（机械工程专业论文）22m瓦楞纸板生产线堆码机的设计研究.pdf

j】1：1 at 1 l e s i si nm a c h a n i c a lm a n u f a c t u r i n ga n d a u t o m a t i o n r e s e a r c ho nt h ep i l e dm a c h i n e o ft h e2 2 m c o r r u g a t e d c a r t o np r o d u c t i o nl i n e b yw u h a o d e s u p e i s o r ： p r o f e s s o rl i uy o n g x i 锄 n o r t h e a s t e r nu n i v e r s i t y m a y2 0 0 7 ，。- _ j t 它 ，、一 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的 研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的 研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作 的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢 意。 学位论文作者签名： 日期：纱7 ：9 铲 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位 文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件 磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全 或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。 ( 如作者和导师不同意网上交流，请在下方签名；否则视为同意。) 学位论文作者签名： 导师签名： 签字日期：签字日期： 争 冬 ， _ 东北大学硕士学位论文摘要 2 2 m 瓦楞纸板生产线堆码机的设计研究 摘要 近年来由于能源消耗的加剧，如何更多的使用环保、再生材料是我们必须面对和解 决的问题。在包装领域，世界各国政府大力提倡利用绿色环保材料作为新型的包装材料。 在这种形势下，纸制品得到了前所未有的发展，纸和纸板已经占所有包装材料的4 0 5 0 ，很多国家的包装行业提出了“以纸代塑，以纸代木 的新概念。 自从美国人艾伯特琼斯发明瓦楞纸板制造技术和设备以来，瓦楞纸板、纸箱及其 机械工业发展十分迅速。瓦楞纸板作为包装原材料应用十分广泛，目前国外已经将其应 用于摩托车、汽车等大型产品的包装。瓦楞纸板生产线中近1 3 是宽幅( 2 m ) 和高速 ( 1 8 0 m m i n ) 的全自动生产线，以适应对瓦楞纸板的品种多，批量少，要货急的要求 发展态势。但是，目前我国中、低档次瓦楞纸板生产线的制造和销售却占全部产量的很 大比例，而高速、宽幅的瓦楞纸板生产线数量少，且设备运行速度慢，纸板产品质量不 稳定。 本文分析了国内外瓦楞纸板生产线现状，通过调查研究国外宽幅瓦楞纸板生产线的 生产技术和加工机械，结合我国国内生产厂家的加工实力，确定生产工艺，设计出符合 我国国情的“2 2 m 瓦楞纸板生产线 。为了保证瓦楞纸板生产线速度在1 8 0 m m i i l ，研制 开发了与之相配套的堆码机。本论文将国内瓦楞纸板生产线堆码机的技术指标与国外同 类先进产品对比后，对堆码机的几个关键技术问题进行了研究： 堆码机输送部分传动方式的研究。了解、掌握带传动，链传动的各自特点，适用场 合以及其预紧方式，根据实际情况设计了安全可靠的传动装置，将瓦楞纸板运递至堆码 机的堆码部分，确保瓦楞纸板运输快捷、安全、可靠，并且传动的预紧方式简便不易松 动。 减少“飞边”现象，提高产品质量。瓦楞纸板在通过前后两部分时如果任由其自由 通过，由于瓦楞纸板运动惯性的作用，瓦楞纸板前端不是紧贴于输送后部，易造成方向 偏斜，或者瓦楞纸板前端撞击在输送部分后部导致粘贴部分开裂，即所谓的“飞边 现 象。在前后两部分连接处设计真空吸附设备，通过试验数据，控制真空吸附装置的气体 流量，使瓦楞纸板既不会停滞，也不会产生“飞边”或方向偏斜，能够顺利通过。 i i r 粤 。 r 东北大学硕士学位论文摘要 设计速度差保证堆码机连续运转。为了改变以往需要停车才可将堆码部分的瓦楞纸 板运送走的不足，保持堆码机18 0 删，缸n 的高速运转，本文对堆码机输送部分前后两段进 行理论分析和扭矩计算，利用离合器设计出适合的驱动形式和速度差控制方式，确保堆 码机运行速度。 堆码机堆码部分提升系统的设计。