离合压与调压的机构实现

三、离合压与调压的机构实现

实现滚筒离合压和滚筒调压(二者一般统一设计)的机构形式一般分为两种:即偏心轴承式和三点悬浮式。后者的应用正在不断扩大。

1.偏心轴承机构

多数胶印机的印刷装置滚筒的离合压和压力调节是由偏心套机构来实现的。将需要移动或调节的滚筒轴头装在偏心套内，通过一定的机构或装置，使偏心套转过一定角度，即可移动滚筒改变相邻两滚筒的中心距，实现离合压和调压。

利用偏心轴承结构进行离合压和滚筒调压，在设计偏心量大小、布置滚筒偏心轴承的位置和偏心方向时，应保证滚筒的离压量相等，还要考虑调压的实际空间限制。根据调压偏心套和离合压偏心套的不同的组合方式，其实现结构的形式一般有:

(1)单偏心轴承结构

采用两个单偏心轴承调节滚筒中心距，一般都是压印滚筒固定(因为如果印版滚筒固定，而压印滚筒中心变动，这样会使走纸系统受到影响)，印版滚筒和橡皮滚筒的轴端分别安装在偏心轴承上。如图3－30所示，印版滚筒的偏心轴承是专门用来调节印版滚筒和橡皮滚筒之间压力的;橡皮滚筒的偏心轴承用于滚筒的离合压，又通过调节连杆长度调节橡皮滚筒和压印滚筒之间的压力。

这种结构保证了调压与走纸系统调节的相互独立，其机构形式简单，制造方便。但是，由于只有压印滚筒的中心固定，调节后容易出现滚筒间平行度误差，同时，调节也不方便。最大的缺点是，频繁的离合压工艺动作对墙板的磨损严重，造成配合间隙，影响印刷质量，影响机器使用寿命。

(2)双偏心轴承结构

这种结构中印版滚筒和压印滚筒的轴心是固定的，在橡皮滚筒轴端装有双偏心轴承。如图3－31所示，外偏心轴承用来调节橡皮滚筒和压印滚筒之间的压力，内偏心轴承用来调节(调节连杆长度)印版滚筒和橡皮滚筒之间压力及实现滚筒离合压。

图3－30　单偏心轴承机构简图

图3－31　双偏心轴承机构简图

1、4－摆杆;2、3－可调连杆;5－调压指示表

双偏心轴承有三个圆心，而每个圆心是两个零件表面的共用圆心(重合)。O_B为内偏心轴承内孔和橡皮滚筒轴的圆心;O₁为外偏心轴承内孔和内偏心轴承外圆的圆心;O₂为外偏心轴承外圆和墙板孔的圆心。

离合压及调节橡皮滚筒与印版滚筒之间的压力时，外偏心轴承不动(O₂和O₁都不动)，内偏心轴承绕O₁转动。调节橡皮滚筒与压印滚筒之间的压力时，外偏心轴承转动，O₂不动但O₁变动，此时O_B绕O₁转动，改变橡皮滚筒与压印滚筒之间压力的同时，橡皮滚筒与印版滚筒之间的压力也会改变，所以调压时必须先调压－橡压力，后调版－橡压力。也就是先调外偏心套，后调内偏心套。但即使如此，在改变橡皮滚筒与印版滚筒之间压力的同时，橡皮滚筒与压印滚筒之间的压力也会改变。

双偏心轴承调节机构，滚筒平行度较好，但采用双偏心轴承调压，操作过程复杂而且不灵敏，还不能实现调压独立性，加工制造要求也很高。

(3)三单偏心轴承结构

如图3－32所示，三个滚筒上均装有一个偏心套。这种结构以橡皮滚筒为基准，分别利用印版滚筒和压印滚筒上的偏心套来调整它们与橡皮滚筒之间的压力，其原理同前面所述。美国奥立斯四色胶印机压印滚筒偏心套的偏心距为6.25mm，印版滚筒的偏心距为4.5mm。橡皮滚筒上的偏心套，它不起调节中心距的作用，是专用的离合压偏心套。

由于印版滚筒和压印滚筒的偏心套上分别安装有蜗轮齿块(近似于蜗轮)，偏心套下方装有蜗杆，通过蜗轮蜗杆机构，使偏心套转动，调节该滚筒与橡皮滚筒的中心距。

该结构解决了调压独立性问题，其缺点是压印滚筒中心在调节时有变动，这种变动会影响纸张的交接。因此，这种调压印滚筒中心的调节方法较少采用。另外，频繁的离合压工艺动作产生的墙板磨损问题，对印刷质量及机器使用寿命影响较大。

