修方案进行合理的分析和判断,向行业管理部门和知名的专业服务制造商进行详细的技术咨询,并对制造服务商的产品质量、使用情况和售后服务能力与信誉进行严格的市场调查和对专业的瓦楞辊制造维修服务商进行实地考察。同时,专业的瓦楞辊制造维修服务商应该向客户提供详细的技术资料、设计与维修方案和检测报告。

  除了选用高质量、高精度和耐磨性能好的瓦楞辊之外,改善瓦楞辊使用的环境条件及日常进行正确及时的维护保养,是提高瓦楞辊的使用寿命和经济性能的两个重要因素,从而可以最大程度的减少瓦楞辊的磨损。

  以下介绍关于瓦楞辊使用过程中的主要检查和保养项目。

一. 瓦楞辊安装调试时的检查和保养项目:
 
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.安装前的检查和保养项目:

  (1) 清洗检查瓦楞辊的楞面外表(包括表面电镀质量)。
  (2) 清洗检查各连接紧固部位(包括内外螺纹)。

  (3) 检查瓦楞辊的外径和中高(整个辊面从两端至中间均分成五个以上的测量点。中高辊的检测点必须为奇数,中高数据应两边对称)。用相应规格的外径千分尺测量(外径千分尺一般机电公司都能买到)。

  (4) 检查瓦楞辊的楞高。用针型深度百分表测量(针型深度百分表国内暂时没有买,须进口。或可用普通的深度百分表改制)。

  (5) 清洗检查瓦楞辊各轴档的外径尺寸和外表,外径尺寸用相应规格的外径千分尺测量。

2.安装调试时的检查和保养项目:

  (1)上下瓦楞辊的平行度检查(一般与压力辊相接触的瓦楞辊无中高,是安装基准辊。带有中高的那支瓦楞辊有偏心调节机构可以调节至两辊平行)。可以用压敏纸、复写纸或保险丝及生产运转时以二层纸板的楞型和楞型侧面上的压痕来判断并调整。
  (2)上下瓦楞辊与压力辊的平行度检查,上下瓦楞辊和压力辊在运转过程中,要求做到三辊的轴线平行、线压均匀一致。可根据复合后的二层瓦楞纸板面纸上的压痕来判断,并分别调整两端加压系统的压力。

  (3)瓦楞辊与涂胶辊的平行度检查,按不同楞型对涂胶量的间隙要求,用塞尺或瓦楞纸由两端检测并调整到瓦楞辊与涂胶辊之间的间隙一致。

  (4)检查调整瓦楞辊与导纸铜板装置、正压导纸装置或负压导纸装置的相对位置,真空吸附装置或正压腔与瓦楞辊和压力辊的密封间隙根据不同结构型式的生产线的调试要求进行调整,控制气压和泄露,以保证熨烫成型后的瓦楞纸能紧贴在瓦楞辊上完成施胶和复合干燥等的工艺过程。

  (5)以上项目调试完毕必须固定各自的限位装置。

  (6)瓦楞辊和压力辊及其它辊筒的轴承必须符合精度要求,高温润滑脂必须选用高质量的,油封要密封完好。建议使用杜邦(DUPONTKrytox高性能氟素润滑脂,尤其是中高速线上。

二.瓦楞辊正常生产运转时的日常检查和保养项目:

1.运转生产前:
  (1) 检查并保证各辊面的清洁状况。

  (2) 检查并保证各辊的正确位置。

  (3)检查并保证相关装置(导纸铜板装置、正压导纸装置或负压导纸装置等等)处于正确位置,检查磨损情况并调整好。

  (4) 检查并保证涂胶系统的正确位置和黏合剂的良好准备状况。

  (5) 检查并保证各润滑供油准备正常。

  (6) 检查并保证气压和液压系统正常。

  (7) 检查并保证供热系统正常。

  (8) 检查并保证电源电气控制及机械传动系统正常。

2.运转生产中:
  (1) 检查和控制温度,蒸汽加热的要防止冷凝水排放不畅和管路阀门跑冒滴漏,巡查和保证供汽压力。

  (2) 检查和控制瓦楞芯纸与面纸的湿度。

  (3) 检查和控制瓦楞芯纸与面纸的运行位置正确,两端边缘整齐。

  (4) 检查和控制瓦楞纸板成型的楞型形状精度,无高低楞和塌楞及木耳边现象。

  (5) 检查和控制瓦楞芯纸与面纸的复合强度和施胶的均匀度。

  (6)检查和控制面纸上的压痕轻浅均匀。

  (7)检查和控制胶水供给系统循环畅通。

  (8)巡视检查,保证机械运转平稳,无异常冲击噪声。

  (9)巡视检查各润滑供油系统保证工作正常。

  (10)巡视检查各气压和液压系统,保证工作正常,各管路管道无跑冒滴漏现象。

3.停止运转生产时:
  (1)关闭辊筒的供热系统。

  (2)关闭辊筒加压的气压或液压系统。

  (3)停止胶水循环,涂胶系统脱离瓦楞辊。清洗涂胶系统(包括供胶系统)

  (4)待瓦楞辊运转冷却至40℃以下时停止瓦楞辊运转,清理辊面和导纸铜板及正压或负压装置内的纸屑垃圾。

  (5)做好润滑加油工作。

  以上所述的是质量合格的瓦楞辊在正确使用和日常维护保养中的一般原则及影响瓦楞辊使用寿命的基本环境条件因素。在瓦楞纸板生产行业内,许多企业已积累了很多的科学管理经验值得借鉴和推广,可以相互取经交流。只要在日常的生产过程中和停产间隙时,不断监测和改善瓦楞辊的使用环境与使用条件,科学和认真地进行严格的日常维护保养工作,瓦楞辊必定会为瓦楞纸板生产企业的高产低耗发挥其应有的作用。由于瓦楞纸板生产线的结构和形式各有不同,有关瓦楞辊的一些具体和详细的使用和维护保养及调试方法,还需要将瓦楞纸板生产线的实际状况和瓦楞辊的具体使用情况,及时尽详的告诉专业的制作维修服务公司,以使得到满意的答复和及时的服务与帮助。
 
 
 
 
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