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新型复合材料的特点及其在造纸工业的应用金鱼养殖绳索筒灯写字台弹簧Frc

发布时间:2023-12-07 16:22:15 阅读: 来源:冷轧板厂家

新型复合材料的特点及其在造纸工业的应用

摘 要: 新型复合材料具有强度大、刚度好、重量轻等特点,可以制造出具有较好性价比的特殊结构的产品。在造纸工业,已成功地应用于各种导辊、支承梁、流浆箱飘片等,使用效果已得到生产证实。

关键词:复合材料;特点;优点;应用;导辊;BowMaster舒展辊;FlyMaster辊

今天,最为常用的复合材料是那些强化塑料。在这些塑料中加入玻璃纤维或碳纤维,会比单纯的塑料更加牢固、强度更大、刚度更好。加有碳纤维和高温聚合树脂的强化塑料通常被称为高级复合材料。强化纤维的原理是纤维状材料的强度要比松散状态高数百倍。当这些高强度的纤维与塑料“粘合”在一起时,就可以得到一种新的定制材料,这种材料具有其它材料所没有的综合特性。复合材料可以使我们制造出具有最佳性价比的特殊结构的产品。

复合结构的制造通常是几层复合材料按一定的次序叠合形成一定的结构(层压)。在具体应用上是成功地选择复合材料特定方向上的出色强度和其它特性的结果。在没有负载的方向上也可以减少材料,例如,可以通过对复合结构的优化,使其特定方向上的热膨胀接近于零。

由于制浆造纸是一个非常复杂的过程,各设备的要求和设计标准存在着很大的不同。这些设备的功能可以通过优化来使复合材料的长处得到最大的发挥。表1汇总了纸机上采用的新型复合材料部件以及它们与传统设计相比较的主要优点。

聚合物复合材料具有许多优点。其中主要的优点有:重量轻,并且在补强方向上强度很高。正是这些优点,使之被广泛用于造纸工业,如制造辊子和支承梁结构,可进口同比增长61.3%以提高辊子运行速度,降低支承梁振动的可能性。

复合材料还有其它理想的物理和机械特性。这些特性有:出色的耐腐蚀性和耐疲劳性,例如被用于流浆箱的加强碳纤维飘片。

聚合物复合材料还具有许多能被用于设计和制造上的优点。可以将几个部件结合成一体,这样就可以减少装配和维护的费用。例如,美卓开发出来的刮刀片固定夹就是利用了复合材料的这一优点。

美卓造纸机械公司致力于将自己广泛的造纸生产工艺和设备制造专门技术与高级复合材料技术所带来的机会结合在一起。最近几年,开发了几种创新产品。下面就是这方面的一些例子。

B o w M a s t e r 舒展辊提高了舒展效果BowMaster舒展辊就是对今天要提高舒展辊的可靠性以及舒展效率要求的响应。这种舒展辊采用了柔性的复合材料辊壳,可以弯那末实验机在甚么条件下安装才能更好的使用实验机曲成精确的、连续的弧形。这种结构可以根据目前主要的工艺需要任意调节辊子的弯度和弯曲方向,由此获得最佳的弯度,使舒展效率最大,确保无皱褶的舒展效果。如图1。BowMaster舒展辊不仅用于纸机和纸板机进行纸幅的舒展,而且能在施胶机和涂布机这些要求苛刻的地方应用。

BowMaster舒展辊易于维护,因为它的辊壳中没有轴承。为了使辊子转动并调节辊壳的弯度,采用的双排轴承位于辊子两端的轴承座中。轴承通常与循环油润滑连接,以便有效地保证各种运行情况下的轴承冷却和润滑,提高轴承的寿命。

复合材料压纸辊改善了多压区压光机的运行

有效的纸幅张力分布控制、消除皱褶、良好的运行性能、可靠以及无故障地运行,这些是对任何多压区压光机飞辊的要求。为了满足这些要求,美卓开发出了新一代的FlyMaster辊。

在FlyMaster辊创造性的设计上,复合材料辊壳支承在中部的内管以及两端特殊的减振部件上。这些部件可以调节使辊壳达到需要的弯曲度,并且还可使辊壳适应纸幅张力分布的变化。这样,工人就可以在变化的运行条件下维持均匀的纸幅张力。由于它减少了人工辊子调节需要的时间,操作人员可以有更多的时间用于压光操作本身。特别强调的是,有效的纸幅张力控制是很重要的,尤其是在第一个压光机压区之后,在这里纸幅的伸长会造成皱褶,导致纸张的裂口。

