呂桂方

（河南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司漯河卷煙廠 河南 漯河 462000）

隨著煙草行業(yè)的發(fā)展，產(chǎn)品市場競爭日益劇烈，而競爭的實質(zhì)是成本、效率、質(zhì)量的競爭。為了應(yīng)對市場考驗，提升企業(yè)整體競爭力，降低成本，丙纖加膠嘴棒因造價成本低，在某些檔次卷煙產(chǎn)品中的應(yīng)用廣泛。我廠生產(chǎn)的卷煙采用的YJ15/YJ24XG卷接機(jī)組是在英國莫林斯公司生產(chǎn)的SUPER9/PA9卷接機(jī)組的基礎(chǔ)上改進(jìn)型卷接設(shè)備，生產(chǎn)能力由6500支/分提高到了7000支/分，設(shè)備運行更加平穩(wěn)可靠，操作維修簡便，生產(chǎn)效率高，但所用丙綸加膠嘴棒時，易產(chǎn)生掉嘴、亂嘴、擠嘴現(xiàn)象，進(jìn)而造成搓板阻塞而停機(jī)，影響產(chǎn)品質(zhì)量、消耗，阻礙生產(chǎn)效率的提高，故對設(shè)備的改進(jìn)提出需求，以增強(qiáng)其適應(yīng)能力。

1 存在問題及原因分析

我廠目前使用的丙纖加膠嘴棒是由外廠提供的。由于丙纖嘴棒相對醋酸嘴棒本身彈性就差，容易產(chǎn)生折皺。使用前再經(jīng)過機(jī)械裝盤、手工翻盤、嘴棒發(fā)射機(jī)和接收機(jī)后，產(chǎn)生了大量變形具有折皺的嘴棒。在有折皺的地方，絲束的彈性更差。如果該折皺正好處于濾棒滾搓導(dǎo)軌對濾嘴滾搓的位置，會因該濾嘴段受力不均勻而發(fā)生歪斜或者掉落。造成該濾嘴段不能順利進(jìn)入錯位鼓輪輪槽內(nèi)，從而產(chǎn)生在錯位鼓輪處掉嘴的現(xiàn)象或者被帶入并行鼓輪引起亂嘴、擠嘴進(jìn)而造成煙支阻塞搓板現(xiàn)象，不僅造成停機(jī)次數(shù)增加，影響設(shè)備的正常運行，而且造成原材料的浪費。

針對YJ24接裝機(jī)在正常工作中，供嘴系統(tǒng)所發(fā)生的故障現(xiàn)象，在分析可能因素基礎(chǔ)上，先后進(jìn)行了以下方面的努力。

1.1 暫停嘴棒的自動供給，改由人工上嘴。減少造成嘴棒彎曲變形、折皺的中間環(huán)節(jié)。掉嘴現(xiàn)象減少，設(shè)備運行效果改善，但人力消耗大。

1.2 對嘴棒嘴棒發(fā)射機(jī)和接收機(jī)進(jìn)行全面檢查，并讓制造廠家進(jìn)行調(diào)整，盡力消除嘴棒發(fā)射機(jī)和接收機(jī)對嘴棒的影響，僅在濾棒的端部損傷方面有所改善，不能有效杜絕濾棒變形和折皺現(xiàn)象。

1.3 加強(qiáng)對濾棒存放環(huán)境的監(jiān)控，消除環(huán)境溫濕度對濾棒的影響，運行效果甚微。

2 改進(jìn)方案的實施

為了能從根本上解決問題，針對該故障現(xiàn)象，決定對濾嘴滾搓導(dǎo)軌進(jìn)行改進(jìn)。改進(jìn)的方法是對濾嘴滾搓導(dǎo)軌指進(jìn)行加寬處理。目的在于增加滾搓導(dǎo)軌指和濾嘴的接觸長度，減小嘴棒變形折皺部位對其滾動過程中軌跡的影響。即在滾搓導(dǎo)軌和錯位鼓輪間隙不變（即對嘴棒壓力不變）的情況下，保證濾嘴正常的滾動形態(tài)，使其受力均勻，不致發(fā)生歪斜或者錯位。增強(qiáng)滾搓導(dǎo)軌對濾嘴的控制能力，使濾嘴能夠準(zhǔn)確穩(wěn)定地進(jìn)入錯位鼓輪承嘴槽，順利完成濾嘴在錯位鼓輪處的交接。滾搓導(dǎo)軌指加寬后，相應(yīng)的傳送鼓輪導(dǎo)軌槽也應(yīng)加寬，使?jié)L搓導(dǎo)軌指尖能夠順利進(jìn)入槽內(nèi)。由于傳送鼓輪尺寸限制，槽加寬后，原承嘴槽風(fēng)孔被破壞，對承嘴槽風(fēng)孔也要改變，每段承嘴槽由原來的四個風(fēng)孔改成兩個風(fēng)孔。同時將孔徑變大，以保證足夠的負(fù)壓風(fēng)來吸附傳送濾嘴。使改進(jìn)后的供嘴系統(tǒng)，對丙綸加膠嘴棒的適應(yīng)性增強(qiáng)，控制能力提升、運行更加穩(wěn)定可靠。

2.1 對濾嘴滾搓導(dǎo)軌的改進(jìn)

濾嘴滾搓導(dǎo)軌是濾嘴供給系統(tǒng)中比較關(guān)鍵的部件，對它的改進(jìn)應(yīng)當(dāng)是基于原有功能基礎(chǔ)上的功能擴(kuò)展。而這種擴(kuò)展包括兩方面的內(nèi)容。

