SQ21X 切絲機(jī)下排鏈托條耐磨裝置的設(shè)計(jì)改進(jìn)

付來(lái)強(qiáng)，郭建剛，郭亞強(qiáng)，郭志強(qiáng)，李 君，任亞寧

（甘肅煙草工業(yè)有限責(zé)任公司天水卷煙廠，甘肅天水 741024）

0 引言

切絲機(jī)作為煙草制絲生產(chǎn)線的關(guān)鍵設(shè)備之一，其切絲寬度直接關(guān)系到成品煙絲的含水率。隨著卷煙工業(yè)管理和生產(chǎn)模式的提升與進(jìn)步，卷煙產(chǎn)品的不斷發(fā)展和卷煙新產(chǎn)品的不斷開(kāi)發(fā)，對(duì)切絲機(jī)的性能也會(huì)提出新的要求，從而要滿足適應(yīng)新的制絲工藝要求[1]。切絲機(jī)銅排鏈拆卸工作量大，易損壞。為解決SQ3X型切絲機(jī)銅排鏈人工拆裝工作量大、易損壞等問(wèn)題，設(shè)計(jì)一種銅排鏈自動(dòng)拆裝設(shè)備[2]。銅排鏈?zhǔn)乔薪z機(jī)輸送系統(tǒng)的重要組成部分；排鏈與壓實(shí)器、機(jī)架組成料倉(cāng)，在壓實(shí)器及上、下排鏈的同步運(yùn)動(dòng)下，物料被輸送至刀門(mén)處，在此處完成切絲。托條是用來(lái)支撐排鏈的，排鏈運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)在它上面滑動(dòng)，也叫耐磨條或耐磨板。一般托條為尼龍材質(zhì)[3]。

卷煙廠現(xiàn)使用的是SQ215B型切絲機(jī)，生產(chǎn)時(shí)下排鏈承受較大載荷、長(zhǎng)距離輸送；線體形式為直線、轉(zhuǎn)彎輸送。但是現(xiàn)有的排鏈在運(yùn)輸物料時(shí)，由于上刀門(mén)及上排鏈在切料過(guò)程中作用于下排鏈，在靠近刀門(mén)處壓力最大，致使下排鏈與托條之間磨損增加，過(guò)度磨損后露出的固定螺栓又加劇了下排鏈的磨損甚至斷裂。因此，有必要提供一種新的技術(shù)方案以克服上述缺陷。

借鑒皮帶機(jī)輸送托輥和裝甲車(chē)履帶托輪提出兩種方案，一體托板式和托條托輪組合式。通過(guò)綜合技術(shù)評(píng)價(jià)法和實(shí)驗(yàn)?zāi)M得出托條托輪組合式方案最佳。因此，設(shè)計(jì)、加工一種SQ215B型切絲機(jī)下排鏈托條耐磨裝置。

1 存在問(wèn)題及原因分析

車(chē)間葉絲線分A、B 兩條線運(yùn)行，共配備4 臺(tái)SQ215B型切絲機(jī)，其中A 線為3#、4#切絲機(jī)，B 線為1#、2#切絲機(jī)。4 臺(tái)SQ215B型切絲機(jī)的下排鏈?zhǔn)褂脡勖壬吓沛湺蹋蚁裸~排鏈、前托條更換周期短。4 臺(tái)切絲機(jī)上銅排鏈的使用壽命約為4000 h，下排鏈的使用壽命為2800 h。每年4 個(gè)保養(yǎng)周期，故每周期3 個(gè)月一次。筒排鏈的極限磨損量為3 mm，18 個(gè)月為6 個(gè)周期。超過(guò)極限磨損量，排鏈易拉斷[4]。定期保養(yǎng)時(shí)銅排鏈磨損情況檢查表見(jiàn)表1。

表1 定期保養(yǎng)時(shí)銅排鏈磨損情況檢查表

保養(yǎng)檢查時(shí)間按式（1）計(jì)算：

一周期（700 h）為保養(yǎng)檢查時(shí)間，每個(gè)保養(yǎng)周期內(nèi)的平均磨損量按式（2）計(jì)算：

從表1 可看出下銅排鏈磨損量隨運(yùn)行時(shí)間的增加明顯高于上銅排鏈，且在2800 h 后逐漸接近極限磨損量。

SQ215B型切絲機(jī)在生產(chǎn)運(yùn)行中，由于上銅排鏈及上刀門(mén)施加給物料的壓力作用在下銅排鏈上，使靠近刀門(mén)處的下銅排鏈前托條因受力較大而經(jīng)常磨損。前托條過(guò)度磨損后露出的固定螺栓又使銅排鏈內(nèi)側(cè)磨損，以至于阻力過(guò)大使下銅排鏈時(shí)有扯裂、拉斷現(xiàn)象?，F(xiàn)有應(yīng)對(duì)措施見(jiàn)表2。

表2 現(xiàn)有應(yīng)對(duì)措施

通過(guò)采取上述應(yīng)對(duì)措施，取得部分效果，但效果不明顯。頻繁清洗排鏈，能減少托條的少量磨損，但勞動(dòng)強(qiáng)度大，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。定期更換托條，能減少排鏈的磨損，防止排鏈拉斷，但費(fèi)時(shí)費(fèi)力，備件費(fèi)用依然高。關(guān)鍵是更換托條需要拆除排鏈，長(zhǎng)期不更換又使排鏈磨損加劇甚至拉裂。

