Теория, основы эксплуатации и регулировка работы бумагоделательных машин. Часть 5. Валы сеточной части БДМ

В предыдущей части статьи рассматривался процесс формования бумажного полотна в сеточной части. Эта часть материала посвящена основам устройства валов формующей части бумагоделательной машины, их принципу работы, назначению и непосредственно связанным с ними устройствам

Содержание

Покрытия валов
Основные валы сеточной части БДМ
Грудной вал
Гауч-вал
Сеткоповоротный вал
Сетковедущие валы
Вспомогательные валы и устройства
Сеткоправильное устройство
Сетконатяжное устройство
Шаберные системы
От валов к спрысковым системам и фильерам сеточной части
Использованные материалы

Покрытия валов

Поскольку бумагоделательная машина работает в условиях повышенной влажности, оборудование подвержено коррозионному воздействию. Для защиты валов от коррозии применяют «обрезиновку» или гуммирование, в ходе которого на вал наносится слой натурального или синтетического каучука методом вулканизации. Обычно толщина таких покрытий валов сеточной части составляет около 10 мм.

На рисунке 1 представлена схема сеточного стола плоскосеточной бумагоделательной машины.

Основные валы сеточной части БДМ

Грудной вал

Величина диаметра этого вала, составляющая, в среднем, от 600 до 900 миллиметров, позволяет снизить эффект прогиба, возникающего под действием веса самого вала. Его название образовано по тому же принципу, что и у пакета грудной доски.

На рисунке 3 представлены грудной вал и пакет грудной доски в опущенном состоянии, в котором находятся в случае останова машины для замены формующей сетки и обслуживания сеточной части.

Рис. 3. Грудной вал и пакет грудной доски в опущенном состоянии [3]

Гауч-вал

На плоскосеточных столах приводными являются два вала: гауч-вал и сеткоповоротный вал. Отличие первого от остальных заключается в отсутствии покрытия.

На рисунке 4 изображена рубашка гауч-вала. Для стабильной работы и равномерного износа уплотнений рубашку иногда необходимо полировать.

Гауч-вал имеет от одной до трёх камер, в которых при помощи насоса создаётся вакуум. Вода удаляется в эти камеры. Чаще всего встречаются валы, в состав которых входит лишь одна такая камера.

Положение камеры оказывает влияние на процесс обезвоживания на гауч-валу. Для его регулировки камеру разворачивают либо в сторону движения формующей сетки, либо против него. На рисунке 5 видны границы камер. Фото выполнено в процессе замены их уплотнений.

Уплотнения
Для обеспечения герметичности камер, на их границах, устанавливают уплотнения: с внутренней стороны вала параллельно его образующей, и по бокам — торцевые. Для их достаточного прилегания и требуемого уровня герметичности, торцевые уплотнения оснащают прижимными механизмами.

Рис. 6. Схема параллельного уплотнения в гауч-вале. 4- параллельное уплотнение, 5- трубка со сжатым воздухом, 6- параллельный спрыск

Трубка, по которой подаётся сжатый воздух, позволяет поддерживать достаточно плотный контакт параллельного уплотнения с внутренней поверхностью рубашки вала.

Отдельные параллельные спрыски, через которые осуществляется подача воды, выполняющей роль смазки, помогают снизить скорость износа уплотнений. Их располагают перед параллельными уплотнениями по всей ширине. Также они необходимы для поддержания в чистоте внутренней поверхности рубашки вала. Это важно, поскольку воздействие посторонних включений способно приводить к преждевременному износу уплотнений.

Сеткоповоротный вал

Следует сразу после гауч-вала. Как и гауч-вал, является приводным, однако нагрузка по приводу на него несколько выше, чем на гауч-вал. Как на сеткоповоротный вал, так и на гауч-вал, эта нагрузка задаётся индивидуально. На сеткоповоротном валу она выше приблизительно на 10-15%, поскольку коэффициент охвата данного вала также более высокий. Так как приводные механизмы машины испытывают большую нагрузку из-за трения, возникающего на отсасывающих ящиках, для приведения в действие сеточного стола одного приводного вала недостаточно.

Сетковедущие валы

Валы данного типа устанавливаются на сеточном столе и не имеют привода, пассивно вращаясь вокруг своей оси. Их задача — перекрывать пролёты между валами.

Однако, в редких случаях, и сетковедущий вал может быть приводным. Такое конструктивное решение применяют, если приводной мощности, создаваемой гауч-валом и сеткоповоротным валом, недостаточно для приведения в действие сеточного стола. Для повышения коэффициента охвата рядом с приводным валом, по разные стороны от него, устанавливают ещё два сетковедущих вала.

Вспомогательные валы и устройства

Сеткоправильное устройство

Формующая сетка в ходе работы непрерывно движется по замкнутому контуру. Во время этого движения возможны её отклонения от прямой траектории, в результате чего она смещается на приводную или лицевую сторону сеточного стола.

