卷筒纸胶印机技术讲座第三讲 卷筒纸给纸系统
卷筒纸给纸系统用于向印刷机组供给、输送纸带，控制纸带运动，并保持稳定的印刷所需的纸带张力。该系统主要包括给纸机、送纸机构等。
卷筒纸的送纸机构主要包括二次张力控制和纸带导纸机构。
卷筒纸给纸机与单张纸给纸机完全不同。卷筒纸给纸机是将卷筒纸上的纸张连续不断地展开，以纸带的形式，按一定的张力要求，供给送纸机构或直接供给印刷机组。
按照卷筒纸给纸机上述基本功能的要求，通常卷筒纸给纸机由以下机构组成。
①纸卷安装机构。要求能迅速安装和更换纸卷，能进行准确灵活的轴向位置调整并能按要求灵活转动。根据需要可使纸卷上下运动
②纸带张力控制和调整机构。主要包括纸卷制动机构，控制纸卷制动力矩的传感机构、起减振作用的浮动辊机构及控制纸带速度并将纸带平稳送出的送纸辊机构。
③用于改变穿纸路线的过纸辊。
④自动接纸机的接纸机构。
⑤其他特殊机构，如纸带的除尘、除毛机构。
1 卷筒纸给纸机的类型
1)按纸卷数分类
按每个给纸机可同时上的纸卷数分，可分为：
①单纸卷。一个给纸机只能上一个纸卷，如图3-1所示。等这个纸卷用完以后，停机上第二个纸卷，上好纸卷以后手工接纸，再开机印刷。这种给纸机每用完一个纸卷要停一次机器，因而一般用在速度不太高的机器上。
②双纸卷。一个给纸机上可以同时上两个纸卷，如图3-2（见下页）所示。
图3-2a所示为两个纸臂旋转换纸方式。即上面的一个纸卷先使用，在使用过程中，将下面的纸卷装好待用。等第一个纸卷用完以后，可停机人工接纸或不停机自动接纸。纸接好后，第二个纸卷转到工作位置使用，原第一个上纸机构转到上纸位置，卸下旧纸卷，再上一个新纸卷待用。
图3-2b所示为一个固定架上上两个纸卷。这种给纸机的用法和图3-2a一样，只是支架不能旋转，用完一个纸卷在纸带接好后，用起吊设备把用完的剩余纸芯吊下，再将新纸卷吊起装好。这种给纸机的接纸也可以有自动接纸和手工接纸。
图3-2c所示为两个独立的纸卷。一般多用于双纸卷双纸路卷筒纸胶印机上。即同时印两条纸带，两个纸卷同时用，等两纸卷用完后，停机再同时上两个纸卷。若用在单纸路卷筒纸胶印机上，一个纸卷使用，另一纸卷可上好备用，以减少停机上纸时间，提高机器利用率。
③三纸卷。如图3-3（见下页）所示。这种给纸机多用于高速的新闻印刷卷筒纸胶印机上，一般为高速自动接纸。当一个纸卷快要用完时，纸架便转动一个角度，使第二个纸卷进入自动接纸位置。当第一个纸卷用到规定大小时即自动接纸，接纸后再转动一角度，第二个纸卷转到正确的使用位置，第一个纸卷臂转到装卸纸卷位置，卸下用完的纸芯，再装上一个纸卷备用。这种结构也有采用人工接纸的。
2)按接纸方式分类
①手工接纸。每一个纸卷用完以后停机，由操作者将新纸卷纸带接在正在印刷的纸带上。其接纸及准备工作时间长，效率低，在降速停机和开车升速时，印刷质量一般难于保证，废品率增加。手工接纸一般用于中低挡的低速卷筒纸胶印机。
②自动接纸。为了减少接纸辅助时间、提高印刷效率、减少废品，在高速卷筒纸胶印机上，采用自动接纸的愈来愈多。即在不停止印刷的情况下，自动接纸装置将新纸卷的纸带粘接到正在印刷的纸带上，同时切断即将用完的旧纸卷的纸带。
