ZJ17 卷接機組最終切割煙支長度控制裝置的研制

金彩洪，劉亞男，劉松

（紅塔煙草（集團）有限責(zé)任公司楚雄卷煙廠，云南 楚雄 675000）

ZJ17 卷接機組是1993 年中國煙草機械總公司,引進德國HAUNI 公司生產(chǎn)的PROTOS70 生產(chǎn)技術(shù),由常德煙機生產(chǎn)的卷接設(shè)備，國產(chǎn)代號為ZJ17 卷接機組,在國內(nèi)各卷煙工廠應(yīng)用十分廣泛，也是我廠的主力設(shè)備。本文主要針對提高濾嘴煙支長度六西格瑪水平，研制了一套最終切割煙支長度控制裝置。

1 存在的問題

我廠使用的卷接設(shè)備，中速機ZJ17 卷接機組，超高速ZJ116 卷接機組，M5 卷接機組都屬于德國HAUNI 公司PROTOS 系列的卷接設(shè)備，在使用過程中最終切割圓刀分切后的兩支濾嘴煙支，基本能夠保證煙支長度是合格的，但與工廠追求合格率99.9999（6 個西格瑪水平）的目標(biāo)相距較大。ZJ17 卷接機組最終切割煙支長度控制裝置的研制，可使分切后的濾嘴煙支長度向中值84mm 靠攏，從而可提高物理指標(biāo)煙支長度的六西格瑪水平。

2 原理與原因分析

2.1 原理分析

ZJ17 卷接機組MAX 濾嘴接裝機進煙鼓輪接收SE 卷煙機輸送過來的雙倍長度煙條（120mm），傳送給第一切割鼓輪，在第一切割鼓輪兩端浮圈控制下實現(xiàn)雙倍煙條的軸向定位，第一切割鼓輪一次分切圓刀將其分切為等長度的兩段煙條（60mm），再經(jīng)過煙條分離鼓輪把兩段煙條向分離鼓輪兩端部軸向拉開一定的距離，然后傳送給匯合鼓輪，在匯合鼓輪上兩段煙條中間加入一段雙倍長度的濾嘴棒，到達靠攏鼓輪處，靠攏鼓輪浮圈再將兩端的煙條向中間的濾嘴壓縮收攏，接收粘貼涂有膠水的接裝紙片，在搓板和搓接鼓輪中間滾動搓接后形成雙倍長度的濾嘴卷煙，過渡鼓輪接收搓接鼓輪上的雙倍長度濾嘴卷煙，傳送到最終切割鼓輪上分切為等長度的兩支濾嘴煙支。

2.2 原因分析

造成MAX 濾嘴接裝機最終切割圓刀分切后兩支濾嘴煙支長度不等的原因有：

（1）SE 卷煙機刀頭切割裝置切割后的雙倍煙條長度（120mm）不等；

（2）MAX 濾嘴接裝機第一切割鼓輪圓刀，對雙倍煙條分切后的兩段煙條長度（60mm）不等；

（3）MAX 濾嘴接裝機濾嘴供給系統(tǒng)二切三圓刀，對濾嘴棒分切后的三段濾嘴段長度（48mm）不等；

（4）MAX 濾嘴接裝機靠攏鼓輪浮圈磨損、浮圈橡膠老化或壓輪磨損。

針對原因分析，修理工對軟線6 號機上述部位逐一進行了認真的檢查、更換、調(diào)整確保各功能部位符合技術(shù)要求。生產(chǎn)取樣檢測煙支長度物理指標(biāo)，六西格瑪水平4.12與其它設(shè)備接近。對MAX 濾嘴接裝機的整個工作過程進行深入研究，分析認為：在靠攏鼓輪上的濾嘴煙支經(jīng)過兩浮圈的控制實現(xiàn)了軸向定位，但濾嘴煙支組經(jīng)過在搓板和搓接鼓輪之間滾動形成雙倍長度的濾嘴卷煙，雙倍長度的濾嘴卷煙在搓板內(nèi)滾動、經(jīng)歸位鼓輪、搓接鼓輪、過渡鼓輪、最終切割鼓輪的接收、傳送，在這個過程中雙倍長度的濾嘴卷煙無軸向定位裝置，雙倍長度的濾嘴卷煙就有可能在交接、傳送過程中發(fā)生微小的向內(nèi)或向外不規(guī)則的軸向移位，MAX 濾嘴接裝機最終切割圓刀軸向位置是固定的，圓刀在切割鼓輪刀槽內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)，故造成了最終分切后的兩支濾嘴煙支長度一致性差的問題。

