滑差轴的核心工作原理是通过可控的滑差扭矩,让轴上各滑差环独立打滑、调速,从而补偿多卷材料在收放卷过程中的张力波动,实现每一卷材料的恒张力控制,避免拉伸、褶皱或端面不齐。

具体工作过程可分为动力传递和滑差调节两个核心阶段,不同类型滑差轴的原理略有差异,以下是通用逻辑和主流类型的细分原理:
一、 通用工作逻辑
动力输入与初始传递设备的驱动系统带动滑差轴的主轴旋转,主轴通过内部的摩擦组件(摩擦片、磁粉、滚珠等)将扭矩传递给套在主轴上的滑差环(每个滑差环对应一卷材料)。此时,所有滑差环会随主轴同步旋转,带动纸管和卷材进行收卷或放卷作业。
滑差产生与张力补偿在收卷过程中,卷材直径会逐渐变大,线速度随之增加;或多卷材料因厚度、弹性差异,出现张力不均的情况。当某一卷材料的张力超过滑差环的预设扭矩阈值时,该滑差环会与主轴之间产生相对滑动(即打滑),降低自身的旋转速度,从而将张力维持在预设范围内。反之,若张力过小,滑差环会随主轴同步转动,保证卷材的收卷紧度。放卷过程的原理类似:通过滑差环打滑来抵消卷材直径变小带来的线速度变化,稳定放卷张力。
扭矩精准调控滑差扭矩的大小可通过外部装置调节,确保适配不同厚度、材质的卷材。调节方式根据滑差轴类型不同而不同,这也是区分各类滑差轴的核心。
二、 主流类型滑差轴的细分工作原理
气控式滑差轴(最常用)
核心部件:气囊、摩擦片、滑差环
原理:向主轴内的气囊充气,气囊膨胀挤压摩擦片,摩擦片与滑差环内壁紧密贴合,通过摩擦力传递扭矩。
调节方式:通过调整充气压力控制摩擦力大小 —— 压力越大,摩擦扭矩越大,滑差环越不容易打滑,适合张力要求高的材料;压力越小,扭矩越小,适合轻薄易拉伸的材料。
摩擦片式滑差轴
核心部件:多层铜基粉末冶金摩擦片、调压螺栓
原理:通过拧紧调压螺栓,压紧多层摩擦片,利用摩擦片之间的静摩擦力传递扭矩。
调节方式:通过螺栓的拧紧程度调整摩擦片压力,进而改变扭矩。扭矩精度中等,适合中厚刚性材料(如铝箔、卡纸)的分切。
磁粉式滑差轴
核心部件:磁粉、励磁线圈、滑差环
原理:励磁线圈通电后产生磁场,磁场会将磁粉磁化并吸附成固态,利用磁粉与滑差环之间的剪切力传递扭矩;断电后磁粉恢复松散状态,扭矩消失。
调节方式:通过调整励磁电流大小控制磁场强度,进而精准调节扭矩。无机械磨损,扭矩波动极小,适合光学膜、镜面铜带等表面易损伤的精密材料。
滚珠式滑差轴
核心部件:精密滚珠、滚道、滑差环
原理:主轴旋转时,滚珠在滚道内滚动,通过滚珠与滚道之间的摩擦传递扭矩;当张力过载时,滚珠在滚道内滑动,实现打滑。
特点:滑差阻力小,响应速度极快(≤0.1 秒),适合 400m/min 以上的高速分切场景(如 BOPP 薄膜)。