Задача сеткоправильного устройства в возвращении сетки к нормальной траектории. Вал устройства удерживает сетку строго по оси движения за счёт своего смещения в сторону противоположную той, в которую отклоняется формующая сетка.

Рис. 7. Ручное и автоматическое правильные устройства [6]

На рисунке 7 показаны ручное и автоматическое сеткоправильные устройства. Главное их отличие в том, что регулировка положения вала в ручном устройстве производится путём поворота рукояти, а в автоматическом — за счёт работы резиновых пневмокамер.

Рис. 8. Комбинированное сеткоправильное устройство[6]

На рисунке 8 представлено комбинированное сеткоправильное устройство. Устройства данного типа применяют реже, нежели автоматического или ручного типа.

На рисунке 9 показана схема работы сеткоправильного устройства: направление движения сетки регулируется за счёт смещения вала.

Рис. 9. Схема работы сеткоправильного устройства. б — схема действия механизма правки; 1 — сеткоправильный вал; 2 и 3 — подшипники с лицевой и приводной сторон; 4 — корпус механизма правки сетки; 5 — винт; 6 — маховик

На рисунке 10 представлена лопатка датчика контроля положения сетки, находящаяся в постоянном контакте с краем формующей сетки. Датчики такой конструкции устанавливают как на сеточных столах, так и в прессовой части. Когда формующая сетка, или прессовое сукно смещаются, лопатка синхронно передвигается, датчик считывает величину её перемещения, поступающий с датчика сигнал обрабатывается в АСУТП, выдающей на сеткоправильное устройство управляющий импульс, после чего формующая сетка возвращается к нормальной траектории движения.

Рис. 10. Концевая лопатка датчика контроля положения сетки [6]

В случае если при монтаже какого-либо вала на сеточном столе была допущена неточность, может возникнуть проблема с периодическим смещением сетки, или, как говорят в обиходе, она «убегает» или «прыгает».

Из-за перекоса, вызванного неправильным монтажом вала, формующую сетку перекашивает на приводную или лицевую сторону, а исполнительный механизм правильного устройства заставляет её возвращаться в исходное положение.

Правильное устройство непрерывно отслеживает и корректирует положение сетки и в нормальном режиме работы, но, когда она «убегает», правильное устройство вынуждено срабатывать слишком часто. Также это может случаться при неправильном монтаже обезвоживающих элементов. Так, если отсасывающий ящик был установлен с перекосом на лицевую, или приводную сторону сеточного стола, формующая сетка будет смещаться в направлении его опущенной стороны.

Сетконатяжное устройство

В течение срока службы, и в особенности в первые дни после введения в работу, формующая сетка растягивается. Для регулировки величины её продольного натяжения применяют сетконатяжные устройства, или, упрощённо, «сетконатяжки».

Устройства эти, подобно сеткоправильным, бывают ручные и автоматические. Регулирование положения сетконатяжного вала и, соответственно, уровня натяжения сетки на первых осуществляется вручную при помощи специальной рукояти. На вторых при помощи пневматики или гидравлики. На рисунке 11 представлено устройство автоматического типа.

Рис. 11. Автоматическое сетконатяжное устройство [7]

Оптимальным считается натяжение формующей сетки порядка 5 кН/м. При недостаточном натяжении происходит её провисание, что приводит к ускоренному её износу при контакте с поверхностью обезвоживающих элементов. Это обусловлено тем, что из-за провисания сетки увеличивается угол её атаки к поверхности обезвоживающих элементов.

В свою очередь, результатом слабого натяжения становится увеличение нагрузки на приводной механизм. Сетка начинает проскальзывать по валам сеточной части так как отсутствует сцепление между ней и приводными валами.

Удерживать слишком высокое натяжение формующей сетки также не рекомендуется, поскольку это приводит к повышенной нагрузке на подшипники валов. Как правило, в сеточной части устанавливают от 1 до 3 натяжных устройств. Длина формующей сетки обычно составляет от 20 до 50 метров. Чем она длиннее, тем большее число сетконатяжных устройств необходимо устанавливать.

В том случае, если на сеточном столе установлено три натяжных устройства, два из них выставляют в положение, обеспечивающее максимальное значение величины продольного натяжения формующей сетки, а при помощи третьего корректируют уровень натяжения.

Рис. 12. Натяжное устройство с ручным механизмом [8]

Шаберные системы

В процессе работы на валах может накапливаться различный мусор. Для недопущения их загрязнения на них устанавливают шаберы. О шаберных системах уже шла речь в одной из предыдущих частей данного материала.

Шабер подобно лезвию снимает с валов посторонние включения, а веерные спрыски в свою очередь удаляют эти включения с шаберов. Распространённой проблемой для валов сеточной части является отложения волокна. Для недопущения их образования устанавливают шаберные и спрысковые системы.

От валов к спрысковым системам и фильерам сеточной части

Ранее упоминалось, что в сеточной части применяются различные спрыски, но их назначение, устройство и применение не было рассмотрено достаточно детально. Данной теме будет посвящена следующая часть материала.

Автор: Владимир Денисович, независимый специалист