堆码机整理部分的提升装置采用全线式积纸系 统，比较液压驱动方式和气压驱动方式的优缺点，选择安全可靠的提升方法，做出科学 的理论计算，设计出的提升系统能够保证堆码机堆码部分安全、平稳工作。 论文的撰写除大量阅读相关资料进行科学计算外，还对某些关键部件进行试验，获 得试验数据，提高设计的可靠性，加快了产品的设计进程。 关键词：堆码机输送部分，传动，飞边，速度差，堆码机堆码部分 - i i i - ， j r e s e a r c ho nt h ep i l e dm a c h i n eo ft h e2 2 mc o r r u g a t e dc a r t o n p r o d u c t i o nl i n e a b s t r a c t i nr e c e my e a r s ，e n e r g yc o n s u m et u m 、o r s e ，、em u s tf a c ea n ds o l u t en l eu s i n go f e r i r o n m e n t a lp r o t e c t i o n 锄dr e b o mm a t e r i a l ，a n di m e m a t i o r l a l c o m m u l l i 锣g o v e m m e n t s t r o n g l yp r o m o t et om a k eu s eo ft h en e wg r e e np a c k i i l gm a t e r i a lo fc o n d u c t 锄da c t i o i l so f 伊e e ne n v i r o 姗e n t a lp r o t e c t i o n m a t l ：r i a li i lt h ep a c k i n gr e a l m u n d e rn l i sl 【i n do fs i t u a t i o n ，t 1 1 e p 印e rp r o d u c t e dt og e tm eu i l p r e c e d e n t e dd e v e l o p m e m ，p 印e r a i l dc a r t o na h e a d yo c c u p y4 0 5 0 o fa l l lp a c l ( i n gm a t e r i a l s al o to fi l a t i o i l sb r i n gu p w i t l lm ep 印e ro nb e h a l fp l a s t i c s ， 、w i t ht l l ep a p e ro nb e h a l fw o o d t s i n c ea m e r i c a ni b o r tj o l l si n v e n t e dt 1 1 et e c h i l i q u ea i l de q u i p m e m st om a k em ec o m j g a t e d c a r t o 玛t h ec o r m g 砷e dc a r t o l l c a r d b o a r db o xa n di t sm a c h j i l ei n d u s 仃yd e v e l o p m e n t i o n i sv e 巧 q u i c k a s 廿l eo r i g i n mm a t e r i 2 l l t ：h ea p p l i c a t i o no fn l ec o m l g a t e dc a r t o nc o n d u c ti sv e 巧 e x t e n s i v e ，t h ec u 玎e ma b r o a d ，i t sa p p l i c a t i o ni s 如a d yu s e di np a c “n go ft l l el a 玛ep r o d u c t i o n f o re x 锄p l em o t o r c y c l e ， c a l 。