SY221壓梗機刮刀氣動頂起裝置研究

孫中華

【摘? 要】壓梗工序為煙草制絲工藝中的重要工序，其工藝目的在于對清洗潤濕后的煙梗進行擠壓處理，經歷了由塊狀變成片狀的物理變化過程，得到便于后續(xù)切梗絲的物理形狀，如何得到厚度合適、形狀規(guī)則的煙梗一直是壓梗工序的重要工藝任務。針對于此，筆者對壓梗工序的重要設備壓梗機進行了系統(tǒng)的研究，旨在提高設備工藝性能，保障產品質量。

【關鍵詞】壓梗、制絲工藝、氣動系統(tǒng)、機械傳動

引言：

青州卷煙廠使用的是秦皇島煙草機械有限責任公司SY221型壓梗機，在目前使用過程中發(fā)現(xiàn)該設備存在功能性不足問題，主要是刮刀清潔裝置存在缺陷，不能有效對壓輥進行清潔造成壓梗不均，影響后續(xù)加工造成產品質量風險。對于此筆者團隊進行了壓梗機刮刀清潔裝置系統(tǒng)研究。

一、背景介紹

在煙草制絲領域，需要對煙梗及煙葉分開單獨進行加工，在制梗絲工序中需要對增溫增濕后的煙梗進行相應厚度的輥壓以便于后續(xù)切絲加工，目前對梗絲進行輥壓主要是通過一組兩個壓輥進行擠壓來實現(xiàn)。由于物料水分大容易粘連在輥子上，所以為此設備配備了兩組刮刀來對粘連在輥道上的煙梗進行刮除，另外壓梗機保養(yǎng)要求對刮刀進行清掃，而現(xiàn)有的刮刀頂起裝置較為落后，為簡單的螺旋頂起機構，需要維修人員利用扳手對頂起螺栓進行操作，操作繁瑣費時費力，不便于現(xiàn)場操作工使用，久而久之造成兩壓輥之間縫隙不均勻，也造成煙梗輥壓不均勻現(xiàn)象，影響切梗絲質量，最終對在線梗絲產品質量產生影響。

二、壓梗機刮刀清潔裝置工作現(xiàn)狀

設備運行時首先起動驅動一對壓輥的減速機，待輥子運轉平穩(wěn)后，起動油泵電機，使動輥推進，讓兩輥處于壓梗狀態(tài)。煙梗經刮板潤梗機潤梗后，送到壓梗機的進料振槽。煙梗經帶有縱向波紋板的進料振槽振動輸送，使煙梗能夠均勻垂直地喂入壓梗機的一對壓輥并進行壓梗。

壓梗機在一對壓輥的下面，有一對清輥機構。機構中兩片用特殊鋼制成的刮刀，使輥子在工作時不斷得到清潔。刮刀必須調整到與輥面成30°～45°角的位置，以便得到良好的清輥效果。

但是現(xiàn)有的刮刀機械機構設計不夠合理，在刮刀與刮刀支臂之間為滑動軸承連接，工作時間久后容易出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象影響傳動。頂起裝置為簡單的螺旋頂起機構，需要維修人員利用扳手對頂起螺栓進行操作，當進行保養(yǎng)時需要操作工聯(lián)系維修人員進行操作，流程繁瑣，操作復雜，不利于平時的設備維護保養(yǎng)。基于此我們進行了新型刮刀頂起裝置研究。

三、新型壓梗機刮刀頂起裝置研究

（一）動力源選擇

原有結構為純機械式結構，操作繁瑣，效率低下，基于此進行了自動化方案選擇。

該方案進行的選擇主要有電動及氣動。

氣動裝置結構簡單、輕便、安裝維護簡單。壓力等級低、使用安全。排氣處理簡單，不污染環(huán)境，成本低。輸出力以及工作速度的調節(jié)非常容易。氣缸的動作速度一般為50～500mm/s，比液壓和電氣方式的動作速度快，可靠性高，使用壽命長，利用空氣的可壓縮性，可貯存能量，實現(xiàn)集中供氣。

