劉志崇

摘要：本文系統(tǒng)介紹了ZJ17、ZJ112、PROTOS-M5卷接機(jī)組平準(zhǔn)器裝置的結(jié)構(gòu)及工作原理，通過比較三種機(jī)型平準(zhǔn)器裝置各方面的差異，可以對卷煙機(jī)平準(zhǔn)器裝置的發(fā)展過程有一個清晰的了解，便于幫助維修人員更快的了解設(shè)備結(jié)構(gòu)原理，提高維修效率。

關(guān)鍵詞：卷煙機(jī);平準(zhǔn)器裝置;劈刀盤;重量控制

青島卷煙廠現(xiàn)有ZJ17卷接機(jī)組18臺，ZJ112卷接機(jī)組4臺，PROTOS-M5卷接機(jī)組2臺。這三種機(jī)型是德國HAUNI公司在不同時代的代表機(jī)型。三種機(jī)型的平準(zhǔn)器裝置的結(jié)構(gòu)也是不斷演變發(fā)展。平準(zhǔn)器機(jī)構(gòu)作為重量控制系統(tǒng)的重要組成部分，對煙支重量、空頭、煙絲結(jié)構(gòu)、吸阻等質(zhì)量指標(biāo)的穩(wěn)定發(fā)揮重要的作用。下面分別從結(jié)構(gòu)組成、工作狀態(tài)、傳動同步三個方面對三種機(jī)型平準(zhǔn)器裝置的異同點及優(yōu)劣勢分析如下：

1 結(jié)構(gòu)組成的異同

1.1 ZJ17卷接機(jī)組平準(zhǔn)器結(jié)構(gòu)

如圖1所示，YJ17平準(zhǔn)器裝置主要由箱體2、刷絲輪3、劈刀盤4、前換向體5、前劈刀軸6、前換向齒輪（左旋斜齒圓柱齒輪）7、調(diào)整套8、后換向體9、后劈刀軸10、后換向齒輪（右旋斜齒圓柱齒輪）11及其他傳動齒輪等組成。

平準(zhǔn)器裝置的前、后劈刀盤4分別安裝在前、后劈刀軸6和10上。前劈刀軸上裝有前換向齒輪7、后劈刀軸上裝有后換向齒輪11，前、后劈刀軸和前、后換向齒輪分別安裝在前、后換向體5和9中。工作時，前、后換向齒輪分別帶動兩個劈刀盤按相反方向轉(zhuǎn)動，形成剪切作用。刷絲輪3的作用則是將劈刀盤修剪下來的多余煙絲及時刷下，使煙絲落入回絲輸送帶。

1.2 ZJ112卷接機(jī)組平準(zhǔn)器裝置結(jié)構(gòu)

如圖2，ZJ112平準(zhǔn)器裝置與ZJ17結(jié)構(gòu)相似，不同的是其后部是通過萬向聯(lián)軸節(jié)將主傳動的動力輸入，采用萬向聯(lián)軸節(jié)的原因是由其上下兩個工作狀態(tài)決定的。ZJ112的平準(zhǔn)器裝置通過底板固定在左右兩側(cè)的滑桿6和7上，整體可以沿滑桿上下滑動，平準(zhǔn)器裝置的后部箱體上按裝有一氣缸，用來驅(qū)動平準(zhǔn)器裝置上下運動。當(dāng)機(jī)器處于非工作狀態(tài)時，氣缸推動平準(zhǔn)器裝置運動到下極限位置，這樣風(fēng)室體擺動過程中不會與劈刀發(fā)生磕碰;當(dāng)機(jī)器處于工作狀態(tài)時，氣缸會推起平準(zhǔn)器到達(dá)工作位置，工作位置可通過限位螺桿5進(jìn)行調(diào)整。

1.3 PROTOS-M5卷接機(jī)組平準(zhǔn)器裝置結(jié)構(gòu)

PROTOS-M5的平準(zhǔn)器裝置與前兩個機(jī)型一樣，都是依靠相向運動的兩個劈刀盤1對煙絲束形成剪切作用來完成組件功能的。不同的是，PROTOS-M5機(jī)型是雙煙道設(shè)備，擁有前后兩套平準(zhǔn)器裝置，結(jié)構(gòu)基本相同。與ZJ17、ZJ112相比，PROTOS-M5的平準(zhǔn)器裝置最大的不同是采用了獨立伺服電機(jī)M23V和M24V分別驅(qū)動前后道平準(zhǔn)盤。此外，PROTOS-M5的劈刀盤1與水平方向成一定的角度，這樣設(shè)計的是為了避免劈刀盤對另外通道的煙絲束產(chǎn)生干涉。

2 工作狀態(tài)的異同

ZJ17平準(zhǔn)器裝置一端與高度調(diào)節(jié)裝置連接，其工作時自身可以繞回轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，這種轉(zhuǎn)動使劈刀盤與上部導(dǎo)軌的間隙發(fā)生變化，使得修剪后的煙絲束厚度改變，從而達(dá)到控制煙支重量的目的。該種調(diào)節(jié)方式存在一定的缺陷，即在平準(zhǔn)器裝置高度連續(xù)變化時，劈刀盤只能在某一高度處于水平位置，其他工作位置的非水平位置可能影響煙絲束修剪效果。由于ZJ17卷煙機(jī)風(fēng)室體的起降是翻轉(zhuǎn)式，因此不會造成劈刀盤與風(fēng)室體的運動干涉。

