淺探PROTOS70卷煙機(jī)刀頭進(jìn)刀相構(gòu)的改進(jìn)

李湛明

摘 要：本文將以德國(guó)HAUNI生產(chǎn)的PROTOS70卷煙機(jī)的卷煙生產(chǎn)方式入手，提出通過(guò)對(duì)PROTOS70卷煙機(jī)加以改進(jìn)，可以提高卷煙質(zhì)量。對(duì)目前PROTOS70卷煙機(jī)刀頭部分的進(jìn)刀相構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)方式分析，并結(jié)合卷煙生產(chǎn)需求，提出面向卷煙工藝水平提升的刀頭改進(jìn)措施，幫助卷煙生產(chǎn)提高能力。

關(guān)鍵詞：卷煙機(jī)；刀頭；進(jìn)刀相構(gòu)；卷煙工藝

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.08.033

0 前言

德國(guó)生產(chǎn)的PROTOS70型卷煙機(jī)生產(chǎn)設(shè)備中的機(jī)構(gòu)深溝球607軸在實(shí)際使用過(guò)程中容易出現(xiàn)損壞，成為易損件。進(jìn)而導(dǎo)致密封漏氣現(xiàn)象嚴(yán)重，造成更為巨大的故障問(wèn)題。因此在進(jìn)行改良當(dāng)中，需要重新進(jìn)行動(dòng)力機(jī)構(gòu)的設(shè)置，提高其生產(chǎn)能力。

1 PROTOS70型卷煙機(jī)卷煙生產(chǎn)方式和主要問(wèn)題

1.1 PROTOS70型卷煙機(jī)的生產(chǎn)方式

PROTOS70型卷煙機(jī)內(nèi)部的進(jìn)刀機(jī)構(gòu)，主要由棘輪、棘爪以及進(jìn)刀盒三個(gè)環(huán)節(jié)共同構(gòu)成，在實(shí)際運(yùn)行當(dāng)中，進(jìn)刀機(jī)構(gòu)需要進(jìn)行自動(dòng)進(jìn)刀和手動(dòng)進(jìn)刀兩種進(jìn)刀方式的選擇。通過(guò)選擇相應(yīng)的進(jìn)刀方式，設(shè)定控制流程和切割策略。其中自動(dòng)進(jìn)刀方式是目前卷煙生產(chǎn)當(dāng)中主要的煙條切割策略，并以電磁閥為核心聯(lián)絡(luò)單元，設(shè)定切割次數(shù)，實(shí)現(xiàn)空氣壓縮[1]。完成壓縮的空氣可以帶動(dòng)機(jī)構(gòu)內(nèi)部的活塞，利用氣缸引導(dǎo)推桿形成推力，使棘爪可以運(yùn)動(dòng)。此時(shí)，棘爪帶動(dòng)下的棘輪以及進(jìn)刀盒進(jìn)步的齒輪開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，并按照預(yù)先設(shè)定進(jìn)刀量開(kāi)始進(jìn)刀。進(jìn)刀三秒之后，電磁閥出現(xiàn)失電停止運(yùn)行，氣缸內(nèi)部的壓縮空氣不再進(jìn)行推動(dòng)，刀具則在彈簧的作用下快速?gòu)?fù)位，完成一組進(jìn)刀。

1.2 PROTOS70型卷煙機(jī)存在的密封件問(wèn)題

德國(guó)生產(chǎn)的PROTOS70型卷煙機(jī)，其所采用的主要刀頭設(shè)備為雙刀頭，通過(guò)雙切模式進(jìn)行卷煙煙條切割工作。在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，雙刀雙切的運(yùn)行速度可以達(dá)到每分鐘1700轉(zhuǎn)以上，因此其轉(zhuǎn)速較高動(dòng)作密集，整體進(jìn)刀頻率為4000次，因此其內(nèi)部密封件的磨損情況十分嚴(yán)重。在軸承出現(xiàn)損壞之后，半軸會(huì)帶動(dòng)推桿套進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，從而進(jìn)一步加速磨損問(wèn)題，造成漏氣現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)出現(xiàn)缺少推力，無(wú)法進(jìn)刀。因此對(duì)于目前的PROTOS70型卷煙機(jī)來(lái)說(shuō)，需要進(jìn)行積極的進(jìn)刀機(jī)構(gòu)改進(jìn)改良處理。

