李長國

（工程師；主要從事造紙裝備的設計和改造工作）

河南大指造紙裝備集成工程有限公司從事靴式壓榨的設計研究工作已經有十多年，生產的臺靴壓2012年安裝在江河紙業六號機上，經過兩年多試運行后于2014年11月份通過了中國輕工聯合會組織的科技成果鑒定，2016年獲得輕工聯合會科技進步二等獎，是我國自主研發的臺靴壓。到2019年底，大指公司共設計生產了四臺靴式壓榨，其中三臺已經上機用于生產。在靴壓的設計開發、生產制作、安裝調試過程中，大指公司鍛煉出了一支自己的專業團隊，總結了大量的經驗教訓。本文主要介紹靴輥在交付客戶上機之前，在大指公司車間內預安裝、測試、調節的一點心得。

1　保證靴輥各零部件的產品質量

靴輥在使用過程中受壓力很大，所以每個零部件必須嚴格按照圖紙和技術規范進行生產和驗收，切實保障各零部件的材質和機械性能、加工精度等指標。

2　清洗和清理

由于使用時靴輥的大部分零部件都裝在靴套和軸頭組成的密閉空間中，紙機運行時靴套要隨著旋轉，所以零部件的清洗清理工作非常重要，稍有疏忽，有鐵屑或其它硬顆粒沒有清理干凈，就有可能造成靴套和靴板劃傷甚至報廢，嚴重時還會造成相鄰的毛布和背輥報廢，損失少則幾十萬，多則幾百萬。因此靴輥上的所有零部件在安裝之前必須經過嚴格的清洗，并清理上面的附著物，所有銳角倒鈍無毛刺，所有零部件表面打磨光滑。

3　防松脫

靴輥輥體上固定零部件用的緊固件必須有可靠的防松脫結構或工藝措施。首先設計時，緊固件要有開口銷、鋼絲或者止動墊圈等機械式防松措施。對于有些結構如果無法采用機械式防松措施時，在安裝時要用螺紋膠、點焊等方法來防止緊固件松脫。

4　密封和檢測

靴壓是靠液壓進行加載的，靴輥中有一套完整的液壓系統和潤滑冷卻系統。任意一處密封出了問題，都有可能會由于壓力異常或者潤滑油泄漏而無法正常生產，造成紙機停機。在靴輥安裝前首先對所有零部件進行加壓密封測試，只有通過測試的零部件才能上機安裝。其次，在靴輥安裝時對于液壓和潤滑管路的每一個節點都要嚴格按照工藝要求進行安裝和檢測，保證其密封的可靠性。

5　壓力加載測試

靴輥在運行時承受的壓力非常大，主要的壓力基本上都由靴輥梁承受，對于一臺幅寬6米的紙機，運行時靴輥梁受到的壓力要達到六七百噸，由于梁的形狀比較復雜，所以對梁的強度和撓度除了做受力分析計算校核外，還需要做相應的壓力實驗。圖1是一臺靴壓正在大指公司車間做加載測試。壓力加載實驗主要分為兩個方面，一是軸向變形，二是圓周向調試。這兩方面是在一次加壓時測量出數據，然后分別進行數據分析和處理。

5.1軸向變形

如圖2所示，靴壓加壓時，加載液壓缸推動靴板向背輥加壓，背輥由于其結構特殊，輥面幾乎不發生撓度變形，靴板通過靴套和毛布與背輥輥面緊密貼合，認為也保持平直狀態。靴輥梁兩端由軸座支撐，中部在靴板長度內受加載液壓缸壓力，所以靴輥梁會產生撓度變形，使得靴板底面到靴輥梁支撐面之間的距離在沿靴輥梁軸線方向上產生變化，整體趨勢是靠近中間部位距離大，兩端距離小。這樣，加載液壓缸上下面就會在軸線方向上不平行，使得加載液壓缸上下缸筒軸線產生傾角。雖然加載液壓缸的結構設計上允許軸線在同軸度有一定偏差的情況下還能正常工作，但是如果誤差較大，超出液壓缸能承受的范圍，就會出現缸筒與活塞卡死，造成事故。

