创刊50周年优秀文章:共轴与无轴传动技术在印刷机上的应用

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随着技术的进步与发展,人们对印刷机的要求也越来越高。传统的卷筒纸平版印刷机的传动是通过皮带轮、齿轮和链轮等一系列的传动副,将电动机的动力和功率传递给各个机组。这些传动副在传动过程中,会产生摩擦和振动,从而影响了印刷速度和印刷质量的提高,不适应现代社会发展的要求了。而现代卷筒纸平版印刷机要求结构简单、高速多色、运转平稳、安全可靠、印刷质量高,为此,现代卷筒纸平版印刷机的传动采用了共轴与无轴传动技术。

1、印刷机的共轴传动技术

共轴传动是指印刷机中部分或全部机组的动力来源于同一电机驱动的机械长轴,通过齿轮传动机构等把运动和功率传动到这些机组。除此以外这些机组之间并没有直接的传动关系,即这些机组的动力来源于同一机械长轴,共用同一根轴,简称共轴传动。

海德堡M-600B24型卷筒纸平版印刷机是自动化程度较高的平版印刷机,是十六页商业卷筒纸平版印刷机市场上通用标准机型。

海德堡M-600型卷筒纸系列平版印刷机基本设置有:4~8个印刷机组、烘干机构、冷却机构和折页装置等。另外可配置加印装置、上光机组、打孔装置及裁单张纸机构等。如图1所示。

图2是海德堡M-600B24型卷筒纸平版印刷机的传动系统示意图。它采用共轴传动方式,印刷机印刷装置的传动是由电动机18经皮带轮传动到一主传动轴。这个主传动轴根据机组的个数又被分成几段,一段就一个机组。机组与机组之间采用万向轴连接,每个机组经一组蜗轮蜗杆系统直接带动该机组下面的橡皮布滚筒。这种传动方式减少了齿轮啮合点,保证了良好的传递扭力,同时保证了机组与机组之间的高精度相位同步,也使机器噪音显著降低。

纸带经过印刷机组后穿过烘干机构、冷却机构,最后通过折页装置。折页装置与冷却机构之间有一电机11,该电机经过皮带轮、联轴器把动力传动到折页装置与冷却机构当中去,这里也采用了共轴传动。

共轴传动的特点:机组的动力来源于同一电机驱动的机械长轴,机组运转的同步性好,机组得到的运动和功率也比较均衡,即使在高速运转的情况下,也能保证印刷质量;另外采用共轴传动,与传统的传动相比,可省去部分传动元件,结构简单,降低了噪音,安装调试与维修保养也较方便。

 

2、印刷机的无轴传动技术

无轴传动是指印刷机中每个机组,甚至是每个滚筒或辊子的动力都是相互独立的,分别采用单独的伺服电机,按照运动控制器发出的程序指令进行驱动,从而保证各机组间同步运转的传动方式。由于各机组间单独驱动,省却了传递动力的机械长轴。

西研SEIKEN65型卷筒纸平版印刷机的传动属于无轴传动。该机采用组合驱动方式,一台塔式卷筒纸平版印刷机配备4台AC伺服电机,如图3所示。

在整个机器的前面部分、后面部分、拉纸辊机构和折报系统等每一个机构中,均设置了无轴驱动伺服电机。前面部分可通过浮动辊控制位置。为了保持后面部分的稳定,通过控制转矩使后面部分的转速与纸带的速度同步,以便获得稳定的张力。通过以上措施控制整体纸带的牵拉。

无轴传动的特点:可以简化印刷机的传动装置,省去皮带传动尤其是齿轮传动机构,机器运转和操作、安装调试、维护保养等以每个色组为单位,结构简单,运转平稳,即使在高速(14.4万张/小时)也能保证印刷质量。另外由于操作十分方便、节省时间。同时因为去掉了驱动组合(驱动轴、离合器轴等),从而大大降低了印刷机制造成本。

采用无轴传动后,可避免像传统的机械轴驱动那样,由于一个印刷机组的机械振动可能通过传动轴传送到下一个印刷机组,从而造成机械振动的累积,影响印刷机的传动精度,印刷质量得不到很好的保证。同时独立的电机驱动非常灵活,增加或撤消一个印刷机组变得十分容易、方便。整个系统的结构简单,与以往的有轴系统的感觉相同。采用无轴传动技术的印刷机比传统印刷机节省了3%~6%的能源。

如前端电机为回收控制式的,可充分利用产生的电力,另外还能减少机械噪音。但无轴传动技术对电的品质要求很高,不仅与电压电流等有关,还与电的谐波等许多因素有关。

(本文刊载于《印刷杂志》200310期)

 

 

2022年3月23日 10:30
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