(4)单、双偏心套组合式

印版滚筒的偏心轴承用于调节橡皮滚筒与印版滚筒之间的压力。橡皮滚筒轴安装于双偏心轴承中，外偏心轴承用于调节橡皮滚筒与压印滚筒之间的压力，内偏心轴承进行滚筒的离合压。如图3－33所示，压印滚筒轴为调节的基准，滚筒轴颈直接装在墙板孔的直套轴承1内旋转，其中心O_i位置不变。印版滚筒轴装在单偏心套4的内孔中，偏心套外圆(轴心为O₃)装在墙板孔的轴承内，其轴心O₃的位置不变。当转动偏心套时，印版滚筒轴心O_p将绕O₃转动，从而改变了中心距O_pO₃，即调节了印版滚筒与橡皮滚筒间的压力。橡皮滚筒轴颈置于双偏心套内，外偏心套用以调节橡皮滚筒与压印滚筒之间的压力，而内偏心套专门用来实现滚筒间的离合压。

图3－32　三单偏心调压、离和压轴承结构图

1－印版滚筒;2－橡皮滚筒; 3－压印滚筒;4－离合压偏心套

图3－33　单、双偏心套组合式结构图

1－直套轴承;2－内偏心套; 3－外偏心套;4－偏心套

单、双偏心套组合式机构的工作原理如图3－34所示，调节橡皮滚筒与压印滚筒的中心距，须将外偏心套的内圆心O₁绕外圆心O₂转动，使O₁移至O'1。因为偏心套受离合压机构牵制而发生一定摆动。因此，橡皮滚筒中心O_B的运动可视为其随外偏心套的牵连运动(平动)与相对于内偏心套外圆心的相对摆动的合成运动，即橡皮滚筒中心的实际运动位移由O_B移至O'_B。由于设计上通常保证O_p、O₁和O₂大体在一直线上，加之外偏心距大于内偏心距。因此，牵连运动的影响更大。故在调节过程中，橡皮滚筒与印版滚筒的中心距O_pO_B变化不大，但却能使橡皮滚筒与压印滚筒的中心距O_BO_i发生较大变化(调节值很小)。调节印版滚筒与橡皮滚筒间的中心距，需将偏心套4(见图3－33)的圆心O_p绕O₃转动，就可使中心距O_pO_B发生变化。

这种调节机构，由于每一个偏心套只控制和完成一个工艺动作，所以，比较容易达到技术要求。国产单双色、四色胶印机，国外多数单张纸胶印机(除海德堡公司生产的胶印机采用三点悬浮式机构外)也均采用这种离合压和调压机构。

图3－34　单、双偏心套工作原理图

采用偏心轴承实现滚筒的离合压和调压，结构简单，调节方便，工作平稳，准确可靠，易保证滚筒的平行度。而且，偏心套式的离合压机构由于偏心套与墙板孔的接触面积比较大，所以，其抗冲击的能力强，偏心套内外都呈圆形，离合压动作产生的冲击小。

但偏心套的加工工艺性不好，偏心套内孔、外圆及墙板孔都要求很高的尺寸和位置精度，加工、装配困难，故制造成本高。

2.三点悬浮式离合压机构(三点支撑离合压机构)

图3－35所示为三点悬浮式离合压机构图，橡皮滚筒轴上的滚动轴承的外套不是装在墙板孔内而是架在三个圆柱之上，其中，下面两个支撑圆柱为偏心圆柱，位置可由各自的调节蜗轮、蜗杆副来进行调节，支撑圆柱B在强力压簧作用下，始终将滚筒轴承压向左下方。

图3－35　三点悬浮式离合压机构图

1 －橡皮滚筒轴; 2 －钢套; 3 －轴承; 4 －蜗杆; 5 －滚轮; 6 －偏心轴; 7 －蜗轮

滚筒轴1安装在滚动轴承3中，滚动轴承3又安装在钢套2中，钢套2由三个滚轮5分别处于A－A、B－B、C－C位置支撑着。钢套2的外圆切去两块(实际上是有高低的凸轮轮廓)，即在A－A与C－C处的滚轮附近的钢套表面低于圆周表面。A－A与C－C处滚轮的轴心是固定不动的，B－B处的滚轮由弹簧压向钢套。钢套受离合压机构的拉杆驱动而转动(图中未示出)。

图示位置钢套2在A－A和C－C两处由两个低下的平面与相应的滚轮接触，滚筒处于离压状态。当图示位置的钢套2顺时针方向转动时，它上面两个低下的平面就在相应的滚轮上滑过，而由它的外圆圆周表面与A－A及C－C处的滚轮接触。这时B－B处的滚轮压缩弹簧向(+)方向运动，滚筒也向(+)方向运动——合压。从合压位置开始，若逆时针转动钢套2，钢套就回到图示位置，滚筒进入离压状态。从图中还可以看出，由于滚筒轴承完全由三个滚轮支撑，故墙板孔不与任何零件接触，只为装配提供空间。

