分切机卷纸轴属于悬臂式,操作方便,作业效率高。但长时间使用后会出现问题:摆动缸(电机)驱动卷纸轴将盘纸放到卸卷车上,盘纸通过卸卷小车移出过程中,卷纸轴受重力作用会下坠磨损塑芯,卷纸轴重量约100 kg。
分切机制造商认为设备长时间使用后,卷纸轴刹车装置内部刹车片磨损,要更换新的刹车装置才能解决,并且该装置属于易损件,需定期更换。为了降低维护成本,公司成立攻关小组,经过反复研究和试验,最终制定出改进方案并成功解决该问题。
2 液压系统分析
分切机摆臂液压系统工作原理:泵站输出液压油,液压油分为两支路,通过制动阀打开刹车装置,通过电液伺服阀给电机供油,电机出口的液压油通过阀回到液压油箱,形成回路。
将整个作业过程分为三个步骤,分别监测电液伺服阀和制动阀的电信号。
根据原理可知,控制摆线电机的电液伺服阀属于三位四通换向阀,中位机能为H型。因此,当卷纸轴将盘纸放到小车后直到盘纸移出过程中,由于电液伺服阀均无信号,换向阀处于中位,摆线电机进、出口压力相等,有效压差为0。所以,固定悬臂式的卷纸轴全依赖刹车装置,其内部的刹车片产生静摩擦力矩Mf克服卷纸轴自身重力产生的力矩MG。由于长时间使用后,刹车片表面磨损,摩擦力矩Mf<重力矩MG,导致卷纸轴下坠。
3 优化方案
卷纸轴正常下放时,液压油进入平衡阀2口,开启平衡阀后,液压电机回油由3口至1口,再经电液伺服阀回油箱。卷纸轴将盘纸放到小车后,由于电液伺服阀无信号,液压油无法进入平衡阀2口,无法开启平衡阀,则电机回油无法从3口至1口,导致电机回油截止产生背压。因此,卷纸轴受到电机下放的反向力矩Mh,通过现场调试,实现Mh+Mf≥MG,则卷纸轴基本不下坠。
4 使用效果
根据液压系统原理现场连接液压管路测试。工况:现场测试盘纸直径φ500 mm,盘纸长度5020 m。更改前卷纸轴下坠2 cm,塑芯磨损严重;更改后卷纸轴基本不下坠,塑芯无磨损现象。已将该技术推广到分切机的其他工况,均可实现工作性能稳定,满足使用要求。