李龍飛 廈門煙草工業(yè)有限責(zé)任公司

ZJ17 卷接機的煙支切割系統(tǒng)主要組成是刀盤機構(gòu)、磨刀裝置、喇叭嘴機構(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動的煙條切割成規(guī)定長度的雙倍長度的煙體。

一、存在問題

（一）背景技術(shù)

煙支切割系統(tǒng)中刀盤角度如果調(diào)整不當(dāng)，會導(dǎo)致切割點刀片水平速度與喇叭嘴、煙條速度不匹配，導(dǎo)致刀盤刀片磨損及損壞、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)量問題。如圖1 所示，刀盤角度β，是刀盤中心橫截面與煙條軸線O—O 的夾角。

（二）問題分析

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

二、解決方案

（一）原理分析

刀盤橫截面端面與煙條運行軸線0-0 形成一個夾角β，目的是使旋轉(zhuǎn)的刀盤刀片在切割煙條的過程中沿?zé)煑l運行軸線產(chǎn)生一個與煙條運行速度相等的水平分速度。在切割過程中，刀盤刀片相對于運行的煙條只有垂直的切割運動（見圖2）。

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

將A 點的速度進(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卷接機煙支切割系統(tǒng)工作原理簡圖

圖2 刀盤角度原理分析

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

式中：na—刀盤轉(zhuǎn)速（r/min）；Da—刀盤A 點處的直徑，Da=360mm；L—煙支長度（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 卷接機組每個煙條長度規(guī)格對應(yīng)一個明確的刀盤角度。

（二）選擇基準(zhǔn)

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

（三）測量儀器的選擇

根據(jù)需求，選用角度尺作為測量儀器。接著對刀盤刀片切割過程進(jìn)行模擬計算：

刀片水平分速度和豎直分速度分別是：

刀盤刀片經(jīng)過喇叭嘴的切割時間：

注：其中l(wèi) 為刀片經(jīng)過喇叭嘴的切割長度，通過實際測量l=55mm。

因為喇叭嘴最大允許間隙為0.2mm，而刀片厚度為0.15mm，所以刀盤刀片經(jīng)過喇叭嘴切割煙條過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，此時的Δβ 即為測量精度。

代入ΔL=0.05mm，l=55mm：

因此，小組得出測量精度須達(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)顯角度尺作為測量儀器。

（四）實施方案

通過以上分析，我們得出了角度校準(zhǔn)工裝如圖4 所示。在刀盤角度的校準(zhǔn)過程中，首先，安裝工裝（10），角度尺的旋轉(zhuǎn)邊與遠(yuǎn)離曲柄的刀盤端面（11）貼合；其次，松開刀盤傳動箱上的緊固螺釘（08），使用輔助工具轉(zhuǎn)動刀盤傳動箱（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)刀盤角度時，鎖緊傳動箱上的緊固螺釘，然后刀盤角度的校準(zhǔn)調(diào)整完成。

三、結(jié)束語

圖4 工裝結(jié)構(gòu)圖和工裝使用示意圖

通過對刀盤工作原理的分析，本文中設(shè)計的工裝實現(xiàn)了刀盤角度定量調(diào)整，克服了之前感官目測調(diào)整的弊端，對刀盤角度進(jìn)行快速的校準(zhǔn)調(diào)整，無需反復(fù)對刀盤角度和刀片的切割位置進(jìn)行檢查和調(diào)整，使得刀盤角度的調(diào)整校準(zhǔn)更加省時省力，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。