2 PROTOS70型卷煙機(jī)進(jìn)刀相構(gòu)的改進(jìn)策略

2.1 進(jìn)刀相構(gòu)的系統(tǒng)改進(jìn)策略

PROTOS70型卷煙機(jī)在進(jìn)行煙條切割生產(chǎn)的過(guò)程中強(qiáng)調(diào)運(yùn)用進(jìn)刀相構(gòu)的工作模式，實(shí)現(xiàn)切口平齊、軸線垂直、長(zhǎng)度精準(zhǔn)等工藝特點(diǎn)，因此在機(jī)構(gòu)內(nèi)部其具備的系統(tǒng)特點(diǎn)主要集中在刀口鋒利、軸線位置準(zhǔn)確，各項(xiàng)機(jī)構(gòu)如切刀、喇叭嘴乃至煙條，都能夠擁有相同的水平速度。

為了保證機(jī)構(gòu)系統(tǒng)能夠擁有相互協(xié)調(diào)的運(yùn)作模式，系統(tǒng)內(nèi)部在進(jìn)行煙支切割時(shí)需要充分控制煙條的運(yùn)行方向以及刀頭的具體角度，并通過(guò)刀片旋轉(zhuǎn)和喇叭嘴支撐兩種方式，完成刀頭角度的實(shí)時(shí)調(diào)整。對(duì)于不同牌號(hào)、不同規(guī)格的煙支，PROTOS70機(jī)構(gòu)需要具備實(shí)時(shí)調(diào)整，快速轉(zhuǎn)化長(zhǎng)度和進(jìn)刀控制的能力，實(shí)現(xiàn)喇叭嘴、刀片角度的快速變化。因此筆者提出，PROTOS70型卷煙機(jī)想要實(shí)現(xiàn)卷煙進(jìn)刀角度和不同規(guī)格的快速調(diào)整，需要改進(jìn)的主要位置需要集中在喇叭嘴傳動(dòng)裝置之上。其中加入平衡塊、變化行程，改變傳動(dòng)箱等，都是改進(jìn)工作當(dāng)中主要采用的技術(shù)手段。在進(jìn)刀機(jī)構(gòu)內(nèi)部，進(jìn)刀刀頭的角度和方向，主要依靠轉(zhuǎn)動(dòng)傳動(dòng)箱和軸承座兩個(gè)部分來(lái)獲取動(dòng)力，在這個(gè)過(guò)程中，刀片需要能夠在喇叭嘴內(nèi)部進(jìn)行暢通無(wú)阻的運(yùn)行，因此機(jī)構(gòu)內(nèi)部無(wú)法形成角度參考位置得設(shè)置，要求工作人員借助手工方式予以調(diào)整運(yùn)行。但是受到傳動(dòng)箱本身的自重影響，工作人員在進(jìn)行手動(dòng)調(diào)整時(shí)，則需要運(yùn)用撬棍等材料，過(guò)程繁瑣復(fù)雜、精度不高。筆者提出的改變機(jī)構(gòu)運(yùn)行方式以及平衡塊的加入，可以改變卷煙工序的運(yùn)行環(huán)節(jié)設(shè)置，實(shí)現(xiàn)對(duì)于精準(zhǔn)刀頭位置、角度的把控。

2.2 自動(dòng)化氣缸改進(jìn)策略

自動(dòng)化氣缸是自動(dòng)進(jìn)刀生產(chǎn)當(dāng)中的主要環(huán)節(jié)，同時(shí)也是產(chǎn)生對(duì)于密封件氣密性影響巨大的核心部分，因此筆者在進(jìn)行PROTOS70型卷煙機(jī)改進(jìn)策略制定中，將自動(dòng)化氣缸改進(jìn)策略進(jìn)行了總結(jié)，提出了氣缸氣動(dòng)方式變化的改進(jìn)思路。

