姜冬子,孫東亮,楊健榮,李慶堅

山東中煙工業(yè)有限責任公司濟南卷煙廠,濟南市高新區(qū)新區(qū)科航路2006號 250104

YJ212接裝機是ZJ112型卷接機組的核心設(shè)備,是消化吸收德國HAUN I公司PROTOS 90E卷接機組專有技術(shù)基礎(chǔ)上研制的國產(chǎn)高速機型[1]。YJ212接裝機最終分切鼓輪附屬的切割結(jié)構(gòu)(以下簡稱最終切割機構(gòu)),采用了與YJ27接裝機相同的“分切圓刀與磨刀砂輪相結(jié)合”的構(gòu)造[2]。但由于YJ212的運轉(zhuǎn)速度更快,其最終切割機構(gòu)各構(gòu)件間沖擊增大,損壞頻率明顯增加,并且出現(xiàn)了YJ27接裝機很少出現(xiàn)的煙支濾嘴端切口毛邊、拉絲、端面輕微變形等質(zhì)量瑕疵,影響了ZJ112型卷接機組的整機運轉(zhuǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量水平。由于ZJ112型卷接機組在國內(nèi)應(yīng)用時間較短[2],裝備數(shù)量有限,因此尚未發(fā)現(xiàn)解決上述問題的相關(guān)文獻[3-4]。為此,通過對YJ212接裝機最終切割機構(gòu)的機械原理分析,對其最終切割機構(gòu)進行了改進,以提高該機型的運轉(zhuǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量水平。

1 存在問題

YJ212接裝機最終切割機構(gòu)主要是將已實現(xiàn)濾嘴搓接的雙倍長煙支切割為等長的成品煙支[5],主要有切割圓刀、磨刀砂輪、砂輪調(diào)節(jié)機構(gòu)、傳動裝置等,見圖1。濟南卷煙廠的5臺YJ212接裝機,其最終切割機構(gòu)一年共需更換各種備件2399次,每機臺每工作日平均更換2.5次。主要存在問題是:

(1)YJ212接裝機最終切割機構(gòu)的切割圓刀為鋒鋼刀,韌性好,價格低,但在高速旋轉(zhuǎn)切割過程中容易鈍化而失去鋒利性,使用壽命較短[6]。盡管為最終切割圓刀配置了磨刀砂輪以提高切割圓刀的使用壽命,但仍需8～10 h更換1次。

(2)磨刀砂輪由兩片砂輪疊合而成,通過調(diào)整磨刀砂輪的轉(zhuǎn)軸架,將最終切割圓刀放在兩個砂輪中間徑向重疊8～10 mm。由于磨刀過程是在切割圓刀高速旋轉(zhuǎn)情況下進行,徑向沖擊力較大,因此經(jīng)常造成磨刀砂輪軸、軸承損壞,并導致磨刀機構(gòu)與固定套的聯(lián)接松動等問題。

(3)YJ212接裝機生產(chǎn)中出現(xiàn)的濾嘴端切口毛邊、變形及拉絲等問題煙支比例為5%～7%。與YJ27接裝機相比,由于切割圓刀的額定切割能力由7000支/min提高到10000支/min,切割時切割圓刀與濾棒、砂輪的摩擦增大,刀盤溫度升高,在加劇切割圓刀鈍化效應(yīng)的同時,也會造成濾棒熱熔膠、卷煙接嘴膠、增塑劑等熔融,在刀盤兩側(cè)形成大量膠垢,導致煙支出現(xiàn)濾嘴端切口毛邊、變形及拉絲等現(xiàn)象。

2 改進方法

2.1 更換圓刀材質(zhì)

改用硬質(zhì)合金材質(zhì)刀片是目前提高切割圓刀鋒利性和持久性的通用選擇。為此切割圓刀選用了超細顆粒硬質(zhì)合金YG8材質(zhì),刀片厚度0.2 mm。由于硬質(zhì)合金具有超硬、耐磨、強度好、耐熱、耐腐蝕等性能[6],可以將最終切割圓刀配置的磨刀砂輪拆除。

2.2 設(shè)計膠垢清潔裝置

為防止生產(chǎn)過程中煙支中膠體成分溢出在最終切割圓刀表面形成膠垢,設(shè)計了一套由2個L形搖臂、2個三刃刮刀、2個拉簧、1個拉簧支架和固定座組成的最終切割圓刀膠垢清潔裝置,見圖2。其中,底座固定在接裝機上,拉簧支架固定在固定座上,置于最終切割圓刀兩側(cè)的2個L形搖臂通過轉(zhuǎn)動軸與固定座架聯(lián)接。2個邊長20 mm材質(zhì)為T12A合金的三刃刮刀,通過轉(zhuǎn)動軸分別聯(lián)接在L形搖臂的頂端,可360°自由旋轉(zhuǎn)。L形搖臂的另一端設(shè)有拉簧掛鉤,可在手動情況下90°轉(zhuǎn)動。在拉簧作用下,通過L形搖臂的轉(zhuǎn)動實現(xiàn)三刃刮刀與最終切割圓刀的緊密貼合和有效分離。在生產(chǎn)過程中,三刃刮刀的一個刀刃緊貼在最終切割圓刀上,可有效清除切割圓刀上的膠垢。通過三刃刮刀的手動旋轉(zhuǎn),可快速變換刀刃,使其更換周期延長3倍。

3 改進效果

YJ212接裝機最終切割機構(gòu)改進后,其切割圓刀的更換周期由原來的8～10 h延長到170 h左右,切割圓刀膠垢清潔裝置的構(gòu)件(包括三刃刮刀、拉簧等)很少損壞,由最終切割圓刀引起的濾嘴擠壓、變形、拉絲等問題煙支由5%～7%降低到1%以下。改進后YJ212接裝機切割機構(gòu),除清潔裝置采用手動方式實現(xiàn)三刃刮刀與切割圓刀的貼合和分離外,無傳動、校準、調(diào)節(jié)和電控裝置,結(jié)構(gòu)簡單,運行可靠,減少了維護工作量。

[1] 董祥云,黃德良,杜國鋒,等.ZJ112/ZB47型卷接包裝生產(chǎn)線[G].中煙機械技術(shù)中心有限責任公司,2006.

[2] 董祥云,杜國鋒,王建法,等.ZJ112型卷接機組[G].中煙機械技術(shù)中心有限責任公司,2006.

[3] 劉國平.AF12濾嘴接裝機濾棒分切形式轉(zhuǎn)換的設(shè)計研究[J].煙草科技,2010(8):22-25.

[4] 王英,李愛敏.YJ24接裝機供膠裝置的改造[J].煙草科技,2005(10):24-25.

[5] 董祥云,張惠敏,高同啟,等.YJ17-YJ27卷接機組培訓教材[M].北京:中國科學技術(shù)出版社,2001.

[6] 高培明,尹濤,薛衛(wèi).硬質(zhì)合金類煙機配件的性能改善[J].中國材料科技與設(shè)備,2009(6):75-77.