为了避免离合压时冲击，切口应当与钢套外圆表面圆滑过渡，故应为曲线形。

印刷压力的调节是通过调节相应手轮，转动蜗杆使蜗轮及偏心轴承转过一个角度，从而改变滚筒间的中心距，达到调压的目的。

如图3－35所示，相对于印版滚筒和压印滚筒的滚轮，即A－A与C－C处的滚轮5，装在偏心轴6上，偏心轴6上装有蜗轮—蜗杆副，转动蜗杆4，通过蜗轮7使偏心轴6转动，从而改变滚轮5的轴心位置，推动橡皮滚筒轴承3带着其滚筒向相应滚筒方向上下移动，控制其压力大小。调压时应同时转动滚筒轴两端的蜗杆4，以保证滚筒平行度。调节顺序也是以压印滚筒为基准，先调橡皮滚筒—压印滚筒间压力，后调印版滚筒—橡皮滚筒间压力。

三点悬浮式离合压机构，不采用偏心套，几乎对墙板孔没有任何要求，这给墙板孔的加工带来了很大的方便。而且压力调节环节少，准确性高，调节方便。这种方式有两个滚筒中心不动，对保持滚筒平行度有利，还不会对走纸及水墨产生影响。而且，由于有薄弱环节的存在，能够起到保护机器的作用。但是，这种离合压机构的安装和调试都很麻烦，没有专用的工具和丰富的经验，很难保证其精度。调压操作时，两端调节量须严格协调配合。另外，由于只有三点接触，接触面比较小。因此，抗冲击能力差，不适于大的印刷压力。

3.多色胶印机离合压及调压机构

在机组式四色及多色胶印机上，每个色组均设有一套离合压机构，机构的结构及工作原理相同，所不同的是每一个机组的合压、离压时间是有顺序的，其合压离压时间间隔必须根据机组间纸张传递交接的时间、周期来确定。待纸张到达每一色组压印接触区一定提前角，该色组完成合压;而当出现输纸故障时，自第一色组起依次离压，对于后续色组，它首先应将前面色组正常印刷的印品连续印刷完毕，又能保证出现空张时滚筒及时脱开。因此，各色组合压、离压时间是由可编程序控制器严格控制的，工艺动作相互错开，避免载荷集中，也可避免出现类似单色机组“半彩半白”及“半浓半淡”的印张现象。

图3－36所示为PZ4880－01型四色胶印机的离合压机构简图，该机四个机组的离合压机构采用单偏心轴承结构，橡皮滚筒上只有一个偏心套，既用于滚筒的离合压，又用来调节橡皮滚筒与压印滚筒的印刷压力。各色组合压时间间隔如表3－1所示。

图3－36　PZ4880－01四色胶印机离合压结构简图

1－合压凸轮;2－离压凸轮;3－离压滚子;4－离压撑牙;5－合压滚子; 6－合压撑牙;7－双头棘爪;8－拉簧;9、11、16－摆杆;10、14－连杆; 12、13－连板;15－偏心套;17－螺杆;18－手轮

表3－1　各色组合压时间间隔

如图3－36所示，装于压印滚筒轴端的合压凸轮1和离压凸轮2分别驱动合压滚子5和合压撑牙6(两件固连在一起)及离压滚子3和离压撑牙4(两件固连)，通过离合压轴上的从动机构和两组四杆机构，传动偏心套15，使橡皮滚筒进入合压位置或回到离压位置。滚子和撑牙不停地绕轴O往返摆动，当合压电磁铁驱动双头棘爪7绕轴O₁逆时针方向转动时，双头棘爪与离压撑牙接触，被合压凸轮大面推动连同双头棘爪一起绕轴O顺时针方向摆动一个角度。双头棘爪装在摆杆9上，并活套在轴O上，故由摆杆9推动连杆10、摆杆11、连板12、连杆14使偏心套顺时针方向转至合压位置(图示位置)。离压时，电磁铁断电释放，双头棘爪被弹簧拉着绕轴O₁顺时针方向转动，并与合压撑牙接触。此时在离压凸轮作用下，经过连杆10、摆杆11、连板12、连杆14与上述相反方向摆动，从而使偏心套逆时针方向转至离压位置。

这种机构由于减少了一个偏心套，不仅结构简单，而且可以缩小合压时滚筒的离让值，有利于提高滚筒运转的平稳性。

当需要调节压力时，松开锁紧螺母、拧动调压手轮18，使调节螺杆的位置产生左右移动，当摆杆16在螺杆17推动下顺时针相对其回转支轴移过一角度时，通过连板13、连杆14使偏心套15在合压的位置上继续转过一定角度。橡皮滚筒与压印滚筒中心距进一步缩小，压力增大。如需减小压力，则调节过程向反向进行。由于调节橡皮滚筒与压印滚筒压力时，橡皮滚筒与印版滚筒的中心距和印刷压力也受到微小的变化，所以，必须先调橡皮滚筒与压印滚筒压力，然后再调印版滚筒与橡皮滚筒之间的压力。