ZJ112與ZJ17相比平準(zhǔn)器裝置自身不發(fā)生連續(xù)運動，而是通過氣缸驅(qū)動上升或下降，即存在兩種工作狀態(tài)，在正常運轉(zhuǎn)時，平準(zhǔn)器裝置處在上升位置，與壓帶輪配合控制煙絲束厚度，通過私服電機(jī)控制壓帶輪高度來調(diào)節(jié)煙絲束厚度，達(dá)到控制煙支重量的目的。劈刀盤與上部導(dǎo)軌的間隙可通過底部調(diào)節(jié)螺桿調(diào)節(jié)。ZJ112卷煙機(jī)平準(zhǔn)器裝置的下降運動是防止風(fēng)室體水平升降時劈刀盤與風(fēng)室體發(fā)生運動干涉。

PROTOS-M5平準(zhǔn)器裝置與ZJ112相同的是在工作時固定不動，與上部劈刀導(dǎo)軌的間隙也是通過底部調(diào)節(jié)螺桿進(jìn)行調(diào)節(jié)。PROTOS-M5卷煙機(jī)是通過伺服電機(jī)控制調(diào)節(jié)凸輪的上下移動，下壓吸絲帶，改變劈刀盤與吸絲帶間的煙絲厚度，控制煙支平均重量。與ZJ112不同的是平準(zhǔn)器裝置不需要設(shè)置下降動作，而是在風(fēng)室體起降時通過一個氣缸帶動可能發(fā)生運動干涉的修整器板上下移動。因此PROTOS-M5卷煙機(jī)平準(zhǔn)器裝置只有一種工作狀態(tài)。

3 傳動同步

3.1轉(zhuǎn)速同步

ZJ17與ZJ112卷煙機(jī)刀盤旋轉(zhuǎn)一圈切割兩根雙倍長的煙支，劈刀盤應(yīng)轉(zhuǎn)過四個凹槽，該同步關(guān)系是通過傳動系統(tǒng)保證的。以ZJ112為例，當(dāng)煙支長度為50～67mm時，根據(jù)傳動系統(tǒng)圖（圖4）可計算的出劈刀盤轉(zhuǎn)速計算式：

其中，n劈為劈刀盤轉(zhuǎn)速（r/min）;n主為主電機(jī)轉(zhuǎn)速（r/min）;為煙支長度值（mm）。

刀盤的轉(zhuǎn)速計算式為：

其中，n刀為刀盤轉(zhuǎn)速（r/min）。所以，劈刀盤與刀盤的同步關(guān)系為n劈=×n刀，即刀盤轉(zhuǎn)一周時，劈刀盤轉(zhuǎn)2/3周，此時選用劈刀裝置劈刀盤凹槽數(shù)為6，刀盤旋轉(zhuǎn)一周時，劈刀盤轉(zhuǎn)過4個凹槽。

PROTOS-M5卷煙機(jī)由于采用了伺服電機(jī)驅(qū)動平準(zhǔn)器裝置，因此其轉(zhuǎn)速的同步是由控制系統(tǒng)保證的。

3.2線速度同步

三種機(jī)型的劈刀盤傳動線速度應(yīng)與吸絲帶傳動線速度同步，其線速度的相等不是絕對的，而是由劈刀盤及吸絲帶主動輪直徑?jīng)Q定的，但存在的誤差必須在能夠接受的范圍。以ZJ112為例，劈刀的線速度（）計算為：

由此可見，其劈刀盤的直徑必須保持在允許的范圍內(nèi)，一般規(guī)定劈刀盤直徑在磨損超過1mm時必須進(jìn)行更換。

3.3 位置同步

劈刀盤的位置同步時通過相關(guān)的調(diào)整來實現(xiàn)的，劈刀盤有兩個位置同步：

一是劈刀盤與刷絲輪的位置同步，用來實現(xiàn)刷絲輪小徑段與劈刀盤凹槽的位置同步要求。三種機(jī)型的調(diào)整方式相同，都是通過調(diào)整刷絲輪周向位置來實現(xiàn)。

二是劈刀盤凹槽與煙支切割系統(tǒng)刀片的相對位置同步，以保證刀片切在煙條緊密部分的中間。由于ZJ17與ZJ112劈刀盤的動力都是主傳動來的，其同步調(diào)整都是通過斷開傳動帶輪的連接來調(diào)整位置的，同步位置可以通過劈刀連心線至刀盤刀盤切割位置的距離與煙支長度來計算得到，實際中可通過劈刀盤上的定位孔及相關(guān)工裝實現(xiàn)粗調(diào)。精確調(diào)整還需要轉(zhuǎn)動微調(diào)裝置來進(jìn)行，其微調(diào)原理是通過螺紋傳動使斜齒輪產(chǎn)生軸向的移動，從而帶動兩換向齒輪小幅度的轉(zhuǎn)動。PROTOS-M5不同于ZJ17和ZJ112的傳動形式，其私服電機(jī)的獨立傳動方式使劈刀盤相對刀片切割位置的同步調(diào)整簡單很多，只需要通過在操作屏上調(diào)整電機(jī)零位即可。

參考文獻(xiàn)：

[1]《PROTOS 70操作說明書》，德國Hauni Maschinenbau AG公司

[2]《ZJ112操作說明書》，常德煙草機(jī)械有限責(zé)任公司

[3]《PTOTOS-M5操作說明書》，德國Hauni Maschinenbau AG公司