对开双面双色平版印刷机动态测试与故障诊断

边亚超

摘要：滚筒是对开双面双色平版印刷机重要组成部分，其故障带来的影响不可忽视。利用丹麦B&K公司PULSE测试系统采集滚筒与墙板的运行数据，与行业标准进行对比分析，得出结论。

关键词：滚筒；动态测试；故障诊断

中图分類号：TS8 文献标识码：A 文章编号：1400 （2021） 01-0036-08

Dynamic Test and Fault Diagnosis of the Double-sided Two-color Lithographic Printing Press

BIAN Ya-chao（Beijing Institute of Graphic Communication， Beijing 102600， China）

Abstract： The roller is an important part of the double-sided two-color lithographic printing machine， and the impact of its failure cannot be ignored. Using the PULSE test system of Danish B&K company to collect the running data of the roller and wallboard， compare and analyze with industry standards， and draw conclusions.

Keywords： roller； dynamic test； fault diagnosis

引言

随着故障诊断技术的发展，给印刷机滚筒故障诊断带来了方法，当发生可能的故障时，利用动态测试进行故障诊断，故障诊断主要分为故障振动信号的特征提取和故障识别[1-8]。

三向加速度传感器的安装根据具体的设备而有所不同，针对环境较好、平面区域较大、属于磁性金属设备，直接采用磁性吸盘底座进行安装；三向加速度传感器的安装位置包括X、Y、Z三个方向，即操作侧墙板的水平方向、竖直方向、垂直墙板向里方向。具体检测安装时根据具体情况进行放置。

判定设备故障采用的评判标准为位移看峰值、速度看有效值、加速度看峰值，用这一经验方法对特征参数进行故障评判具有较强的针对性[9-14]。

1 机器动态测试

动态测试部分包括振动、微位移测试，对设备的操作侧、传动侧墙板进行了振动测试；对设备的印版滚筒、胶皮滚筒进行了微位移测试。

测试过程中，随着对开双面双色平版印刷机以不同项目做机器印刷试验，采集相应的振动信号与微位移信号，每一印刷试验项目，振动数据保存多次，连续选取其中的5次作为分析数据，取每次最大值，求平均值作为这一印刷试验项目下的振动加速度数值和微位移量。

1.1传纸套准精密度试验

以印刷机最高印刷速度进行一次输纸多色套准印刷（若不具备规定的试验条件时，可按印刷机最高印刷速度的85%进行），从印样中间随机抽取连续样品100张。

1）传感器布点介绍

传感器布点简要说明：在传动侧胶皮滚筒布置一个微位移传感器，传动侧墙板胶皮滚筒与印版滚筒之间布置三向加速度传感器；在操作侧胶皮滚筒布置一个微位移传感器，操作侧墙板胶皮滚筒与印版滚筒之间布置三向加速度传感器。

传感器布点说明如表1所示：

2）测试数据简要分析

经过对测试数据的基本处理得到如表2所示的在不同速度下各通道微位移值及加速度幅值。

1.2传纸套准准确度误差试验

以印刷机最高印刷速度进行一次输纸多色套准印刷（若不具备规定的试验条件时，可按印刷机最高印刷速度的85%进行），从印样中间随机抽取连续样品100张。

1）传感器布点介绍

传感器布点位置与1.1相同，请参照1.1布点及说明。

2）测试数据简要分析

经过对测试数据的基本处理得到如表3所示的在不同速度下各通道微位移值及加速度幅值。

1.3 压印力不均匀性与不稳定性印刷试验

以印刷机最高印刷速度的50%分别进行各色组网线印刷和一次输纸多色套准印刷，从各色组印样中间随机抽取连续样品50张。

1）传感器布点介绍

传感器布点位置与1.1相同，请参照1.1布点及说明。

2）测试数据简要分析

经过对测试数据的基本处理得到如表4所示的在不同速度下各通道微位移值及加速度幅值。

1.4 输纸套准准确度误差试验

1.4.1印刷速度为7500张/小时

以印刷机最高印刷速度进行第一色组第一次印刷（其他色组离压），条件不变，将第一次印刷后的样张进行第二次印刷（若不具备规定的试验条件时，可按印刷机最高印刷速度的85%进行），从印样中间随机抽取连续样品100张。

