流浆箱传动体系改造研究

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本文作者：沈勤森梁卫峰作者单位：民丰特种纸股份有限公司

浆辊是中空的薄壁辊筒，辊面上有规律排列的孔眼，在造纸行业中作为传统的匀整元件，广泛应用于开启式、气垫式流浆箱中。

1匀浆辊的工作原理及作用

浆流通过匀浆辊的流动可近似看作通过两个孔板的流动。浆流通过匀浆辊时首先是向辊中心流入，然后再由中心沿半径方向流动，浆流通过辊后，在两孔之间形成强烈的小涡流，使浆流处于微湍流状态，从而使浆流中纤维分散，避免了纤维的絮聚，如图1。同时浆流通过匀浆辊因压头损失而降低流速，流道的浆流速度越大，压头损失就越大，从而通过匀浆辊后流速降低越多，对浆流速度具有调整作用。因此，匀浆辊的稳定运行对于成纸主要物理指标起着非常重要的作用。

2匀浆辊使用现状及存在的问题

2.1使用现状

我公司薄页纸机采用进口RolljetK气垫式流浆箱，使用双匀浆辊系统，位置分布如图2所示。匀浆辊系统原采用的传动方式比较复杂，其主要工作原理是由一台功率为3kW的电机驱动注满液压油的柱塞泵运转，在柱塞泵运转下产生一定油压分两路同时驱动安装在流浆箱侧板上的两个油马达运转（见图3），再通过减速齿轮箱和连接套的传递，最后驱动匀浆辊的运行。在正常生产中，匀浆辊的转速可以通过柱塞泵上的手轮调节柱塞的行程，来实现不同的油压和流量，最终达到生产所需的匀浆辊转速（通过变送器连接到控制室显示数值）。本纸机正常生产所需的匀浆辊转速根据不同纸种在32～51r/min。

2.2使用中存在的问题

在刚投入使用时，匀浆辊系统总体运行稳定性良好，长期运行后，设备存在一定程度的磨损和老化现象，柱塞泵的磨损日益严重，导致油压不稳，使匀浆辊在生产中的转速无法稳定控制和调节，液压系统、电机处也开始泄漏，电机时常因柱塞泵密封的问题而进油产生故障，多次抢修，影响正常生产。原供应商因技术革新已逐渐停止生产备件，设备的维护保养难度越来越大。

3改进方案

本次改造主要针对在使用中频繁出问题的柱塞泵和油马达。本着在系统运行功能完好的前提下，结构越简单日后维护越方便的思想，尝试考虑在系统中移除不必要的部件，在结构上作一些简单的改动，决定用变频调速电机直接驱动减速齿轮箱来实现匀浆辊的运行，本流浆箱中两根匀浆辊用同样的方法单独改造。如图4，改进后的匀浆辊传动系统仅有功率为0.55kW的变频电机和减速齿轮箱组成，原先系统减速齿轮箱和匀浆辊之间的连接套也被移除，通过改造减速齿轮箱的输出轴（如图5）外加保护轴套来实现和匀浆辊的直接连接，整套系统结构简单，排列紧凑，而且，对比图3和图4，在整个改造过程中，匀浆辊系统的操作侧基本没有作任何变化。在正常的生产过程中，只要通过调节变频调速电机就可以得到所需的匀浆辊转速。

4结论

改进后的匀浆辊传动系统结构合理，排列简单紧凑，备件充裕，后期维护保养工作既方便又能显著降低成本。另外，整个传动系统由原来功率为3kW的电机改成0.55kW的变频电机，在节能降耗上也有明显的效果，一年累计可以节约电量16416kWh，可降低运行成本1万多元。更重要的是，与原传动系统相比，通过这次改造还实现了两根匀浆辊转速的单独控制（如图6），达到更精细化操作。实践中经过一段时间的上机运行，能满足纸机正常生产的需求，整个系统运行稳定可靠，运行效率提升明显，整个改造过程取得了良好的效果。