e t c t h ec o r r u g a t e dc a np r o d u c t i o nl kn e a r1 3 i s b r e a d t h ( 2 m ) a l l dh i g hv e l o c i 够( 18 0m m i n ) 向1 1 - a u t o m a t i cp r o d u c t i o nl i n e ，f o rt h a tt l l e d e v e l o p m e n ts i t 啪r t i o n 岫tp 印e r b o a r db o xi sm a n 弘锄dt 1 1 eb a t c hq u a n t i 够i sl i t t l e ，a 1 1 dw a n t 1 en a s t yr e q u e s to fg o o d s b u t ，e v e 巧y e a ri nc u 仃e n to u rc o u 蛐嘎m em 锄u f a c t u l 血gf o rt h e c o m i g a t e dc a n o np r o d u c t i o nl i n eo fl o wm e t i m ea i l di i l s i d ef i l et i m eo c c u p ya l ly i e l d s 诵t h 东北大学硕士学位论文 a b s 仃a c t p r o d u c t i o nl i n e ，w er e s e a r c ht om a n u f a c t u r et h ep i l e dm a c l l i n et om a t c ht l l el i i l e p a s st h e r e s e a r c hf o rd e s i 印f o rt e c l l i l i q u ei i l d e xs i 印f o rc o d em a c h i i l ea i l da b r o a do f l es 锄ek i i l d c o d em a c h i i l eo fa d v a i l c e dp r o d u c tc o 删，t 量l em e s i sm a l ( eap o i n to nm 址炒i n ga i l dd e s i g i l i n g o f 廿1 ek e yt e c t l i l i q u eo fap i l e dm a u c k n ep r o b l e m ： r e s e a r c ht l l em o v i i l gw a yf o n i lo ft 1 1 ep i l e dm a c h i n e 仃龇l s p o n i n gp a r t u n d e r s t a l l d 、 c o n l r o l l e 础e rm o v i n g 砒l dc 1 1 a mm o v i i 培e a c hf o r mt h ec h a r a c t e r i s t i c sa i l da p p l ym es i t u a t i o n a n dp r e p a r et l l et i g h tw a 弘、ea r ea c c o r d i n gt ot h ea c t u a lc i r c u m s t 趾l c et 0d e s i g nt 1 1 es a f e 够锄d d 印e n d a b l em o v i i l ge q u i p t i o nt l l a t 觚p o r t s 也ec o r r a g u t e dc a r t o nt oh e a pp a r t c h o i c et h e b e s tm o v i n gc o n s 缸u c t i o nt 0 母m r 趿t e et l l ec 0 r r 母l a t e dc a r t o n 衄l s p o n i n gf a s t ，s a f ea n d d e p e n n b l e ，m ep r e p a r i n gt i g h t 、a yi sn o te a s ym o v i n g r e d u c e ”n y i n gs i d e ”锄1 di m p r o v e 也ep r o d u c t i o n w h e nm ec a r t o ni sg o i n gt h r o u 曲t h e 丘o m 锄dm eb a c kp a i t s ，i fa l l o wi tp a s s 肌e d o m ，t l l ec a 哟ni sn o tt i g h tt os t i c kd 印棚e n t a r e rt r a j l s p o r t i i l g ，e a s i l yr e s u l ti nm ed i r e c t i o nb i 嬲o rt 1 1 eh e a do ft l l ec a r t o nb 咖叩o nt 1 1 e a r e r 仃a n s p o n i n gp a r tt l l e nc a u s et l l eh e a do fc a r t o ng l u