分切机控制原理与设计占祥,树刚,,,大连华阳化纤工程有限公司,,,,,,国际金属切削,大连,有限公司,绕系统在纺织、印染、造纸、冶金等行业应用十分普遍。近年来,随着无纺布生产线速度和营的提高,对高效分切机的需求也慢慢变得迫切。纵观无纺布行业的分切机,普遍存在工作效率不,无直接张力控制,无法有效调整布卷松紧度的问题。本文通过对分切机原理的分析研究,提出套实用可行的分切机控制方案。切机也叫复卷机,是无纺布生产中的重要设备。无纺布生产的全部过程中,卷绕机卷得的大布卷内可能会有破损或者断头,两侧边缘不整齐,幅宽和长度与用户想要可能不一样。因此大部分都需经过分切机分切成一定宽度和长度,并要有一定布卷松紧度的的小布卷成品。台良好的分切机应该具备优良的卷布质量和工作效率。小布卷成品应该布边整齐,具有一定布卷松紧度,径向松紧程度分布均匀。而工作效率是衡量一台机器工作上的能力的指标。、分切机原理切机有上引布、下引布等几种方式。下引布分切机是一款很成熟的分切机,见图,,,生产卷绕机的大布卷放入分切机的放布架上,由放布卷,放出,绕过安有张力传感器的辊,,简称,力辊,,经由搌布辊,展平,然后由分切刀,切开,布依次经过后托辊,、压布辊,和前托辊,后,终卷绕在成品布卷,上。,分切机原理示意图布辊有摩擦式和弯轴式,摩擦轴式采用在轴的两端有相反方向的凸形或凹槽的螺旋线,摩擦的表面速度能比布的速度快或慢,调整摩擦轴的安装方向,使摩擦轴的螺旋线将布面展开。弯式功能要好一些,相对价格也要高一些。卷系统有前后托辊和压布辊,通过分切布卷的受力分析图,见图,,,成品布卷受到压布辊压,、自身重力,、后托辊支承力,,和前托辊支承力,,的,个力的作用。他们之间的受力关系为,,Ⅳ,,篆,,,图,收布卷受力分析过以上分析,成品布卷的松紧度由以下四个参数决定,,,搌布张力常搬布张力的大小同幅宽和厚度成正比。搌布张力是保证布卷形态的主要的因素之一,保持一的布幅张力能够有助于搌布辊展平布幅,同时还能减少布幅横向移动,来保证卷曲过程的稳定行。为了适应高速和人的卷径变化,要求张力控制在整个工作速度范围以内自动检验测试并控制张力之稳定。,,压布辊压力布辊设计目的是为减少成品布卷的跳动,同时压布辊压力也影响布卷的松紧度。,,成品布卷自重公式,,,不难得知,托辊的支承力与压布辊与成品辊自重压力的和有关。随着卷径的增加,成布卷的重量增大,压力也随之增高。,,前后托辊的转矩差控制依次通过前后托辊卷绕在成品布卷上,处于前后托辊之间布的张力,简称,卷曲张力,是决布卷松紧度的关键,而布的卷曲张力的大小取决于前后托辊的转矩差。采取前后托辊转矩差的控方式来调整布卷松紧度,能够得到很好的效果。、操控方法前卷绕系统的控制有三种方式,张力开环转距控制,张力闭环转距控制,张力闭环速度控制。性能见表,。,表,绕张力控制比较表别力开环转距力闭环转距力闭环速度力操控方法接实现张力控制现张力控制接张力控制点用安装张力传感器装张力传感器装张力传感器能统简洁,易于调试足一般工程要求制精度较高,调试难一些过以上分析,放布采用芯轴放卷,收卷采用摩擦收卷,并且安装张力传感器,能轻松实现直接力闭环速度控制,是易丁实现的操控方法。于放布采用芯轴放卷,同样的收卷线速度,放布卷的直径大时,放布轴的转速低,而放布卷直径小时,放布轴的转速高。这样就必须了解到当前放布卷的卷绕直径来控制放布卷的转速。卷径来源有三种方法,一种是直接测量放布卷的直径。第二种是厚度积分法。第三种是根据线速度和布卷转速计算出卷绕直径,也就是卷径计算法,通常都采用这种方法。时根据收布卷受力分析得到,为了布卷的松紧度一样,随着成品布卷重量的增大,搌布张力适当减小。张力是卷径的函数,一定要通过计算来获得,这就是张力锥度计算公式,力,设定张力,,,,一锥度系数【,一差告萎蓉,,,张力辊的两端安有张力传感器,要求在高速转动中能够精确的测量布面的张力,这就要求张力的重量尽量要轻,静平衡和动平衡性能都要好。另外,布以较小的锐角绕过张力辊能够得到比较的张力测量值。带有卷径计算模块和张力锥度模块的张力闭环速度控制见图,。,力闭环速度控制功能框图卷绕控制管理系统中,速度和张力的控制是其中的重点。速度控制要求启动升速和停止降速时间,运行线速度高,速度波动小,才能实现工作效率高。分切机应采用高精度的速度控制管理系统,如流电机采用矢量变频器,或编码器反馈,采用同步电机驱动也可以。同时采用,型升降速曲线,,升降速曲线是一种加速度由零开始平稳连续变化的曲线,能有效地减少速度的波动。切机放布卷的芯轴卷曲驱动能够使用直流电机或交流电机。通常放布卷的电机处于发电状态,流电机的发电能够最终靠直流驱动器回馈到电网,交流电机的发电要通过变频器的制动电阻消耗掉,能够使用与收卷电机变频器公用公共母线,使放布卷电机的发电供给收卷电机用。两者的优缺点,见表,。,直流电机或交流电机性能比较别流电机流电机度性能好的制动性能,动转矩小,制动差,要外接制动电阻,速范围宽频器需配编码器测速反馈护和稳定能力护量大,稳定性若护量小,稳定性高国欧陆公司的,,,系列直流调速器内有张力控制的专用卷径计算和张力锥度模块,是一款合的可用于卷绕的直流驱动器。流电机的驱动能选用艾默生,,,,,,卷曲专用变频器,内有卷径计算、张力锥度和张力,,,能的专用模块。、改进的控制方案力轴测量的搌布张力是是保证布卷形态的主要的因素之一,在两个托辊之间的卷曲张力是决定卷松紧度的关键。前托辊速度比后托辊速度快,则卷布轴卷的紧,反之,卷布轴卷的松。前后托速度差控制的核心思想是利用前后托辊的转矩差来控制卷曲张力来实现所需的布卷松紧度。之,有卷径计算和张力锥度功能的张力直接控制管理系统均能满足一般,,程要求。搌布张力是保布卷形态的必要条件,卷曲张力是决定布卷松紧度的关键。高质量的卷绕控制系统应增加前后托的转矩差控制,使得卷绕系统的性能加强完善,达到完美的程度。,