自动接纸方式有高速和零速两种基本型式。
高速自动接纸。即新旧纸卷接纸过程中纸带不停，在高速运转下自动接纸。高档的高速自动接纸，是在机器高速印刷速度完全不变的情况下自动接纸。中低挡的高速自动接纸，是在印刷速度超过一定速度时，需要降低印刷速度后才能自动接纸，接好纸后再升速。这种高速接纸不但影响机器效率，而且速度升降过程中对印刷质量会有影响。一般用于印刷速度较低或印刷质量要求不太高的印刷机上。
零速自动接纸。纸卷在接纸的瞬间纸带速度为零，因而这种接纸更可靠。为了保证在零速自动接纸时，印刷机保持正常的印刷速度不变需要有储纸机构。因此，零速自动接纸结构较复杂。
3)按纸幅宽分类
按纸卷一个标准宽度设计的为单幅各国单幅标准宽不同,一般为750～950mm,我国常用787mm、880mm、890mm，两个标准宽度为双幅，三个标准宽度为三幅，半个标准宽度为半幅。一般高速大型的新闻用卷筒纸胶印机多为双幅；中、小型新闻用卷筒纸胶印机、商业用卷筒纸胶印机多为单幅；书刊用卷筒纸胶印机多为单幅或双幅。
4)按纸卷制动方式分类
①机械制动。主要采用机械抱闸的制动力对纸卷轴或纸卷顶尖制动。制动力大小由手工调整，或用钢带压在卷筒纸的外圆上。一端固定另一端挂配重，对纸卷外圆形成阻力，阻力大小决定纸卷的制动力。制动力大小由手工增减配重调整。也可以用运转皮带压在卷筒纸的外圆上，调整其压力或运转速度，即可以调整制动力。
②磁粉制动。采用磁粉制动器，控制纸卷轴或纸卷顶尖的制动力。制动力大小，一般根据纸张和印刷张力要求事先设定。使用中，由张力检测机构，自动反馈控制信号，调整磁粉制动器的制动力，达到控制纸带张力的目的。也可以用手工方法调整制动力及反馈控制信号，从而控制纸带张力。
③气动制动。采用气动制动器，控制纸卷轴或纸卷顶尖的制动力。纸带张力的调整和控制原理与采用磁粉制动相同。
5)按纸卷卡紧方式分类
①穿轴式。纸卷中间穿一个芯轴，卡紧纸卷。常用气涨芯轴卡紧纸卷。也有的在芯轴上装两个梅花顶尖，调整梅花顶尖的位置卡紧纸卷。
②梅花顶尖无芯轴式。两端用梅花顶尖直接卡紧纸卷，不用芯轴。国产机许多给纸机均采用这种结构。
2 手工接纸给纸机
1)简单给纸机
图3-4所示为简单给纸机。两侧为墙板机架（图中未画出），机械抱闸、制动力调整机构、浮动辊扭力弹簧调整机构、纸卷轴向调整机构、浮动辊和过纸辊等都安装在两侧墙板上。
这种给纸架结构非常筒单，没有送纸机构和上纸机构，成本低，操作、维修方便。因其张力控制精度不高，常用于中低档卷筒纸胶印机。
①纸带张力调整：根据印刷纸张情况和机器速度，首先设定纸带张力。当张力不合适或变化时，需要及时调整。调整机构如下：
a 纸卷制动力调整：图3-4所示，转动手轮8，可调整闸块5、10对闸体6的压力，因闸体和纸卷轴连为一体，从而调整对纸卷的制动力。调整量大小根据操作者经验而定。随着纸卷半径的不断减小，纸带张力不断加大，超过一定值时，卷筒纸的外圆上必须用手轮调整一次张力。