電動裝置，交流電機結構簡單，便于日常維護;堅固耐用、重量輕，需要動態(tài)響應高的場合（精密、高速控制）時優(yōu)勢顯著;但是線路復雜，控制難度大;交流變頻調速裝置初期投入成本略高。結合壓梗機當前設備狀態(tài)，無太多空間加裝電機設備，并且電動傳動成本較高，故自動化方案選擇氣動。

（二）裝置組成

該裝置由氣缸（5），轉臂（6）、滑動軸承（7）、連接鉸鏈（8）（9）及輔連管路（10）組成。如下圖所示：

通過采用氣缸驅動的方式，來實現(xiàn)頂起裝置的自動化，并將刮刀與頂起支臂之間連接由原有滑動軸承改為滾動軸承，提高了傳動結構的耐久性，并且有利于后期設備的維修與保養(yǎng)，為維修人員與操作人員提供便利，降低了設備的使用成本。本裝置將驅動氣缸安裝于機架上，壓縮空氣為車間統(tǒng)一氣路（10）提供，并安裝有節(jié)流裝置，可以根據(jù)不同牌號煙梗來進行壓力調節(jié)，通過氣缸（5）的頂起，將力矩傳遞到轉臂（6）上，轉臂轉動通過滑動軸承（7）帶動刮刀緊貼在壓輥（2）上并給壓輥施加一定的壓力，能夠將附著在壓輥上的濕潤煙梗進行清除，能夠保障壓輥表面的清潔度，利于后續(xù)來料的輥壓，提高壓梗效率，保障壓梗的合格率，同時也可以防止由于壓力不穩(wěn)定造成刮刀與輥子之間縫隙變化而使輥子圓柱面的不均勻，有效提高壓梗質量。

（三）有益效果

（1）該裝置將刮刀與頂起支臂之間連接處的滑動軸承更換為滾動軸承，降低了軸承銹蝕帶來的設備故障頻率，提高了傳動機構的耐久性，同時也降低了操作與維修人員的勞動強度，只需要根據(jù)軸承的使用程度進行定期更換，提高了維修的便捷性，降低了設備使用與管理成本。

（2）通過采用驅動氣缸頂起裝置，結合車間集體供氣，就地取材。相對于電機傳動來講安裝維護較為簡單，并且對壓梗機本身的改動較小，至于要打孔安裝氣缸及其附件，安裝成本較低，同時也提高了設備的自動化程度，在進行設備清掃及后期維修時，只需要打開氣路閥門便可以進行相應的操作，提高了工作效率，降低了勞動強度。

（3）該裝置的采用使刮刀對壓輥的清潔更加便利，由于氣路中節(jié)流閥的使用可以根據(jù)不同牌號的物料采用相應的供氣壓力，增強壓梗工序的柔性化水平，有效減少壓輥粘?，F(xiàn)象，降低壓梗厚度的不均勻性，同時也可以防止由于清潔不到位造成的輥子表面的不均勻，對壓輥輥筒提供有效保護，有效提高了壓梗效率，保障了壓梗質量及后續(xù)切絲、烘絲工序的各項工藝指標。

結論：

通過對壓梗機刮刀頂起裝置的重新設計改造，強化了SY221型壓梗機的功能，提高了該設備清輥機構的的清潔能力，使該設備面對不同牌號進行生產時的柔性化水平，更有效的保障了壓梗厚度和后續(xù)切絲質量，節(jié)約了維修成本，降低了勞動強度，提高了在線梗絲制品的加工質量。

參考文獻：

[1]吳宗澤.機械設計實用手冊.北京：化學工業(yè)出版社.

[2]劉彥敏，張世強.壓梗機清潔裝置的改進在設備加工中的作用[J]. 科技傳播，2013.（15）.99-101