為深入了解玉米芯殘渣的酶水解動態(tài)過程及其酶水解機理，將玉米芯殘渣的酶水解曲線進行動力學(xué)模型分析。為此，采取擬一級反應(yīng)動力學(xué)模型和擬二級反應(yīng)動力學(xué)模型來描述玉米芯殘渣的酶水解過程[14]。擬一級反應(yīng)動力學(xué)模型與擬二級反應(yīng)動力學(xué)模型方程式分別如式(1)和式(2)所示。

3 解決辦法

為從根本上徹底解決ZJ17 卷接機組煙支長度過程能力指數(shù)低的問題，決定在MAX 最終圓刀切割處加裝一套煙支長度控制裝置，煙支長度控制裝置包括：支撐導(dǎo)軌、內(nèi)部煙支端部導(dǎo)軌、外部煙支端部導(dǎo)軌、導(dǎo)軌水平移動調(diào)整裝置等組成。為快速調(diào)整該裝置，并制作了專用工專。

4 煙支長度控制裝置設(shè)計

4.1 支撐導(dǎo)軌設(shè)計

（如圖1 所示）支撐導(dǎo)軌通過兩顆M8 螺釘固定在機器墻板支座上，用于支撐內(nèi)、外部煙支端部導(dǎo)軌，水平移動調(diào)整裝置，在支撐導(dǎo)軌上還加工有螺紋孔用于固定內(nèi)、外部煙支端部導(dǎo)軌滑塊和調(diào)整裝置螺桿支座。

圖1 支撐導(dǎo)軌

4.2 內(nèi)部煙支端部導(dǎo)軌、外部煙支端部導(dǎo)軌設(shè)計

（如圖2 所示）內(nèi)、外部煙支端部導(dǎo)軌主體形狀為與MAX 濾嘴接裝機切割鼓輪、過渡鼓輪配合的不規(guī)則形體，工作面由三個平面構(gòu)成，最大壓縮點為正平面，入口、出口為傾斜平面，內(nèi)、外部煙支端部導(dǎo)軌的工作面組成限位糾偏通道，入口通道寬度尺寸大，是逐漸收縮的喇叭口，最大壓縮點寬度等于雙倍濾嘴卷煙長度，出口通道尺寸是逐漸放大的喇叭口曲線型通道；內(nèi)、外部煙支端部導(dǎo)軌上端開槽的滑塊與支撐導(dǎo)軌配合，螺紋孔與調(diào)節(jié)螺桿配合形成調(diào)整裝置，可實現(xiàn)內(nèi)、外部煙支端部導(dǎo)軌沿支撐導(dǎo)軌向內(nèi)或向外滑動，從而實現(xiàn)調(diào)整限位糾偏通道的寬度。內(nèi)、外部煙支端部導(dǎo)軌設(shè)有兩個圓弧結(jié)構(gòu)，其半徑分別為80mm 和95mm，弧面R80mm 與最終濾嘴煙支切割鼓輪同心， 弧面R95mm 與過度鼓輪同心，確保內(nèi)、外部煙支端部導(dǎo)軌在實現(xiàn)糾偏功能的同時又不能與運轉(zhuǎn)中的最終濾嘴煙支切割鼓輪、過度鼓輪發(fā)生干涉。