1）對濾嘴滾搓導(dǎo)軌指加寬

滾搓導(dǎo)軌指的寬度應(yīng)當(dāng)滿足對濾嘴段進(jìn)行有力、有效地支撐，不至發(fā)生歪斜。為了確定導(dǎo)軌指的寬度，先要找出對40mm長的濾嘴段（我們使用的是120mm長，需一切三的嘴棒）支撐最有效的兩個點。為找這兩點,對40mm的濾嘴段可采取黃金分割法，取其前三位數(shù)字的近似值是就是0.618。從兩端分別算，一條線段上有兩個這樣的點。因此通過計算就得到：

40×0.618=24.72； 40×（1-0.618）=15.28；

如圖1中的A、B點就是所需要的兩個黃金分割點，其中CD為濾嘴段的長度40mm，CA=15.28mm，CB=24.72mm。因此滾搓導(dǎo)軌板指的寬度定為：AB=CB-CA=24.72-15.28=9.44mm；

但考慮到嘴棒加工誤差，決定將導(dǎo)軌指加工的寬度定為10.0mm。圖2、圖3是改進(jìn)前后的濾嘴滾搓導(dǎo)軌示意圖。

圖1 濾嘴段兩黃金分割點示意圖

圖2 改進(jìn)前的滾搓導(dǎo)軌

圖3 改進(jìn)后的滾搓導(dǎo)軌

2）對濾嘴滾搓導(dǎo)軌圓弧工作面進(jìn)行金剛砂噴涂

為使濾嘴在滾動過程中不會造成滑動，搓板圓弧工作面，也就是滾搓導(dǎo)軌工作面必須具備一定的粗糙度。也為了保持濾嘴滾搓導(dǎo)軌的原有性能，因此采用和原搓板表面處理工藝相同的金剛砂熱噴涂處理技術(shù)。噴丸粒度為80～100號，涂層厚度為0.5mm。涂層具有耐高溫腐蝕、抗磨損等特性。

2.2 傳送鼓輪導(dǎo)軌槽的改進(jìn)

滾搓導(dǎo)軌指加寬為10mm后，相應(yīng)的傳送鼓輪導(dǎo)軌槽也應(yīng)加寬。因滾搓導(dǎo)軌指和傳送鼓輪導(dǎo)軌槽兩側(cè)應(yīng)有1mm的間隙。那么傳送鼓輪導(dǎo)軌槽就由原來6mm改為（10+1）mm。導(dǎo)軌槽加寬后，對承嘴槽風(fēng)孔也要改變，由于位置限制每段承嘴槽由原來的四個風(fēng)孔改成兩個風(fēng)孔。為保證濾嘴段在機(jī)器運轉(zhuǎn)過程中被牢固吸附，不會掉落，風(fēng)孔數(shù)量改變后，濾嘴段所受負(fù)壓不能發(fā)生變化。根據(jù)設(shè)備在工作狀態(tài)下提供的三個條件：①所處環(huán)境大氣壓大小沒變；②機(jī)器供給的負(fù)壓風(fēng)壓力大小沒變；③仍是符合原規(guī)格的嘴棒。再依據(jù)壓強(qiáng)公式：

P=F/S；

可知，在負(fù)壓風(fēng)壓力大小不變的情況下，濾嘴所受作用力與受風(fēng)面積成正比。只要保證濾嘴受風(fēng)面積不發(fā)生變化，嘴棒就能保持原來的工作狀態(tài)。假定原來孔的直徑為d1,改后為d2，根據(jù)上面的公式得到：

4S1=2S2， 即 4π（d1/2）2=2π（d2/2）2；

而原來的孔徑d1為2.8mm,則經(jīng)計算可知改后孔徑為4.0mm才能滿足要求。

3 改進(jìn)效果

通過對滾搓導(dǎo)軌和傳送鼓輪進(jìn)行的改進(jìn)，并嚴(yán)格按照裝配要求進(jìn)行安裝調(diào)試。為了驗證效果，決定在我廠的3#卷接機(jī)組上進(jìn)行實驗性使用，并對該設(shè)備改進(jìn)前和改進(jìn)后連續(xù)三天的運行情況進(jìn)行了調(diào)查，其掉嘴支數(shù)平均由68次，下降到8次；搓板阻塞次數(shù)由20次，下降到4次。為了驗證它的穩(wěn)定性，又觀察了幾個月的實驗運行，經(jīng)過對比分析發(fā)現(xiàn)經(jīng)過改進(jìn)后，取得了以下效果：1）搓板導(dǎo)軌對濾嘴的控制能力明顯增加，掉嘴現(xiàn)象明顯減少；2）煙支阻塞搓板現(xiàn)象明顯減少，原材料消耗降低；3）設(shè)備運行穩(wěn)定，停機(jī)時間、停機(jī)次數(shù)明顯減少，提高了設(shè)備的有效作業(yè)率。

[1]吳宗澤，主編.機(jī)械設(shè)計師手冊[S].機(jī)械工業(yè)出版社，2002.

[2]卷煙卷接設(shè)備結(jié)構(gòu)與原理[J].

[3]田勇杰，范培學(xué).長城卷接機(jī)組結(jié)構(gòu)原理[J].1993，9.

[4]鄭國偉，主編.機(jī)修手冊.機(jī)械工業(yè)出版社[S].1993.