CN110424183A - 一种施胶机加压间隙值控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种施胶机加压间隙值控制方法，包括如下步骤：获取传动侧和操作侧动辊和定辊半径之和R1与R2；在加压装置加载压力时，测得传动侧和操作侧动辊中心到定辊中心的距离a1与b1；对传动侧和操作侧的间隙值进行计算，绘制计算间隙值曲线S2与S1；根据位移传感器的误差和辊面的差异因素，设置间隙值补偿值offset，并绘制补偿后实际间隙值曲线S3；设置传动侧和操作侧相同的间隙值设定值为γ，根据间隙值曲线S3和S2，得出操作侧和传动侧加压装置加载的压力值P1与P2。本发明具有降低施胶机中传动侧的间隙值与操作侧的间隙值之间差距、提升胶液在纸张上涂敷的均匀度、施胶过程运行的更准确和平稳的优点。
Description
技术领域
本发明属于造纸装备技术领域，具体涉及一种施胶机加压间隙值控制方法。
背景技术
在造纸机当中，随着厂家对纸张质量要求的提高，表面施胶应用非常广泛，包括文化用纸、箱板纸、白板纸等其他用途的纸均需要表面施胶。纸张施胶机主要为表面施胶，通过将乳化的胶液连续、均匀、稳定地涂敷在成纸表面，经过浸润、渗透挤压等一系列的物理作用，在成纸的表面形成一层极薄的防水层，大幅提升成纸的表面性能和物理性能。施胶机中的控制关键就在于传动侧和操作侧的合辊受力越均匀，形成的压区越一致，施胶的效果越好。因此施胶上下辊合辊加载的控制方法尤为重要。
传统的加压方法一般分为四个步骤：打开、闭合、加压、加载。传动侧和操作侧分别有一个带有压力比例阀的加压装置来控制动辊的起落加压，比例阀都各自带有一个精确的压力变送器。通过程序直接设定传动侧和操作侧的压力设定值来分别控制传动侧和操作侧的压力比例阀。无论是气动还是液压，阀门会将动辊靠在定辊上并施加压力形成压区，胶液会在压区上方形成胶池，纸页通过压区，吸附一定的胶液，达成施胶效果。在视定辊和动辊位移理想、阀门无误差的状态下，两侧压力可设置成相同值，这样胶液在成纸横幅上会涂敷均匀。
但是在实际生产过程中，对成纸质量要求比较高的特种纸来说，传统的合辊加压控制方法在施胶的过程中显得不稳定。存在以下两个问题：1.比例阀和加压装置存在误差，即使传动侧和操作侧比例阀数值一样，两侧下压压力也不同。2.施胶机两根辊子不可能安装到绝对理想的位置(动辊到定辊的距离处处相等)。所以即使两侧施加压力相同，传动侧和操作侧形成的压区也不相同。目前，市场上主要是通过人工的压痕实验来大致判断两侧的压力值。这样的方法需要多次验证且精度不高，而且设备经过长时间的运转可能会产生机械特性上的变化，原来的压力设定值就不准确了。
发明内容
本发明针对以上所述的不足，提供一种降低施胶机中传动侧的间隙值与操作侧的间隙值之间差距、提升胶液在纸张上涂敷的均匀度、施胶过程运行的更准确和平稳的施胶机加压间隙值控制方法。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种施胶机加压间隙值控制方法，包括如下步骤：
获取传动侧动辊和定辊半径之和R1和操作侧动辊和定辊半径之和R2；
采用位移传感器测得传动侧和操作侧的加压装置加载相同的压力时，传动侧动辊中心到定辊中心的距离a1，操作侧动辊中心到定辊中心的距离b1；
对传动侧和操作侧的间隙值进行计算，传动侧计算间隙值为R1-a1，操作侧计算间隙值为R2-b1，并以压力为X轴，间隙值为Y轴，绘制传动侧的计算间隙值曲线S2和操作侧的计算间隙值曲线S1；
根据位移传感器的误差和辊面的差异因素，对操作侧设置间隙值补偿值offset，在实际压区面积相同的情况下，R2-b1+offset＝R1-a1，并绘制补偿后实际间隙值曲线S3；
设置传动侧和操作侧相同的间隙值设定值为γ，根据实际间隙值曲线S3和S2，得出操作侧的压力计算设定值P1和传动侧的压力计算设定值P2；
将压力计算设定值P1和P2在5bar的区间内与间隙值做PID控制处理，平稳后得到加压装置的加载压力值，操作侧的实际加载设定值P1’和传动侧的实际加载设定值P2’。