e dp a r to p e nb e c a u s eo fi i l e r t i a l f 1 c t i o i l t h a tp h e i l o m e n o ni ss o - c a l l e d ”n y i n gs i d e ”t h e r e f o r ea tt l l i sp l a c ew l l i c hl i i l kf o r e p a r ta i l db e l l i n dp a r t sn e e di n s t a l lt h ev l c m 蛐e q u i p m e n t w bc o m r o l 砌o wo fm ev a c u u m d i s c h a r g ea t t a c h e sd e v i c e l r o u 曲l ee x p e r i m e n t 出妇a i l dt h ed e v i c em a k e l ec a r t o n sc a n s m o o t h l yp a s s ，s i n c ec a n ts t a g n a t e ，a n da l s oc a n tp r o d u c et 1 1 e ”f l y i n gs i d e f o rd i r e c t i o nb i a s d e s i 弘v e l o c 时d i 妇眈r e n c et 0 舀删e et t l ep i l e dm a c h i n ec o n t i n u e s 、o r k i n g i no r d e r n o tt os t o pm a c 王l i n e w ec a i l 仃a n s p o r tt l l ec a n o na 1 1 dk e 印1 ep i l e dm a c h i n e ss p e e di s 18 0 m 1 n i l l p a s s i i l gt ot h em e o r i e sa 1 1 a l y z i n ga i l dm et w i s t i n g c o m p u t i n g ，、d e s i g nt h e r e a s o n a b l em o v i n gf o r i i l 觚d 曲v e l o c 毋d i 脓r e n c er i 出l y 诵mt h ec l u t c h 1 1 1 ee q u i p m e n t m a k e ss u r e l ev e l o c 时o ft 1 1 ep i l e dm a c k n e d e s i g np r o m o t i n gs y s t e mo f l ep i l e dm a c h i i l eh e 印p a r t 7 n l ep i l e dm a c h i n eh e a pp a r ti s w h 0 1 el i n et 0a c c 啪u l a t i n gp a p e rs y s t e m ，c o m p a r e l el i q u i dp r e s sm o v i n gw a y 觚dt 1 1 ea j r p r e s sm 9 v i n g 、a ya n dc o i n p a t i b l yt l l e i ra d v 锄t a g e 锄dw e a k n e s s m a k i n gc h o o s et 1 1 es a f e t y d e p e n d a b l ep r o m o t ee q u i p m e n t ，d 0o u ts c i e n c e sc o m p u t i n a n dd e s i g nt 1 1 ep r o m o t i n g 芦t t o g u 盯锄t e eas a f 电、v o r kf o rt h ep i l e dm a c m n eh e 印p 砒 t h ec o m p o s i i l go ft l l e s i si sb e s i d e sn l el a 昭eq u a n t i t ) ，r e a dt l l er e l a t e dd a l aa 1 1 da c l l i e v e l ek e yd a ：t ao ft l l es o m ec m x p a n s ，i n c r e a s em ed e p e n d a b l ed e s i 伊l _ h l g ，q u i c l d yt h ep r o d u c t i