表1是某臺靴輥在測試時的數據記錄，通過這個表格可以看出靴輥梁在各種線壓下的撓度變形等參數，從而計算出在運行時中部液壓缸與兩端液壓缸伸出長度的差別，然后計算出靴輥梁在軸線方向上與靴板底部的平行度，進而了解在運行時加載液壓缸上下缸筒軸線的同軸度偏差值。

通過靴輥梁軸向受力分析和變形量的測試，可以確定靴輥梁的強度和剛性是否滿足使用要求。然后，根據受力變形情況對靴輥梁結構進行優化設計。另外，通過分析測量數據，可以了解運行時加載液壓缸的受力狀態，根據受力狀況對加載液壓缸進行設計和結構優化。

5.2圓周方向調試

靴輥結構中有一套圓周方向定位結?，來確定輥芯上靴板在圓周方向上的位置，并進行鎖緊，以防止輥芯旋轉，使靴板離開正確位置。圖3是三種靴輥圓周定位結構，不管采用哪種結構，目的都是：使輥芯在圓周方向上轉到正確位置，并進行鎖緊，以確保靴板能鎖定到正確的位置上。定位鎖緊裝置是以靴輥軸座為基準，輥芯旋轉到一定位置后鎖定輥芯軸與軸座，調整就是微調軸與軸座之間的相對位置，使靴板能夠旋轉到正確的位置。靴輥設計時，輥芯在圓周方向上有一個理論的正確位置，當輥芯處于這個位置時，靴板能夠正對著壓到背輥表面上。但是，在輥芯、軸座、靴板底板等零部件加工時會有一定的誤差，安裝時也會存在誤差，這些誤差積累起來可能會使靴板偏離正確的位置。如圖4靴輥截面圖所示，如果輥芯在圓周方向的定位出現誤差，使靴板偏離正確位置，加載液壓缸上下缸筒就會產生偏斜，如果偏差較大，就會影響液壓缸的正常使用。

在圖1的靴輥加壓測試實驗時，可以同時測量出加載液壓缸兩側靴板底面到液壓缸安裝面之間的距離，如果兩邊距離A和B相等，就說明靴板底面與輥芯上液壓缸安裝面平行，這時液壓缸上下缸筒在一條軸線上，液壓缸能夠正常工作。如果兩邊距離A和B不相等并且相差較大，就說明靴板底面和液壓缸安裝面不平行，此時液壓缸上下缸筒不在一條軸線上，如果偏差較大，就會使液壓缸不能正常工作，嚴重時還會使液壓缸卡死。

由于加工及裝配存在誤差，初次裝配時，一般都會出現兩邊距離A和B不相同，如果相差較大，就需要對輥芯的圓周轉向進行調整。調整輥芯圓周位置，直到A和B數值相差不大就可以了，事實上，由于加壓時輥芯變形、平面加工誤差和測量誤差等原因，在沿輥芯軸線上多個截面測量A、B間距離是不相等的，二者的差值也不完全相等。其實，由于液壓缸特殊的結構設計，上下缸筒沒必要完全同軸，只要誤差不大就能正常工作。因此，只要大多數截面上A、B相差不大，液壓缸就能正常工作，不會影響整個靴壓系統的正常運行。位置調整好后，將位置鎖定。鎖定方法根據靴輥結構不同，用不同的方法。有的結構是量身定做偏心擋塊，有的是鎖緊頂絲。以上測量、調整、鎖定是在靴輥出廠前就已經做好了的。靴輥上機后一般不需要再調整，紙機操作人員需要做的就是保護好鎖定，不要輕易修改或調整。

6　結束語

以上是在從事靴壓設計和安裝、調試工作中總結出來的一點經驗，有的是在經歷了失敗和教訓后學習到的。

（來源：中華紙業傳媒）