李龍飛 廈門(mén)煙草工業(yè)有限責(zé)任公司

ZJ17 卷接機(jī)的煙支切割系統(tǒng)主要組成是刀盤(pán)機(jī)構(gòu)、磨刀裝置、喇叭嘴機(jī)構(gòu)等。煙支切割系統(tǒng)的作用是將經(jīng)卷制成形后作直線水平運(yùn)動(dòng)的煙條切割成規(guī)定長(zhǎng)度的雙倍長(zhǎng)度的煙體。

一、存在問(wèn)題

（一）背景技術(shù)

煙支切割系統(tǒng)中刀盤(pán)角度如果調(diào)整不當(dāng)，會(huì)導(dǎo)致切割點(diǎn)刀片水平速度與喇叭嘴、煙條速度不匹配，導(dǎo)致刀盤(pán)刀片磨損及損壞、喇叭嘴磨損的設(shè)備故障，引發(fā)煙體切口不平齊的煙支質(zhì)量問(wèn)題。如圖1 所示，刀盤(pán)角度β，是刀盤(pán)中心橫截面與煙條軸線O—O 的夾角。

（二）問(wèn)題分析

目前的校準(zhǔn)方式是先憑經(jīng)驗(yàn)所做標(biāo)記粗調(diào)，再依據(jù)檢測(cè)的刀片偏移量的大小和方向，判斷下次返工調(diào)整時(shí)刀盤(pán)需要調(diào)整的幅度和方向。由于使用該方法調(diào)整刀盤(pán)角度缺少定量工具，成功率低，返工次數(shù)多，導(dǎo)致維修時(shí)間長(zhǎng)。

二、解決方案

（一）原理分析

刀盤(pán)橫截面端面與煙條運(yùn)行軸線0-0 形成一個(gè)夾角β，目的是使旋轉(zhuǎn)的刀盤(pán)刀片在切割煙條的過(guò)程中沿?zé)煑l運(yùn)行軸線產(chǎn)生一個(gè)與煙條運(yùn)行速度相等的水平分速度。在切割過(guò)程中，刀盤(pán)刀片相對(duì)于運(yùn)行的煙條只有垂直的切割運(yùn)動(dòng)（見(jiàn)圖2）。

當(dāng)?shù)镀D(zhuǎn)到煙條切割位置時(shí)，取圖1中刀片與煙條軸線相交點(diǎn)A 進(jìn)行分析，此時(shí)刀片的速度Va可看作刀盤(pán)在該點(diǎn)的切線方向速度，大小為：

將A 點(diǎn)的速度進(jìn)行分解，則可得到沿?zé)煑l軸線方向的水平分速度Vt為：

圖1 ZJ17卷接機(jī)煙支切割系統(tǒng)工作原理簡(jiǎn)圖

圖2 刀盤(pán)角度原理分析

煙條速度VL與刀盤(pán)轉(zhuǎn)速na之間應(yīng)有如下關(guān)系：

式中：na—刀盤(pán)轉(zhuǎn)速（r/min）；Da—刀盤(pán)A 點(diǎn)處的直徑，Da=360mm；L—煙支長(zhǎng)度（mm）。

由前述的分析可知，刀片水平分速度Vt與煙條速度與VL相等：

將式（2-2）、（2-3）、代入式（2-4）得：

結(jié)論：ZJ17 卷接機(jī)組每個(gè)煙條長(zhǎng)度規(guī)格對(duì)應(yīng)一個(gè)明確的刀盤(pán)角度。

（二）選擇基準(zhǔn)

工裝的安裝基準(zhǔn)面需要與煙條運(yùn)行方向平行或垂直。因此，小組選取了出廠設(shè)定作為微波檢測(cè)器的安裝調(diào)整基準(zhǔn)的AA、BB兩個(gè)基準(zhǔn)面（參看圖3）。

（三）測(cè)量?jī)x器的選擇

根據(jù)需求，選用角度尺作為測(cè)量?jī)x器。接著對(duì)刀盤(pán)刀片切割過(guò)程進(jìn)行模擬計(jì)算：

刀片水平分速度和豎直分速度分別是：

刀盤(pán)刀片經(jīng)過(guò)喇叭嘴的切割時(shí)間：

注：其中l(wèi) 為刀片經(jīng)過(guò)喇叭嘴的切割長(zhǎng)度，通過(guò)實(shí)際測(cè)量l=55mm。

因?yàn)槔茸熳畲笤试S間隙為0.2mm，而刀片厚度為0.15mm，所以刀盤(pán)刀片經(jīng)過(guò)喇叭嘴切割煙條過(guò)程由于刀片水平速度偏差ΔVt產(chǎn)生的行程偏差ΔL=ΔVt×t ≤ 0.05mm，由此求得最大誤差ΔL 下的最大允許角度偏差Δβ，此時(shí)的Δβ 即為測(cè)量精度。

代入ΔL=0.05mm，l=55mm：

因此，小組得出測(cè)量精度須達(dá)到0.05°（3’）以上。因此，工裝選用了市面上精度為0.05°的數(shù)顯角度尺作為測(cè)量?jī)x器。

（四）實(shí)施方案

通過(guò)以上分析，我們得出了角度校準(zhǔn)工裝如圖4 所示。在刀盤(pán)角度的校準(zhǔn)過(guò)程中，首先，安裝工裝（10），角度尺的旋轉(zhuǎn)邊與遠(yuǎn)離曲柄的刀盤(pán)端面（11）貼合；其次，松開(kāi)刀盤(pán)傳動(dòng)箱上的緊固螺釘（08），使用輔助工具轉(zhuǎn)動(dòng)刀盤(pán)傳動(dòng)箱（07）；再次，觀察在校準(zhǔn)工裝上的數(shù)顯角度尺所顯示的角度等于標(biāo)準(zhǔn)刀盤(pán)角度時(shí)，鎖緊傳動(dòng)箱上的緊固螺釘，然后刀盤(pán)角度的校準(zhǔn)調(diào)整完成。

三、結(jié)束語(yǔ)

圖4 工裝結(jié)構(gòu)圖和工裝使用示意圖

通過(guò)對(duì)刀盤(pán)工作原理的分析，本文中設(shè)計(jì)的工裝實(shí)現(xiàn)了刀盤(pán)角度定量調(diào)整，克服了之前感官目測(cè)調(diào)整的弊端，對(duì)刀盤(pán)角度進(jìn)行快速的校準(zhǔn)調(diào)整，無(wú)需反復(fù)對(duì)刀盤(pán)角度和刀片的切割位置進(jìn)行檢查和調(diào)整，使得刀盤(pán)角度的調(diào)整校準(zhǔn)更加省時(shí)省力，并且校準(zhǔn)精度高，顯著地提高了卷接設(shè)備的維修效率和調(diào)整效果，而且也避免了原先反復(fù)調(diào)整造成的材料浪費(fèi)。