o n v ， 乞 l 一 东北大学硕士学位论文a b s t r 乏l c t d e s i g r l i n gp e r i o d k e y w o r d s ：t i l ep i l e dm a c l l i n en t m s p o r t i n gp a r t ，n 榔p o a n i n g ， n y i n gs i d e ， v e l o c 毋d i 蔬r e n c e ， t 1 1 ep i l e dm a c m n eh e 印p a n v i f + - j 东北大学硕士学位论文 目 录 目录 独创性声明i 摘要 a b s t r a c t 第l 章绪论1 1 1 瓦楞纸板与瓦楞纸板生产线发展概况1 1 1 1 瓦楞纸板发展现状1 1 1 2 瓦楞纸板生产线发展现状3 1 2 瓦楞纸板生产线主要部件及作用6 1 2 1 瓦楞纸板生产线主要组成部分6 1 2 2 瓦楞纸板生产线各部分主要作用6 1 3 瓦楞纸板生产线堆码机的情况介绍一7 1 4 课题提出的背景及意义8 1 4 1 课题提出的背景8 1 4 2 课题解决的意义9 1 5 论文研究的主要内容1 0 1 6 论文安排1 1 第2 章堆码机输送部分传动方式设计1 3 2 1 堆码机输送部分的主要功能及设计要求1 3 2 1 1 堆码机输送部分的主要功能1 3 2 1 2 堆码机输送部分的工作过程1 3 2 1 3 堆码机输送部分的设计要求1 3 2 2 常见传动方式及特点1 4 2 2 1 链传动1 4 2 2 2 带传动15 2 2 3 堆码机输送部分的传动特点1 5 2 2 4 传动方式的选择1 6 2 3 传动方式的设计1 6 v i i 东北大学硕士学位论文 目 录 2 3 1 堆码机输送部分带传动的设计与校验1 6 2 3 2 堆码机输送部分链传动的设计2 2 2 3 3 堆码机输送部分链传动的校验2 4 第3 章堆码机输送部分飞边问题的解决2 8 3 1 堆码机输送部分“飞边”问题的产生2 8 3 2 防止“飞边”问题产生的方法2 8 3 3 真空吸附装置的设计2 9 3 3 1 真空气泵概述2 9 3 3 2 真空气泵分类3 0 3 3 - 3 真空气泵的选择3 2 3 3 4 不同瓦楞纸板所需真空吸附力试验3 5 3 3 5 真空吸附装置的使用和保养规程3 8 第4 章速度差的实现方法3 9 4 1 堆码机输送部分离合器实现速度差：3 9 4 2 离合器的选择实现速度差3 9 4 2 1 离合器的用途及分类3 9 4 2 2 离合器的工作过程4 0 4 2 3 影响离合器工作性能的几种因素4 1 4 2 4 离合器的选择4 3 4 2 5 电磁离合器的特点和分类4 5 4 2 6 电磁离合器型号选择4 6 4 3 离合器的使用和维护4 8 第5 章堆码机堆积码放部分设计4 9 5 1 堆码机堆码部分工作过程及技术要求4 9 5 1 1 堆码部分工作过程4 9 5 1 2 堆码部分技术要求4 9 5 2 堆码机堆码部分提升系统的设计4 9 5 2 1 堆码部分提升系统链传动设计5 1 5 2 2 堆码部分提升系统驱动的选择。5 4 5 2 3 堆码机堆积码放部分提升系统液压设计5 6 v i i i ， 东北大学硕士学位论文 目 录 第6 章堆码机安装、调试及运行结果分析5 8 6 1 堆码机的安装5 8 6 1 1 堆码机零部件的清洗5 8 6 1 2 堆码机的安装5 8 6 2 堆码机的调试5 8 6 3 堆码机运行效果6 0 6 4 堆码机操作注意事项6 0 第7 章结论与建议6 1 7 1 结论6 1 7 2 建议6 2 参考文献6 3 致谢6 7 附录6 9 一 ， 东北大学硕士学位论文第1 章绪论 第1 章绪论 1 1 瓦楞纸板与瓦楞纸板生产线发展概况 1 1 1 瓦楞纸板发展现状 随着中国加入世界贸易组织( w t o ) ，各行业的进一步开放，企业面临着广阔的市场、 良好的机遇，同时也面临着严峻的挑战。随着能源消耗的加剧，如何更多的使用环保、 再生材料是我们必须面对和解决的问题。在包装领域，世界各国政府大力提倡利用绿色 环保材料作为新型的绿色包装材料，很多专家提出了减量包装( r e d u c e ) 、重复利用包装 ( r e u s e ) 、回收再生( r e c y c l e ) 和降解腐化( d e 伊a d a b l e ) 的包装3 d 1 r 原则。包括我国 在内的世界很多国家都颁布了相应的政策和法规限制包装废弃物，提倡绿色环保包装。 在这种形势下，纸制品得到了前所未有的发展，纸和纸板已经占所有包装材料的4 0 5 0 ，很多国家的包装行业提出了“以纸代塑，以纸代木”的新理念。