这种新型的FlyMaster辊的另一个优点是它的结构。对于超级压光机上使用的常规的3段压纸辊,轴承发热造成的不均匀的辊面温度,会导致纸张光泽度和厚度的变化。由于辊节之间连接器损坏,泄漏到纸幅上的油脂还可能会危及这些辊子。采用新型的FlyMaster辊,可以消除上述那些危及纸张质量的因素,因为这种辊子采用的是一根连续的辊壳并且它的轴承不在纸幅内的位置。

因为内部没有需要维护的部件,故FlyMaster辊容易维护。所有的轴承都在辊子外面便于维护的轴承座中。第一根FlyMaster辊现在已经效果很好地运行了一年标准电容以上。

复合材料辊提高了运行的平稳性

由于复合材料辊重量轻、转动惯量小、直径小、无振动以及出色的尺寸稳定性,作为纸张和毯的导辊具有明显的优势。

如图2,复合材料辊典型的应用是用作纸张张力的测量,商超货架因为它的重量轻且运行平稳,可以提高测量精度。今天在高速纸机和涂布机上,越来越多的复合材料辊被作为一般的导纸辊使用。另外洋酒,复合材料辊还可以用作关键的毯导辊来改善运行性能,例如在成形部、压榨部和干燥部,被用在毛布张紧器和自动校正器上。

在纸机的提速改造项目上,复合材料辊可以最大限度地减少对增加辊子尺寸和机架改造的需要,因为这些辊子可以采用与原来钢辊一样的尺寸。

复合材料管辊的一个特殊应用是用作某些长成形器和叠成形器的摇辊。在这里使用重量轻的复合材料管辊可以加大的摆动行程,从而改善摇动的效果。复合材料改善了刮刀作用的效果

高级复合材料应用的另一个重要领域就是刮刀。刮刀片与辊子或辊面保持接触的时候,作用效果最好。但是,辊子的表面在横向上很少是真正平的,尤其是在运行条件下。因此,刮刀的工作效果很大程度上取决于刮刀对辊面这些大大小小的变化的适应能力。对于小的辊面变化,刮刀片必须能保持与辊面的接触,以避免纤维和小的杂物通过刮刀片并聚集在辊子上。大的辊面变化如导致纸张通过,应该通过刮刀片/ 刀片夹来综合解决。

美卓公司通过研究发现,保持刮刀与辊子或辊面密切接触的持久性,主要取决于刮刀片的磨损特性以及刮刀片在高车速下的散热能力。并且还发现在压榨中心辊上,刮刀片必须在长度方向上要有足够的柔软度来适应辊面,同时在刮刀的宽度方向上要有足够的刚度以降低振动的可能性。基于这些发现,开发出了采用高级复合材料制造的新型刮刀片,这种刮刀片的结构(层压板)可以通过合理采用不同的补强剂(树脂和填料),使之适用于高速纸机的各个位置。

美卓公司开发的LiteFit和LiteAdapt复合材料刮刀片固定夹,解决了传统固定夹在压力分布、平直度、清洁度、振动以及维护方面存在的不足。

刚性的LiteFit固定夹,由于其顶部盖板的结构以及材料的设计,使之用于清洁部位具有出色的形状分布。由于重量轻,因而容易搬动和安装。由于精密的材料设计,这种固定夹与传统的钢制固定夹相比具有更好的抗震特性,因此在受到突然的冲击之后可以迅速地自动恢复。它可拆卸的顶部盖板方便了清洗工作。

可调节且紧凑的LiteAdapt固定夹,由于刚硬而又柔软的结构,使之具有出色的自调节功能。这种获得专利的固定夹能够很好地保持它的形状,适用于各种刮刀位置,尤其适用于要求苛刻的清除场合。由于重量轻且实用的结构,可以便捷地进行搬运和安装。

为了完善刮刀技术,美卓公司还推出了一种全复合材料制造的刮刀LiteDoc,如图3。这种刮刀将合成刀片、刮刀片固定夹以及碳纤维强化刮刀梁的优点结合在了一起。这种全复合材料的设计使其重量轻、刚度高、强度好、热膨胀小,即使在象压光机这样要求苛刻的环境,也能保证出色的刮刀效能。采用全复合材料的结构还意味着刮刀上没有钢构件,因而不会有由于钢材和复合材料热膨胀不相配所造成的刮刀梁扭曲问题。LiteDoc尤其适用于需要刮刀尺寸小的位置或由于热载荷会造成传统钢梁扭曲的位置。今天,在美卓的现代化多压区压光机上,为了便于辊子的更换,LiteDo电工锤c复合材料刮刀片安装在压纸辊和压辊之间的口袋位置。另外,在超级压光机上,刮刀重量轻有利于减少纸张边缘区域的过压,并且可以不需要对于超级压光机的加压程序进行修改。□

信息来源: 中华纸业


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