對KTC80切絲機驅動系統的改造

李銳洪，李劍冰，張立志，姚 冬，劉志翎

(1.紅塔煙草（集團）有限責任公司大理卷煙廠，云南 大理 671000；2.昆明煙機集團二機有限公司，云南 昆明 650216）

一、前言

目前國內使用的切絲機，其傳動方式主要有液壓驅動和電動機驅動兩種。液壓系統維護困難，維修成本高，并存在滲漏油污染煙絲的隱患。

2008～2010年，紅塔集團大理卷煙廠與昆明煙機集團二機有限公司合作，針對德國產KTC80液壓驅動的替代技術進行攻關。改造后的KTC80在線使用狀況良好，設備的技術和控制水平大幅提高，取得了令人滿意的成果。筆者主要針對KTC80切絲機的液壓系統改造進行介紹。

二、KTC80切絲機液壓控制系統的使用情況和優缺點分析

1.液壓傳動的優點

（1）輸出功率大，力矩慣量比大，結構緊湊，質量輕，布局靈活。

（2）速度、扭矩、功率均可無級調節；能迅速換向和變速，調速范圍寬；控制、調節較簡單，操作方便、省力。

（3）元件的自潤滑性好，易實現過載保護與穩壓，安全可靠。所有采用液壓技術的設備安全可靠性都好。

2.液壓傳動的缺點

（1）存在泄漏，同時液壓傳動不能得到嚴格的傳動比。

（2）傳動效率較低，因而不適宜遠距離傳動。

（3）液壓油溫度的變化對傳動的穩定性有一定的影響；液壓油要定期更換，且過濾器的濾芯也要定期檢查、更換。

（4）液壓元件制造精度要求高，維修保養困難。

（5）發生故障不易檢查。

（6）系統的拆裝和維修比較麻煩。

3.KTC80切絲機液壓傳系統的主要功能

KTC80切絲機液壓傳動系統的主要功能：驅動物料輸送裝置即上、下排鏈的傳動和切絲刀輥的轉動以及對所輸送物料的壓實。從圖1中可以看出：一個可變量調速泵帶動兩個油馬達，一個油馬達驅動切絲刀輥，另一個油馬達通過無級變速器PIV和套筒滾子傳動鏈，減速后驅動上、下排鏈。上排鏈壓實機構也是液壓油缸驅動。

該型切絲機液壓傳動系統的調速是通過調整電動機M8來調節主油泵的輸出流量，一是調節刀輥轉速，二是通過調整電動機M9改變PIV變速器的輸出轉速，來調節排鏈的速度，即改變切絲的厚度。從該型切絲機液壓管路的實際安裝情況可以看到，整個機身內部油管布置雜亂，加上油箱、冷卻器、油泵、閥板、PIV變速器等大量器件，不利于故障查找和維修。

三、改造的方案

該型切絲機的工作原理是利用物料輸送裝置即上、下排鏈對物料進行輸送的同時對其壓實，將被壓實的物料輸送到刀門，旋轉刀輥上的裝有切絲刀片，按照設定的速比對從刀門出來的物料進行切削。

改造該型切絲機的基本原則是不改變切絲機工作原理和框架的結構強度，結合新的驅動技術全面升級傳動系統。用一個電機減速器來驅動上、下排鏈的輸送運動；另外用一個電動機通過齒形帶傳動來實現刀輥體的旋轉運動；采用氣動系統來實現對物料的壓實。

1.傳動系統的改造

拆除液壓系統，使用雙伺服電動機分別驅動排鏈和刀輥，實現準確、有效地控制。設計方案保持主要件的結構不變，僅對刀輥傳動及進料排鏈傳動進行重新配置和設計。為充分保證改進后的切絲機的通用性和互換性，切葉、切梗機可選取同種規格（相同標高）不同等級的驅動電動機和減速機。

（1）重新設計的排鏈輸送裝置機械傳動系統。電機減速器安裝在原來PIV的位置，輸出端增加一個手動離合器，通過傳動鏈條直接帶動排鏈輸送裝置，可靠性高，維修方便。

（2）切削刀輥的驅動電動機安裝在機頭架上，采用同步齒形帶傳動。

2.氣動控制系統的設計

采用氣動系統實現物料壓實和刀門高度的調整，通過設置合理的增壓機構，增設比例減壓閥的控制技術實現左右汽缸調整同步，可保證達到或超過液壓系統的性能。

由于原來機體空間狹小，無法在設備內部安裝合適的汽缸，經過計算，把汽缸設計在機身上，并加設增壓臂，就能達到原有的物料壓實的效果，不影響切絲質量。圖2為改造后KTC80切絲機的氣動原理圖。

四、改造后切絲機的性能參數

生產能力：切梗絲（0.15mm時）1 000～3 000kg/h；切絲寬度：切梗絲0.1～0.25mm;刀門高度：100～160mm；刀輥轉速：150～660r/min；壓縮空氣：壓力0.5～0.8MPa，流量〉0.5m3/min。

五、切絲質量檢查

圖2 改造后的KTC80切絲機的氣動原理圖

大理卷煙廠有兩臺KTC80RE(3#、4#)用于加工梗絲，在3#實施驅動系統改造后，用兩臺設備對同一批梗條進行了對比測試，煙絲結構對比數據如表1所示。

表1 切梗絲機的對比數據

六、結論

改造后的KTC80切絲機外觀協調美觀，傳動簡單，操作和維修方便，性能參數與原機保持一致，產品質量無明顯變化。綜合來說，該項改造順應了設備技術發展的方向和趨勢，對延長在用設備的壽命周期、改善關鍵設備的性能和使用效果有積極的作用。

[1]吳博.液壓與氣壓傳動原理及應用[M].中國電力出版社，2008.