目前，我国不断 限制木材的砍伐，木材出现紧缺的严峻局面，因而1 0 0 应用废纸及再生纸的瓦楞纸板已 经成为我国包装产业的理想材料，瓦楞纸板及其制品的开发应用也成为近年来我国包装 行业的重要话题。 瓦楞纸板是一种耗材少，强度( 刚度) 好的轻质新材料，尤其是复合夹层结构，有 突出的抗压、抗弯力，性能优越，瓦楞纸板作为包装材料其自身的一些优点决定了将会 广泛的应用。主要特点归纳如下： ( 1 ) 材料消耗少，良好的平面抗压性，强度大，刚度强，重量轻； ( 2 ) 保湿、隔热、隔音、隔振及缓冲防腐性能优于木材制品； ( 3 ) 属环保型材料和产品，不污染环境，没有病虫害，可回收，可再生利用，可 降解，且无二次污染； ( 4 ) 价格比木制品、塑料制品低； ( 5 ) 易于进行特殊工艺处理，易于搬运与操作，提高运输效果； ( 6 ) 根据需要，还可以做到防潮、防水、防霉、抗菌保鲜。 从市场需求分析来看，仅以摩托车为例，我国每年生产摩托车大约1 0 0 0 万辆，如果 其中7 5 采用瓦楞纸板包装箱，每台用量7 m 2 ，就需要瓦楞纸板5 0 0 0 万平方米。据有关 - 1 一 东北大学硕士学位论文第l 章绪论 专家预测，瓦楞蜂窝复合纸板的潜在市场也十分巨大，如果在建筑业上也得到较好的应 用，则需求量更大。瓦楞蜂窝复合纸板的生产和应用，必将在我国兴起一个高潮，其市 场需求量每年将会超过几亿平方米。瓦楞蜂窝复合纸板将以低廉的价格，优良的性能受 到用户的欢迎。瓦楞纸板的生产技术具有广泛的社会效益和极好的经济效益。用瓦楞纸 板包装取代木质包装，可大量节约木材资源，每使用一吨再生瓦楞复合纸板就可以替代 3 0 到5 0 立方米木材，仅机电产品包装一项，每年如能取代l 3 ，就可以节约1 1 0 万立方米 木材，约合原木3 0 0 万立方米以上，并且可大量地回收废纸，把弃置的包装回收再利用。 如果按照专家的估计，每年生产瓦楞复合纸板几亿平方米，可以节省木材几百万立方米， 创产值几十亿人民币，再加上包装成本的降低，对产品出口的促进，其社会效益是无法 估量的。 目前，由于环保原因，国际运输要求，尽量不要使用木质托盘，因此瓦楞纸板托盘 的需求迅速增长。祛除了瓦楞包装纸制品强度不高，抗压、耐破次于木板，防潮、抗压 力弱于发泡塑料的弊病。改变传统“蜂窝纸板”遇潮萎缩和边压，不胜重力的致命性缺 陷，可基本避免包装箱在潮湿气候下仓储、运输过程中萎缩变形的压损现象，成为满足 大中型家电产品包装全新的解决方案，是取代木材、取代泡沫塑料技术的包装革命，瓦 楞纸板及其制品的广泛应用是实现以纸代木的重要途径之一。废纸箱的解决方案使废纸 箱得到就地处理，减少了回收、运输、处理废纸箱所浪费的人力、能源。使用此产品与 使用其它包装材料，特别是木质包装相比，具有很多优势：降低包装成本；容易回收， 保护环境；组装简单，操作安全；工作时间缩短；重量轻，可节省运费；能进行堆高存 放；可密封包装；适合于多个国家标准；耐湿性强；有回收标志，不需熏蒸消毒处理； 可在箱体表面印刷；能做成特大尺寸的包装；包装运输过程中可堆叠，可接受少量订货。 很多以前使用木质包装的产品，在使用重型瓦楞纸板包装后，整体的物流成本平均下降 了1 0 4 0 之多，而且增强了对产品的防护性能，从而为客户产品价值的实现提供了 有力的保障，受到广泛欢迎。 目前，瓦楞纸板与瓦楞纸箱借助于现代科学技术与包装工程交叉结合，对传统纸箱 与瓦楞纸板进行改性，制造出功能型瓦楞纸板和瓦楞纸箱，充分体现了现代包装技术的 发展方向。我国瓦楞纸板制箱长期单一化，国外发达国家很早就开始瓦楞纸板制成品从 单一化向多元化发展，从轻型、中型向重型、大型方向发展，可以为我国瓦楞工业大调 整提供一条全新的出路。 2 r t 东北大学硕士学位论文第1 章绪论 1 1 2 瓦楞纸板生产线发展现状 我国瓦楞纸板生产线是在7 0 年代中期和8 0 年代初开始引进的，据统计，1 9 7 5 年至 1 9 8 0 年间我国有3 条瓦楞纸板生产线，1 9 8 1 年至1 9 8 5 年期间引进的和自制的生产线为4 6 条，1 9 8 6 年到1 9 8 8 年全国范围内已达9 8 条，而1 9 8 9 年到1 9 9 3 年瓦楞纸板生产线装备猛增， ， 共有瓦楞纸板生产线4 0 0 余条，包括从国外引进的1 0 0 余条。引进瓦楞纸板生产线的国家 和地区主要有美国、日本、德国、意大利、台湾、香港等地，其中日本居多。国内生产 瓦楞纸板生产线约3 0 0 条，这些瓦楞纸板生产线绝大部分销售国内，从而使我国瓦楞纸 板生产线达到了一定数量。与国外相比，我国具有的瓦楞纸板生产线数目不算少，从无 到有，十几年来发展也相当快。从国外瓦线装备来看，欧洲瓦楞纸箱协会报表统计，1 9 9 0 年英国等1 0 个欧洲国家瓦线数目为6 3 5 条，1 9 9 1 年6 4 6 条，到1 9 9 2 年为6 5 5 条，其中英国1 4 0 条、意大利1 2 0 条、西班牙1 0 5 条、西德1 0 4 条、法国9 0 条、希腊4 1 条，荷兰1 8 条，比利 时1 5 条、奥地利1 3 条，波兰1 0 条。