1）传感器布点介绍

传感器布点简要说明：在传动侧胶皮滚筒布置一个微位移传感器，传动侧墙板胶皮滚筒与印版滚筒轴线水平布置三向加速度传感器；在操作侧印版滚筒布置一个微位移传感器，操作侧墙板印版滚筒轴线水平布置三向加速度传感器。

传感器布点说明如表5所示。

2）测试数据简要分析

经过对测试数据的基本处理得到如表6所示的在不同速度下各通道微位移值及加速度幅值。

1.4.2印刷速度为8500张/小时

1）传感器布点介绍

传感器布点简要说明：在传动侧印版滚筒布置一个微位移传感器，传动侧墙板印版滚筒轴线水平布置三向加速度传感器；在操作侧印版滚筒布置一个微位移传感器，操作侧墙板印版滚筒轴线水平布置三向加速度传感器。

传感器布点说明如表7所示。

2）测试数据简要分析

经过对测试数据的基本处理得到如表8所示的在不同速度下各通道微位移值及加速度幅值。

1.5输纸套准精密度误差试验

以印刷机最高印刷速度对第一色组进行第一次印刷，然后将印版的横向和纵向各错动0.5mm-1.00mm，其他条件不变，将第一次印刷后的样张进行第二次印刷（若不具备规定的试验条件时，可按印刷机最高印刷速度的85%进行），从印样中间随机抽取连续样品100张。

1）传感器布点介绍

传感器布点位置与1.4.2相同，请参照1.4.2布点及说明。

2）测试数据简要分析

经过对测试数据的基本处理得到如表9所示的在不同速度下各通道微位移值及加速度幅值。

1.6 最高印刷速度输纸试验

在印刷机合压但不印刷的状态下，用90g/m2-120g/m2的印刷机额定最大纸张尺寸的胶版纸，在印刷机额定最高印刷速度（备注：涉案设备新机最高印刷速度10000张/h）下，输纸应不少于15min（备注：不少于2500张）。

1）传感器布点介绍

传感器布点位置与1.4.2相同，请参照1.4.2布点及说明。

2）测试数据简要分析

经过对测试数据的基本处理得到如表11所示的在不同速度下各通道微位移值及加速度幅值。1.7 满版文字印刷试验

以印刷机最高印刷速度的85%对各色组分别进行满版文字印刷，每五张任取一张，共取10张进行文字检验的规定。

1）传感器布点介绍

传感器布点简要说明：在传动侧胶皮滚筒布置一个微位移传感器，传动侧墙板胶皮滚筒轴线水平布置三向加速度传感器；在操作侧胶皮滚筒布置一个微位移传感器，操作侧墙板胶皮滚筒与印版滚筒轴线水平布置三向加速度传感器。

传感器布点说明如表12所示。

2）测试数据简要分析

经过对测试数据的基本处理得到如表13所示的在不同速度下各通道微位移值及加速度幅值。

2 结论

1）空运转性能：以显示印刷速度10000sph，实测速度9975sph连续运行40分钟。检检测结果为：设备运行平稳，传动正常，所有零部件动作准确协调，无异常声音和自发性移动，符合标准要求。

2）最高印刷速度输纸试验：采用100g/m2双面胶版纸，实测速度9975sph连续输纸20分钟，输纸故障率为0%，符合标准要求。

3）纸张适应性试验：以最大纸张尺寸720×1040mm、最小纸张尺寸720×520mm、最薄纸张52g/m2双面胶版纸、最厚纸张180g/m2双面胶版纸四种组合方式，以实测走纸速度5670sph进行连续输纸。检测结果：从输纸、收纸自动连续完成。项目符合标准。