b 张力波动的自动调整：由于纸卷不圆、机械振动引起的张力变化和两次手工调整抱闸之间的张力变化可以自动调整。如图3-4所示，当张力发生变化，浮动辊l绕支点15摆动，带动连杆3往复运动。通过连板4使偏心轴13转动，改变左闸块5对闸体6的压力，闸体制动力发生变化，纸带张力同时发生变化。当纸带张力加大，浮动辊1向右摆，连杆3向右运动，带动偏心轴13转动，使左闸块5向左移，纸卷制动力减小，纸带张力减小，直到恢复正常为止。如果纸带张力减小，浮动辊1向左摆，纸卷制动力加大，纸带张力加大，同样，直到使纸带张力恢复正常为止。
c 纸带张力的精度：支点l5外面的管子和浮动辊1的摆臂连成一体，里边是轴，管子和轴用钢丝扭簧相连。轴和连板16成一体。正常情况下，浮动辊１在纸带张力的作用下，保持支点15的管子和轴的平衡。如果张力发生变化，需克服扭簧的扭力才能使浮动辊产生位移，调整张力。如果张力变化产生的力不能克服扭簧的扭力，张力的变化则不能调整。因此，支点15的扭簧力的大小，决定了纸带张力能否调整的变化量值，也就是说扭簧力的大小就是纸带张力的精度（变化量的允差值）。扭簧力大，张力精度低；扭簧力小，张力精度高。转动手轮17，通过连板16带动支点15的轴转动一个角度，使扭簧力加大或减小，即可调整纸带张力的精度。
②纸卷的轴向调整：使用手轮（图中未划出）调整。丝杆固定在墙板上，丝杆一端与手轮相连，另一端和闸体相连。调整时，松开手轮旁边的手柄，转动手轮，通过丝杆带动闸块、闸体及纸卷沿纸卷轴向运动，待纸卷位置调好以后，再拧紧手轮旁边的手柄，纸卷位置即可固定。
2)气动上纸给纸机
图3-5所示为气动上纸给纸机。该机主要由以下几部分组成。
①上纸机构：包括窜纸盘l,上纸臂2、上纸气缸27及穿纸轴和纸卷卡紧机构。窜纸盘1的作用是在纸卷放上去后，使之轴向窜动方便，用以将纸卷轴向位置初步调到符合印刷要求的位置。上纸臂、上纸气缸的作用是使纸卷升降。事前已经上好穿纸轴，并把纸卷紧固在穿纸轴上的纸卷，在纸臂下降到最低位置后，放在窜纸盘上并调好位置，点动纸卷“升”按钮，使上纸臂托住穿纸轴，再按住纸卷“升”按钮，气缸活塞缩回，直到将纸卷上升到工作位置。纸卷上升到工作位置后，再把穿纸轴和磁粉制动器联在一起，用手轮将纸卷的轴向位置调好。纸卷用完后，将穿纸轴和磁粉制动器脱开，按“降”按钮，活塞伸出，纸卷下降（具体结构见本讲第六部分）。
②磁粉制动器：包括磁粉制动器3及其控制系统。它的主要作用是：随着纸卷直径的不断减小，由传感机构发出反馈信号，随时改变磁粉制动器的制动力，以保证纸带张力的稳定。
③穿纸机构：它包括过纸辊6、9、17、18、19、2O、23。这些辊都是固定在一定位置上的从动辊。这些辊的作用是改变纸带的走纸方向。纸卷穿纸可走A、B两种路线，这样可以改变纸带的正反面，以便把要求高的图文印在纸张的正面。
④浮动辊：包括浮动辊24及其弹簧力调整机构。它的主要作用是：
消除大部分由于纸卷不圆等纸卷本身及某些外界因素引起的张力变化。当纸带张力增大时，浮动辊克服弹簧力而升起，纸路缩短张力减小。当纸带张力减小时，浮动辊在弹簧力的作用下向下位移，纸路加长，张力增大。因浮动辊起到缓冲和减振作用，故又称减振辊或缓冲辊。
浮动辊两端分别通过弹簧与支架相连，可以在垂直面上歪斜，因而可以部分消除纸带松紧边引起的张力不匀和跑偏的现象。