圖2 控制煙支長度的端部導(dǎo)軌

圖3 調(diào)節(jié)螺桿

4.3 調(diào)節(jié)螺桿設(shè)計

（如圖3 所示）調(diào)節(jié)螺桿為M6 外螺紋，旋合長度為60mm，開槽端最大直徑為Φ8mm，光桿部分加工有卡環(huán)槽。

4.4 煙支長度控制裝置工作原理

（如圖4 所示）內(nèi)、外部煙支端部導(dǎo)軌上端開槽的部分扣在支撐導(dǎo)軌上表面，4 顆M5 的緊固螺釘將其預(yù)緊，兩個調(diào)節(jié)螺桿支座通過4 顆M4 螺釘也固定在支撐導(dǎo)軌上，兩個調(diào)節(jié)螺桿分別穿過調(diào)節(jié)螺桿支座上Φ6.1mm 的通孔，從螺紋端向調(diào)節(jié)端各裝入一個卡環(huán)，轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)螺桿使調(diào)節(jié)螺桿的外螺紋，分別與內(nèi)、外煙支端部導(dǎo)軌滑塊的內(nèi)螺紋嚙合，然后使兩個卡環(huán)進入調(diào)節(jié)螺桿的卡環(huán)槽內(nèi)。這樣調(diào)節(jié)螺桿就只能轉(zhuǎn)動，而不能軸向移動，松開內(nèi)外煙支端部導(dǎo)軌滑塊上的緊固螺釘，轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)螺桿，調(diào)節(jié)螺桿作旋轉(zhuǎn)運動，內(nèi)、外煙支端部導(dǎo)軌滑塊沿支撐導(dǎo)軌水平移動，從而實現(xiàn)對雙倍長度濾嘴卷煙軸向位置的精準(zhǔn)控制。

圖4 ZJ17 卷接機組最終切割煙支長度控制裝置

圖5 專用量棒

5 煙支長度控制裝置上機安裝及調(diào)整

5.1 煙支長度控制裝置上機安裝

（1）拆下切割圓刀、拆下最終切割鼓輪、拆下防旋轉(zhuǎn)導(dǎo)軌；

（2）將支撐導(dǎo)軌通過兩顆M8 螺釘固定在機器墻板支座上；

（3）安裝內(nèi)部煙支端部導(dǎo)軌，使內(nèi)部煙支端部導(dǎo)軌上端開槽部分扣入支撐導(dǎo)軌上平面，且滑動自如，預(yù)緊兩顆M5 緊固螺釘；

（4）將內(nèi)部調(diào)整螺桿支座安裝到支撐導(dǎo)軌上平面上，并用兩顆M4 螺釘固定；

（5）將調(diào)節(jié)螺桿穿過調(diào)節(jié)螺桿支座上Φ6.1mm 的通孔，從螺紋端裝入一個卡環(huán)，轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)螺桿使調(diào)節(jié)螺桿的外螺紋，與內(nèi)部煙支端部導(dǎo)軌滑塊的內(nèi)螺紋嚙合，然后使卡環(huán)進入調(diào)節(jié)螺桿上的卡環(huán)槽內(nèi)；

（6）將最終切割鼓輪安裝到位；

（7）用上述同樣的方法安裝外部煙支端部導(dǎo)軌即可。

5.2 煙支長度控制裝置首次安裝后調(diào)整方法

圖5 是煙支長度控制裝置最初調(diào)整專用量棒：是一個模擬雙倍長度濾嘴卷煙，與雙倍濾嘴卷煙長度相等的專用量棒。

（1）在最終圓刀切割位置（內(nèi)外煙支端部導(dǎo)軌最大壓縮點）把專用量棒放入最終切割鼓輪的一個承煙槽，并使量棒中部凸環(huán)部分進入切割鼓輪容刀槽中；

（2）松開內(nèi)部煙支端部導(dǎo)軌滑塊上的兩顆M5 緊固螺釘；

（3）轉(zhuǎn)動內(nèi)部調(diào)節(jié)螺桿，使內(nèi)部煙支端部導(dǎo)軌向外移動與專用量棒端部緊密接觸后上緊兩顆M5 緊固螺釘，同理使外部煙支端部導(dǎo)軌與專用量棒緊密接觸后上緊外端兩顆M5 緊固螺釘；

（4）取下專用量棒，安裝防旋轉(zhuǎn)導(dǎo)軌，安裝切割圓刀；

（5）啟動設(shè)備生產(chǎn)，檢查內(nèi)外排濾嘴煙支長度情況，根據(jù)實際需要作微量調(diào)整即可。

6 效果驗證

表1 軟線6 號機2020 年1 月至5 月與6 至10 月煙支長度6σ 水平

從上表可看出加裝煙支長度控制裝置后，軟線6 號機煙支長度提高了0.236 個六西格瑪，項目取得了較好的效果并推廣到余下的17 臺ZJ17 卷接機組上。

7 結(jié)語

在今后的工作中要養(yǎng)成勤動腦，勤動手的習(xí)慣，緊緊圍繞車間生產(chǎn)中心工作，在設(shè)備效率、質(zhì)量控制、生產(chǎn)成本方面深挖潛力，以問題為導(dǎo)向，積極開展類似的技術(shù)改造、創(chuàng)新創(chuàng)效技術(shù)攻關(guān)等活動。