傳統(tǒng)PROTOS70型卷煙機(jī)采用的主要?dú)鈩?dòng)結(jié)構(gòu)無(wú)法滿足實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行穩(wěn)定性的需求，因此可以利用標(biāo)準(zhǔn)氣缸作為全新氣動(dòng)環(huán)節(jié)，取代原有的氣動(dòng)方式。傳統(tǒng)氣動(dòng)應(yīng)用氣缸安裝位置在機(jī)構(gòu)內(nèi)部的支座之上，發(fā)生故障問(wèn)題時(shí)難以做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)和快速處理。為了保證運(yùn)行穩(wěn)定和快速檢修兩個(gè)方面的要求，筆者設(shè)計(jì)了加入氣缸座增加標(biāo)準(zhǔn)氣缸的設(shè)計(jì)方式，標(biāo)準(zhǔn)氣缸主要承擔(dān)機(jī)構(gòu)內(nèi)部的氣動(dòng)工作，這種改良方式能夠提高維修的便捷性，同時(shí)還能夠提升軸承的使用壽命，增強(qiáng)穩(wěn)定性。

與此同時(shí)，筆者還嘗試更換了原有易損的機(jī)構(gòu)密封部件，其中深溝球607部件壽命不佳、極易發(fā)生磨損，因此取消了該器件的應(yīng)用。同時(shí)根據(jù)使用壽命運(yùn)行穩(wěn)定性的要求，在不改變進(jìn)刀頂桿基本邏輯的前提之下，去掉了PROTOS70型卷煙機(jī)原有的密封圈裝置，其中防塵密封圈、O型密封圈等，不適合高強(qiáng)度卷煙生產(chǎn)的實(shí)際需要。為了保證進(jìn)刀機(jī)構(gòu)的整體結(jié)構(gòu)處于完整狀態(tài)，筆者在去除深溝球607后，選用的鋼球設(shè)備作為壓蓋。該鋼球設(shè)備直徑達(dá)到1cm以上，能夠與進(jìn)刀頂桿所處的軸心線位置完美契合，實(shí)現(xiàn)壓蓋與進(jìn)刀頂桿的過(guò)盈配合。在安裝時(shí)，采用潤(rùn)滑脂，幫助其能夠在停止進(jìn)刀后實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)，降低摩擦力增強(qiáng)沖擊力。

最后，完成了氣缸座的重新設(shè)計(jì)和整合，改變了原有氣缸座內(nèi)部的密封圈結(jié)構(gòu)，去除氣缸座自身的推桿套，利用氣缸座內(nèi)部原有的法蘭，安裝一個(gè)端蓋，使其能夠與法蘭、鋼球壓蓋的規(guī)格尺寸保持一致，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化氣動(dòng)模式的搭建，同時(shí)降低因進(jìn)刀機(jī)構(gòu)快速運(yùn)行出現(xiàn)的諸多磨損問(wèn)題。

3 結(jié)論

總之，PROTOS70卷煙機(jī)進(jìn)刀結(jié)構(gòu)的改進(jìn)要從刀頭角度控制和氣動(dòng)結(jié)構(gòu)改良兩個(gè)方面進(jìn)行，目的在于提高PROTOS70卷煙機(jī)在實(shí)際卷煙生產(chǎn)過(guò)程中的質(zhì)量水平。經(jīng)過(guò)實(shí)際運(yùn)行可以看到，改良后的卷煙機(jī)進(jìn)刀結(jié)構(gòu)在生產(chǎn)過(guò)程中表現(xiàn)出更為優(yōu)質(zhì)、快速的生產(chǎn)能力，改進(jìn)效果顯著。

參考文獻(xiàn)：

[1]向虎，何孝強(qiáng)，王龍等.基于煙絲特性和卷制原理的卷煙機(jī)最佳回絲量計(jì)算模型[J].食品與機(jī)械，2018，34（10）：217-220.