⑤传感机构：该部分包括阻尼器10、传感机构11、传感辊22、调节螺母26及其拉簧25、传感齿轮及其连接连杆等。该部分的作用是在纸卷直径变化时发出一个反馈信号，来调节磁粉制动器的制动力，从而保证张力稳定。我们知道，纸带张力Ｆ、磁粉制动器制动力矩Ｍ和纸卷半径r的关系为M=F·r，当纸卷半径r减小时，磁粉制动器制动力矩M不调节，即M不变，因而纸带张力F就增大，传感辊22即向左位移，通过传感电阻器，发出一个反馈电压，经过一整套电路处理，使磁粉制动器电流减小，从而减小其制动力矩M，使纸带张力减小；反之当张力减小时（如停车、降速等），传感辊22向右摆，经传感电阻器发出一个反馈电压，经过一套电路处理，使磁粉制动器制动力矩Ｍ加大，使张力加大。通过这一套机构保证纸卷直径变化时，及时调整制动力矩M而使纸带张力不变。
⑥调整辊：包括调整辊12及其弹簧力调整机构。它的主要作用是调节纸带由松紧边造成张力变化及纸带跑偏的问题。该辊由弹簧轴承座支承，纸带因松紧边对该辊的压力不等或人为的调整，可使该辊中心线歪斜，与其他过纸辊中心线不平行，以达到纸带有松紧边时张力一致，这样就能保证纸带不跑偏。
⑦送纸机构：包括送纸钢辊13和16?送纸胶辊14、气缸15、及其连秆和送纸钢辊的无级调速机构?它的主要作用是通过调整送纸钢辊的线速度,以及调整送纸胶辊14对送纸钢辊的压力大小,控制纸带进入印刷部分前的速度,并使纸带平整地进入印刷机组?由于技术的提高，现在不少给纸机把送纸辊取消，也有部分卷筒纸胶印机在印刷机组前增加送纸辊，提高进入印刷机组纸带的稳定性。
⑧毛刷机构：包括毛刷8、毛刷支承辊7、气缸5、以及吸尘泵和纸毛储存器等。它的主要作用是将纸带表面的纸毛和纸粉刷去，以减少印刷时掉纸毛和掉纸粉，提高印刷质量。由于纸张质量的提高，纸毛和纸粉减少，同时毛刷机构的作用又不太理想，现在大部分给纸机都取消了毛刷机构。
这种给纸机由于有了磁粉制动器控制纸带张力，其制动力为无级调整，调整快速方便。同时设有浮动辊及送纸辊，使纸带张力控制稳定，变化很小，上纸机构采用气缸控制，上纸方便，动作灵敏可靠，性能要比简单给纸机好得多。当然相对说其结构比简单给纸机复杂，操纵维修也比较复杂。
3)电动上纸给纸机
图3-6所示为电动上纸给纸机。该机与图3-5(见前页）所示给纸机的主要不同之处是上纸机构。其传感机构、送纸机构、磁粉制动器与图3-5相同。其他机构如浮动辊、调整辊(图3-6的15、17)、毛刷机构等，虽然与气动上纸给纸机的具体结构不同，但作用相同。
电动上纸给纸机的上纸机构包括窜纸盘（图中未画出）、上纸臂１及其支承轴、电动升降机构、电动轴向移动机构、电动卡紧机构等。这种给纸机的卡紧机构是在两个上纸臂上分别装有固定和可移动的梅花顶尖，电动卡紧。纸卷不用穿纸轴，梅花顶尖直接顶住纸卷。纸卷卡紧后纸臂上升，电动轴向调整（具体结构见本讲六），位置合适后即可使用。因为纸卷不用穿纸轴，使操作者劳动强度降低。
（未完待续）
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