优选的，所述传动侧和操作侧的计算间隙值曲线分别按照30bar、40bar、50bar、60bar、70bar、80bar、90bar的压力作用于所述传动侧和操作侧而测得的间隙值进行计算后绘制计算间隙值曲线。
优选的，所述加压装置分别对传动侧和操作侧的设有加载压力的经验设定值，在经验设定值附近确定多个压力值，所述传动侧和操作侧的计算间隙值曲线分别按照多个压力值作用于所述传动侧和操作侧而测得的间隙值进行计算后绘制计算间隙值曲线。
本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
本发明通过对传动侧和操作侧加载不同的压力值，分别测定传动侧和操作侧间隙值，绘制计算间隙值曲线，根据计算间隙值曲线给传动侧和操作侧的加压装置加载不同的压力值，确保传动侧和操作侧的间隙值相同，同时通过设置间隙值补偿值和加压装置加载压力前对压力值进行PID控制处理，从而有效的降低施胶机中传动侧的间隙值与操作侧的间隙值之间差距、提升胶液在纸张上涂敷的均匀度、施胶过程运行的更准确和平稳；因此，本发明具有降低施胶机中传动侧的间隙值与操作侧的间隙值之间差距、提升胶液在纸张上涂敷的均匀度、施胶过程运行的更准确和平稳的有益效果。
附图说明
图1为本发明中施胶机的定堒与动堒的原理图；
图2为本发明传动侧和操作侧理想压区示意图；
图3为本发明传动侧和操作侧实际压区示意图；
图4为本发明传动侧和操作侧计算间隙值曲线示意图；
图5为本发明传动侧和操作侧实际间隙值曲线示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1至图5所示，本发明提供如下技术方案：一种施胶机加压间隙值控制方法，包括如下步骤：
获取传动侧动辊和定辊半径之和R1和操作侧动辊和定辊半径之和R2；
采用位移传感器测得传动侧和操作侧的加压装置加载相同的压力时，传动侧动辊中心到定辊中心的距离a1，操作侧动辊中心到定辊中心的距离b1；
对传动侧和操作侧的间隙值进行计算，传动侧计算间隙值为R1-a1，操作侧计算间隙值为R2-b1，并以压力为X轴，间隙值为Y轴，绘制传动侧的计算间隙值曲线S2和操作侧的计算间隙值曲线S1；
根据位移传感器的误差和辊面的差异因素，对操作侧设置间隙值补偿值offset，在实际压区面积相同的情况下，R2-b1+offset＝R1-a1，并绘制补偿后实际间隙值曲线S3；
设置传动侧和操作侧相同的间隙值设定值为γ，根据实际间隙值曲线S3和S2，得出操作侧的压力计算设定值P1和传动侧的压力计算设定值P2；
将压力计算设定值P1和P2在5bar的区间内与间隙值做PID控制处理，平稳后得到加压装置的加载压力值，操作侧的实际加载设定值P1’和传动侧的实际加载设定值P2’。
所述传动侧和操作侧的计算间隙值曲线分别按照30bar、40bar、50bar、60bar、70bar、80bar、90bar的压力作用于所述传动侧和操作侧而测得的间隙值进行计算后绘制计算间隙值曲线。
所述加压装置分别对传动侧和操作侧的设有加载压力的经验设定值，在经验设定值附近确定多个压力值，所述传动侧和操作侧的计算间隙值曲线分别按照多个压力值作用于所述传动侧和操作侧而测得的间隙值进行计算后绘制计算间隙值曲线。
实施例1：
本发明的工作原理：
利用位移传感器测得传动侧动辊中心到定辊中心的距离a，操作侧动辊中心到定辊中心的距离b。则传动侧的计算间隙值为R1-a,操作侧的计算间隙值为R2-b。R1为传动侧动辊和定辊半径之和，R2位操作侧动辊和定辊半径之和。目前，施胶机动辊只在传动侧和操作侧分别装有加压装置，所以默认两侧压区面积相同时，加压达到理想状态(如图2所示)。则可判定加压时R1-a＝R2-b，加压达到理想状态。在施胶合辊以后，测得传动侧动辊中心到定辊中心的距离为a1，操作侧动辊中心到定辊中心的距离b1。则传动侧计算间隙值为R1-a1，操作侧计算间隙值为R2-b1。
在理想状态下，动辊两侧施加相同压力既可以达到良好加压状态。然而因为动辊安装不可能绝对理想，两侧加压装置效果不一样等因素，两侧的实际压区应为如图3所示。
