Optimization of the hydraulic system of the slitter

分切机卷纸轴属于悬臂式，操作方便，作业效率高。但长时间使用后会出现问题：摆动缸（电机）驱动卷纸轴将盘纸放到卸卷车上，盘纸通过卸卷小车移出过程中，卷纸轴受重力作用会下坠磨损塑芯，卷纸轴重量约100 kg。

分切机制造商认为设备长时间使用后，卷纸轴刹车装置内部刹车片磨损，要更换新的刹车装置才能解决，并且该装置属于易损件，需定期更换。为了降低维护成本，公司成立攻关小组，经过反复研究和试验，最终制定出改进方案并成功解决该问题。

2   液压系统分析

分切机摆臂液压系统工作原理：泵站输出液压油，液压油分为两支路，通过制动阀打开刹车装置，通过电液伺服阀给电机供油，电机出口的液压油通过阀回到液压油箱，形成回路。

将整个作业过程分为三个步骤，分别监测电液伺服阀和制动阀的电信号。

根据原理可知，控制摆线电机的电液伺服阀属于三位四通换向阀，中位机能为H型。因此，当卷纸轴将盘纸放到小车后直到盘纸移出过程中，由于电液伺服阀均无信号，换向阀处于中位，摆线电机进、出口压力相等，有效压差为0。所以，固定悬臂式的卷纸轴全依赖刹车装置，其内部的刹车片产生静摩擦力矩Mf克服卷纸轴自身重力产生的力矩MG。由于长时间使用后，刹车片表面磨损，摩擦力矩Mf＜重力矩MG，导致卷纸轴下坠。

3   优化方案

卷纸轴正常下放时，液压油进入平衡阀2口，开启平衡阀后，液压电机回油由3口至1口，再经电液伺服阀回油箱。卷纸轴将盘纸放到小车后，由于电液伺服阀无信号，液压油无法进入平衡阀2口，无法开启平衡阀，则电机回油无法从3口至1口，导致电机回油截止产生背压。因此，卷纸轴受到电机下放的反向力矩Mh，通过现场调试，实现Mh+Mf≥MG，则卷纸轴基本不下坠。

4   使用效果

根据液压系统原理现场连接液压管路测试。工况：现场测试盘纸直径φ500 mm，盘纸长度5020 m。更改前卷纸轴下坠2 cm，塑芯磨损严重；更改后卷纸轴基本不下坠，塑芯无磨损现象。已将该技术推广到分切机的其他工况，均可实现工作性能稳定，满足使用要求。