另据有关资料统计，美国瓦楞纸板生产线装备6 4 3 条， 日本5 7 l 条，马来西亚6 7 条。我国引进瓦楞纸板生产线主要来自三个方面，一是引进了 日本的瓦线设备。早期引进有日本市川铁工所、后藤铁工所和内田铁工所一般水平的瓦 线，之后引进内田铁工所技术上比较先进的瓦楞纸板生产线，其机速1 4 0 1 7 0 删恤n ， 幅宽1 4 1 8 m ，以及日本三菱重工株式会社的瓦楞纸板生产线。日本瓦楞纸板生产线具 有精密度高、节约能源、便于操作的特点。二是引进了美国兰斯顿公司、意大利阿格纳 蒂公司的瓦楞纸板生产线。美国兰斯顿制造瓦楞纸板设备已有9 0 余年的历史，它的无导 纸辊或称无导爪无糊叉真空吸附瓦楞辊等数十项创新设计闻名世界。意大利阿格纳蒂生 产品种已模式化、自动化程度较高。最近我国又引进了美国马贵公司的两条比较先进的 瓦楞纸板生产线。三是引进了台湾和香港瓦楞纸板生产线设备。最早引进台湾的生产厂 家有源丰公司，之后有协旭、琏铁、哲彦等公司的瓦楞纸板生产线，同时还引进了香港 永昌佳禾等公司的瓦楞纸板生产线。引进国外与地区瓦楞纸板生产线，使我国瓦楞纸板 生产线装备水平达到了一定高度。过去，我国瓦楞纸箱机械设备没有专业厂家生产，只 有兼营的机械厂生产一部分单机和配件，时值1 9 8 0 年，首次推出瓦楞纸板生产线之后， 仅瓦楞纸板生产线专业生产厂家就达到了1 3 个。中国包装总公司瓦楞纸箱机械定点企 业，年生产能力可达到1 0 0 多条，还未包括近两年来新发展的厂家及亦能生产瓦楞纸板 生产线的厂家。我国瓦楞纸板生产线生产厂家特点是： ( 1 ) 以引进国外瓦楞纸板生产线做为样机进行仿制，在吸收引进设备基础上，结 - 3 - 东北大学硕士学位论文第1 章绪论 合我国用户实际情况，能够不断创新； ( 2 ) 在制造主机同时引进中高速瓦楞辊磨床，或自行研究无导爪真空吸附工艺， 制造出真空吸附瓦楞辊； ( 3 ) 不仅能够制造出不同型号的中、轻型瓦线，还能制出幅宽2 5 m 电脑控制的七 层重型瓦楞纸板生产线。 但是，由于我国瓦楞纸板生产线制造基础薄弱，无论是生产规模，加工手段还是管 理经验都存在着不足之处，目前我国瓦楞纸板生产线生产尚在初期，还在仿制阶段，大 部分吸收项目达不到原机设计水平，与世界先进瓦楞纸板生产线制造相比，仍有很大距 离。工业发达国家从5 0 年代开始研制瓦楞纸板单面机组，到6 0 年代瓦楞纸板生产线诞生， 已有近半个世纪的发展历史，瓦楞纸板生产的幅宽也由最初的幅宽0 6 m ，机速6 l i l m i i l ， 发展到现在幅宽1 2 4 5 m ，机速1 5 0 3 0 0 m m i n ，不停机换规格的最低速度也达到 1 8 0 删，m i n 。而我国三、四十年代有了极其简单的手动瓦楞机，5 0 年代多了单面机，6 0 年代才有了单机联合，到8 0 年代在全国较大范围内装备了瓦楞纸板生产线。发展幅宽 2 5 m 以下中型和轻型瓦线，适当应用真空吸附瓦楞辊和电脑控制，向国际i s 0 9 0 0 0 系列 靠拢，把瓦线产品引进国际市场，是我国瓦楞纸板生产线先导型厂家的任务。高速、宽 幅的瓦楞纸板生产线，代表了新一代纸板包装设备的水平。瓦楞纸板是纸箱的基础，有 了高速的瓦楞纸板生产线才能加工高质量的纸板，通过高档设备的后序加工，才有高质 量的纸箱。所以我国的瓦楞纸板生产线，也应该逐渐向国际化的高速、宽幅方向发展。 目前，世界在此行业的设备当属美国、日本、德国、意大利最为先进，其设备的特 点是： ( 1 ) 自动化程度不断提高。其自动化技术在整个系统中已占5 0 以上，每个机械 手均由单独的电脑控制，对材质及厚度具有高分辨能力； ( 2 ) 高生产率、高可靠性。其纸板线生产速度最高可达3 0 0 m m h ( 3 ) 良好的柔性和灵活性。体现在量的灵活性，构造的灵活性，供货的灵活性， 轻型小型化； ( 4 ) 注重成套性、配套性。开发配套设备，可使主机的功能得到最大的扩张，是 提高设备的市场竞争力和经济性至关重要的因素； ， ( 5 ) 广泛采用先进的设计方法和技术，采用了优化设计，工业造型设计和并行设 计( 并行工程) 等先进的设计技术。已经普遍采用了计算机辅助设计( c a d ) ，计算机 的仿真设计技术，其维修可上网服务，即远程维修。 4 东北大学硕士学位论文第l 章绪论 我国正在使用的、生产这类设备的国家和地区有韩国、台湾等。在大陆许多技术、 管理较为先进的优秀合资企业也在生产中高档设备，其特点是部分地应用了先进技术， 单机一般是电脑控制或n c 控制。全线生产管理系统采用电脑控制，其功能不如高档设 备这么齐全，诊断能力还不是非常的完善。