以相同压力加载传动侧和操作侧，分别以30bar、40bar、50bar、60bar、70bar、80bar、90bar进行压力检测，可以得到传动侧和操作侧的计算间隙值。以压力为X轴，间隙值为Y轴，画出两侧计算间隙值的曲线S1和S2(如图4所示)。
由于位移传感器有误差，辊面有差异等因素，要加一个补偿值offset到操作侧的压区距离上，使R2-b＝R1-a时，实际压区面积相同。此时R2-b+offset＝R1-a，R2-b+offset为操作侧的实际间隙值，可得到一条操作侧实际间隙值的曲线S3(如图5所示)。设定两侧的间隙值设定值为γ，S3(操作侧)的实际间隙值等S2(传动侧)的计算间隙值时，两侧的加载压力计算设定值P1和P2可以从X轴得出。由于计入的点与点之间的间隙值与压力关系并非是线性的，以P1和P2做一个5bar的区间，分别对传动侧计算间隙值和操作侧实际间隙值做PID控制处理，PID控制平稳后两侧压区达到理想状态。
在实际运用中，施胶加载时往往会有一个经验设定值，所以不必从30bar开始设定压力。比如目前设定加载压力一般为80bar左右，分别以60bar、65bar、70bar、75bar、80bar、85bar、90bar填入两侧加压装置的设定值中。此时得出两侧在7个压力上的计算间隙值。通过一次压痕实验得到操作侧间隙值补偿值offset，绘制出操作侧实际间隙值曲线和传动侧计算间隙值曲线。两侧设定同一个间隙值γ，即确定了合适压区面积的情况下，分别得到的两侧压力计算设定值P1和P2，将P1和P2在5bar的区间内与间隙值做PID控制处理，平稳后得到的P1’和P2’即是两侧实际加载设定值，以上都可通过程序实现；在实施过程中可以由CPU和传感器代替多次人工实验，使施胶过程运行的更准确和平稳。
通过对传动侧和操作侧加载不同的压力值，分别测定传动侧和操作侧间隙值，绘制计算间隙值曲线，根据计算间隙值曲线给传动侧和操作侧的加压装置加载不同的压力值，确保传动侧和操作侧的间隙值相同，同时通过设置间隙值补偿值和加压装置加载压力前对压力值进行PID控制处理，从而有效的降低施胶机中传动侧的间隙值与操作侧的间隙值之间差距、提升胶液在纸张上涂敷的均匀度、施胶过程运行的更准确和平稳。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (3)
1.一种施胶机加压间隙值控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
获取传动侧动辊和定辊半径之和R1和操作侧动辊和定辊半径之和R2；
采用位移传感器测得传动侧和操作侧的加压装置加载相同的压力时，传动侧动辊中心到定辊中心的距离a1，操作侧动辊中心到定辊中心的距离b1；
对传动侧和操作侧的间隙值进行计算，传动侧计算间隙值为R1-a1，操作侧计算间隙值为R2-b1，并以压力为X轴，间隙值为Y轴，绘制传动侧的计算间隙值曲线S2和操作侧的计算间隙值曲线S1；
根据位移传感器的误差和辊面的差异因素，对操作侧设置间隙值补偿值offset，在实际压区面积相同的情况下，R2-b1+offset＝R1-a1，并绘制补偿后实际间隙值曲线S3；
设置传动侧和操作侧相同的间隙值设定值为γ，根据实际间隙值曲线S3和S2，得出操作侧的压力计算设定值P1和传动侧的压力计算设定值P2；
将压力计算设定值P1和P2在5bar的区间内与间隙值做PID控制处理，平稳后得到加压装置的加载压力值，操作侧的实际加载设定值P1’和传动侧的实际加载设定值P2’。
2.根据权利要求1所述的施胶机加压间隙值控制方法，其特征在于：所述传动侧和操作侧的计算间隙值曲线分别按照30bar、40bar、50bar、60bar、70bar、80bar、90bar的压力作用于所述传动侧和操作侧而测得的间隙值进行计算后绘制计算间隙值曲线。
3.根据权利要求1所述的施胶机加压间隙值控制方法，其特征在于：所述加压装置分别对传动侧和操作侧的设有加载压力的经验设定值，在经验设定值附近确定多个压力值，所述传动侧和操作侧的计算间隙值曲线分别按照多个压力值作用于所述传动侧和操作侧而测得的间隙值进行计算后绘制计算间隙值曲线。
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