4）输纸套准准确度：以实测印刷速度8532sph，输纸套准準确度误差在0.12mm内的印品数量占总印量的100%，符合标准中“应不低于总印量的96%”的要求。

5）输纸套准精密度：以实测印刷速度8535sph，输纸套准精密度误差为0.027mm，符合标准中“应不大于0.040mm”的要求。

6）传纸套准准确度：以实测印刷速度8540sph，传纸套准准确度误差在0.10mm内的印品数量占总印量的100%，符合标准中“应不低于总印量的96%”的要求。

7）传纸套准精密度：以实测印刷速度8539sph，传纸套准精密度为：0.012mm，符合标准中应“应不大于0.040mm”的要求。

8）压印力不均匀性和不稳定性：以实测印刷速度7060sph，压印力不均匀性为：10.95%，符合标准中“应不大于15%”的要求；压印力不稳定性为：0.029，符合标准中应“应不大于0.06”的要求。

9）双面满版文字印刷：实测印刷速度8575sph下，满版文字套印误差为：0.064mm，正反面套印允差为：0.6mm，墨色在整个印刷品两面字迹清晰，符合《JB/ T10828-2008》标准及印刷品相关质量标准要求。

10）主要部件装配质量：所检印刷滚筒最大径向圆跳动为：0.012mm，符合标准中“不大于0.020mm”要求；墨斗辊最大径向圆跳动为：0.014mm，符合标准中“不大于0.020mm”要求。

11）噪声：整机噪声均值为：80.5dB（A），符合標准中应≤85dB（A）。

参考文献：

[1]陈是扦，彭志科，周鹏.信号分解及其在机械故障诊断中的应用研究综述[J].机械工程学报，2020，56（17）：91-107.

[2]张志刚，陈巧云，马俊.基于小波包和EM聚类的采煤机齿轮故障诊断[J].煤矿机械，2020，41（09）：183-186.

[3]范志锋，张融，李芳环.基于小波变换的行星轮系点蚀故障信号分析[J].煤矿机械，2020，41（09）：193-196.

[4]陈明.混合动力汽车故障诊断技术研究[J].汽车实用技术，2020，45（16）：179-181.

[5]魏念巍，姜媛媛，陈李，贾汉坤，张振振.基于小波包Shannon熵的Boost变换器软故障诊断[J].邵阳学院学报（自然科学版），2020，17（04）：15-22.

[6]高贵兵，王俊深，岳文辉，彭建华.基于脆弱性的制造设备故障智能诊断与维护[J/OL].机械工程学报：1-9[2020-12-26].

[7]郑近德，潘海洋，程军圣，包家汉，刘庆运，丁克勤.基于自适应经验傅里叶分解的机械故障诊断方法[J].机械工程学报，2020，56（09）：125-136.

[8]胡爱军，许莎，向玲，张军华.滚动轴承外圈多点故障特征分析[J].机械工程学报，2020，56（21）：110-120.

[9]张永杰.基于小波分析的矿用通风机故障诊断研究[J].机械工程师，2020（04）：118-119+123.

[10]彭鹏，柯梁亮，汪久根.噪声干扰下的RV减速器故障诊断[J].机械工程学报，2020，56（01）：30-36.

[11]陈雪峰，张兴武，曹宏瑞.智能主轴状态监测诊断与振动控制研究进展[J].机械工程学报，2018，54（19）：58-69.

[12]张明，江志农.基于多源信息融合的往复式压缩机故障诊断方法[J].机械工程学报，2017，53（23）：46-52.

[13]刘东东，程卫东，万广通.基于故障特征趋势线模板的滚动轴承故障诊断[J].机械工程学报，2017，53（09）：83-91.

[14]陈向民，于德介，李蓉.齿轮箱复合故障振动信号的形态分量分析[J].机械工程学报，2014，50（03）：108-115.