一般地说，瓦楞纸板生产线生产速度为1 2 0 1 8 0 m m i i l 居多。目前我国大部分纸品厂选择的是这一档次的进口设备或由合资企业生产 的设备，其各种性能和生产能力比较适合我国的现状。 我国自行研制的瓦楞纸板生产线的生产速度一般是1 0 0 1 5 0 m m i n 。这类设备其特 点是单机基本上用电动的，很少机种用电脑控制，如果有整条的生产线，也是单机分开 控制的，其生产效率低，产品质量不够稳定，高品质的纸板很难在这种设备中生产。 瓦楞纸箱以其质轻、加工简单，易折叠储运和密封性好，耐压、抗冲击等优点，在 纸质包装容器中居于首位。因此，瓦楞纸板的消费量也随之不断上升，尤其在经济发达 的国家和地区，瓦楞纸板纸箱及其机械工业历经多年的发展，现已形成了现代化包装工 业的分支体系，其总产值占了整个包装工业产值的4 0 左右，瓦楞纸板的生产机械也由 早期的手工业式操作，发展到今天的高速、宽幅、自动化生产。尤其是近年来，新的材 料科学，精密机械加工与电加工技术、表面涂膜强化技术、电化学蚀刻精密网纹技术， 激光淬火热处理( 深度表面硬化) 以及新的表面化学处理技术正在渗入纸板生产及其机 械行业的加工制造过程。 世界生产纸箱机械的各大公司，在激烈的竞争中竞相开发新产品，推出新技术，十 年来有4 0 余项专利问世，并得到了推广应用。如真空吸附无导纸片单面机、自动接纸、 快速( 1 8 0 i i l ，m i n ) 不停机换规格和瓦楞辊的特殊淬火处理、裱肢辊的网纹精密加工、以 及双面瓦楞机上的气垫加压传热、浮动可调加热板、前置预糊化干燥器等新技术的应用， 使得瓦楞纸板生产线的技术水平不断提高和日臻完善。 我国于8 0 年代开始生产瓦楞纸板，当时沿用日本三十年代的单机进行生产，工序间 依靠手工作业连接成流水线。至今我国每年生产的瓦楞纸板生产线仍有7 0 条以上是用这 种半机械化手工作坊的方式生产的。随着我国包装工业的兴起，虽然纸板纸箱机械装机 数量有了成十倍的增长，自动化瓦楞纸板生产线的数量猛增，但与国外技术先进的国家 相比，无论从员工技术、设备结构、产品质量以及生产规模等，我国仍存在着1 5 至2 0 年 的差距。 5 - 东北大学硕士学位论文第l 章绪论 1 2 瓦楞纸板生产线主要部件及作用 1 2 1 瓦楞纸板生产线主要组成部分 辽宁省轻工科学研究院研究开发的瓦楞纸板全自动生产线为七层瓦楞纸板生产线， 其特点是：各种设备将整个瓦楞纸板生产过程有机地结合起来，连续化生产程度高，不 仅生产效率高、劳动强度低，而且操作集中控制，简便、安全、噪音小；最主要的是生 产出的瓦楞纸板质量高、楞型、波形形状规范合理、标准化。用这套设备生产出的瓦楞 纸板制作的包装容器外形整洁、美观、平整度好。 该条生产线的主要设备有：托纸架、单面机、面纸预热器、瓦楞原纸预热器、三联 预热器、过纸天桥、双重涂胶机、双面机、旋转切断机、纵切压线机、电脑横切机、全 自动堆码机。 这些单机的设计不仅参考了国外先进设备，而且充分考虑了国内生产厂家的技术水 平，产品成本等各方面因素，进行优化筛选最终设计研发出七层瓦楞纸板生产线生产工 艺及生产线。( 见附录图a 1 ，瓦楞纸板生产线全图) 1 2 2 瓦楞纸板生产线各部分主要作用 “2 2 m 瓦楞纸板生产线”各台单机作用不同，通过电脑控制将它们有机整合在一 起，能够生产出符合用户要求的瓦楞纸板。 各部分单机在整条“2 2 m 瓦楞纸板生产线”的主要作用是： 托纸架：托纸架主要由回转式和液压式两种构成。后者较为先进，单面机使用的托 t 纸架比较简单，主要是机械升降，手动调节卷筒纸的张力，具有一定的承载能力，也称 为有轴支架。本条生产线采用的是液压式托纸架。 - 单面机：单面机是使瓦楞纸压成波形瓦楞纸并在其顶端涂上粘合剂后，使其与面纸 直接粘合，并通过加热瞬间糊化，制造出符合质量要求的单面瓦楞纸板的机械装置。 面纸预热器：当瓦楞面纸进入涂胶装置前，要进行预热，使之粘合良好和保持适当、 均匀的水份。 。 瓦楞原纸预热器：当瓦楞原纸进入涂胶装置前，要进行预热，使之粘合良好和保持 适当、均匀的水份。 三联预热器：当面纸、瓦楞原纸以及单面瓦楞纸板组合进入涂胶装置前，还要分别 6 ， 东北大学硕士学位论文第l 章绪论 进行预热，使之粘合良好和保持适当、均匀的水份。为了保证不同层数结构单面瓦楞纸 板的预热，有不同层数的预热器。 过纸天桥：为了使单面瓦楞纸板均匀有序地传递，就要架设过纸天桥，让单面瓦楞 纸板在组合前各自按照规定的轨道在控制下运行。 涂胶机：涂胶机是使单面瓦楞纸板或多个单面瓦楞纸板加面纸经涂胶粘合剂而组合 成三层或更多层的瓦楞纸板的设备。根据瓦楞纸板的加工结构，涂胶机分为单层( 三层 瓦楞纸板用) 、双层( 五层瓦楞纸板用) 、三层( 七层瓦楞纸板用) 等涂胶机构。 双面机：当三层、五层、七层或更多