托條及銅排鏈磨損嚴(yán)重需要及時(shí)更換，托條及銅排鏈屬于切絲專用備件，造價(jià)高，維修更換費(fèi)用大。拆裝銅排鏈需多人配合，托條每次更換需要先拆除銅排鏈后才能進(jìn)行，更換費(fèi)時(shí)又費(fèi)力。托條及銅排鏈的過(guò)度磨損還會(huì)影響到切絲質(zhì)量。因此需要定期檢查，及時(shí)更換，這使SQ215B型切絲機(jī)的維修保養(yǎng)量增大，維修費(fèi)用增加。前托條磨損后的情況如圖1 所示。

圖1 前托條磨損情況

2 基于下排鏈托條耐磨裝置研究

2.1 創(chuàng)新思路

借鑒一：皮帶輸送機(jī)托輥。

借鑒二：裝甲車(chē)履帶托輪。

（1）皮帶托輥能支撐輸送帶，減少運(yùn)轉(zhuǎn)的阻力。

（2）履帶托輪支撐上部履帶，減少履帶行走時(shí)的阻力。

（3）使用托輥同樣能減少銅排鏈與托條的摩擦，將托條磨損嚴(yán)重的地方由滑動(dòng)摩擦變?yōu)闈L動(dòng)摩擦，降低摩擦力。

綜合借鑒皮帶輸送機(jī)托輥裝置、裝甲車(chē)履帶托輪裝置的優(yōu)點(diǎn)，研制切絲機(jī)排鏈托條耐磨裝置。

（1）減少銅排鏈的磨損量，延長(zhǎng)銅排鏈?zhǔn)褂脡勖?/p>

（2）減少前托條更換周期，延長(zhǎng)前托條使用壽命。

（3）實(shí)現(xiàn)切絲機(jī)排鏈輸送系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

2.2 實(shí)驗(yàn)?zāi)M

根據(jù)方案對(duì)下排鏈摩擦受力進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)M，所需儀器設(shè)備包括：托條、托輪、排鏈、電子拉力稱、銅排鏈、木板基架、砝碼。三種實(shí)驗(yàn)裝置如圖2 所示，不同載荷下?tīng)恳?duì)比如圖3 所示。

圖2 三種實(shí)驗(yàn)裝置

由圖3 可知，在不同受力情況下，托條托輪式在同等排鏈承載能力下?tīng)恳^小。隨著銅排鏈承載重量越來(lái)越大，牽引力比原有模型跟一體托板式增加緩慢。通過(guò)實(shí)驗(yàn)?zāi)M，得出托條托倫組合方案最佳。

圖3 不同載荷下?tīng)恳?duì)比圖

2.3 改進(jìn)措施

（1）在前托條（共5 條）的中間3 條（Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ）磨損最嚴(yán)重位置處開(kāi)孔，在開(kāi)孔處的前托條基架（鑄鐵基架）上鏜孔安裝3套托輥，安裝后托輥外圓頂部與前托條表面基本平齊（或高出0.5 mm 以內(nèi)）。托輥結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有兩層，外層為UPE（超高分子量聚乙烯）材料，耐磨，且使銅排鏈不易磨損；內(nèi)套為45#鋼，便于在同材質(zhì)的軸上轉(zhuǎn)動(dòng)。3 套托輥軸與下排鏈主動(dòng)輥軸平行安裝，并且托輥位置上、下可調(diào)，根據(jù)磨損情況進(jìn)行調(diào)節(jié)，以保證對(duì)下銅排鏈的支撐與配合。下銅排鏈與前托條在此處位置由改進(jìn)前的滑動(dòng)摩擦變?yōu)榕c托輥的滾動(dòng)摩擦，大大減少了摩擦力，減輕了銅排鏈的負(fù)荷，增長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命[5]。下排鏈耐磨托條結(jié)構(gòu)如圖4 所示。

圖4 下排鏈耐磨托條結(jié)構(gòu)

（2）新的前托條材質(zhì)采用UPE（超高分子量聚乙烯）板，有極低的摩擦因數(shù)（0.05～0.11）故自潤(rùn)滑性優(yōu)異，是理想的摩擦材料，耐磨性是原前托條（尼龍材質(zhì)）的2 倍，更換周期長(zhǎng)。改進(jìn)后的前托條及加裝的托輥實(shí)物如圖5 所示。

圖5 改進(jìn)后的前托條及加裝的托輥實(shí)物

4 結(jié)束語(yǔ)

切絲機(jī)作為煙草制絲生產(chǎn)線的關(guān)鍵設(shè)備之一，其切絲寬度直接關(guān)系到成品煙絲的含水率。設(shè)計(jì)、加工的SQ215B型切絲機(jī)下排鏈托條耐磨裝置。在隨銅排鏈轉(zhuǎn)動(dòng)的托輥與前托條共同配合下，既保證了對(duì)下銅排鏈的支撐，又減少了排鏈向刀門(mén)送料時(shí)的阻力，減少了前托條磨損，保護(hù)了下銅排鏈。經(jīng)使用發(fā)現(xiàn)前托條更換周期由原來(lái)的2～3 個(gè)月延長(zhǎng)至6 個(gè)月以上，下銅排鏈磨損量顯著減少。

結(jié)果表明：托條托輪組合式排鏈托條耐磨裝置避免了排鏈與托條之間的磨損，延長(zhǎng)了銅排鏈的使用壽命。截至目前，該前托條仍在使用，減少了維修次數(shù)，降低了維修費(fèi)用，年節(jié)約維修費(fèi)用約3 萬(wàn)。此裝置已申請(qǐng)實(shí)用新型專利并已授權(quán)（一種切絲機(jī)下排鏈耐磨托條 專利號(hào)：ZL 2019 2 0466841.X）。