水松紙供料系統機械離合制動器的研究及應用

林泉　鄭芳

摘 要：YJ19E型卷煙機水松紙供料系統的供紙和停供是由電磁離合制動器來實現。由于電磁離合制動器故障率較高、控制精度低、維護保養及維修調整時間較長等問題，導致煙支外觀出現嚴重質量缺陷，增加了原輔材料消耗，影響設備有效作業率。通過研究一種新型的氣動離合制動器，有效解決了上述質量和設備問題。

關鍵詞：YJ19E卷煙機；水松紙供料系統；電磁離合制動；氣動離合制動

1 水松紙離合制動器現狀

國產YJ19E型卷煙機是國內煙草企業通用生產設備，其水松紙供料系統的供紙和停供是由電磁制動器來實現。如圖1所示，主動軸通過電磁離合器、驅動軸聯器和軸聯器帶動電磁制動器連接從動軸。

1主動軸 2電磁離合器 3軸聯器 4電磁制動器 5從動軸

圖1 原有技術水松紙離合制動器結構

卷煙機處于自動模式時，卷煙機轉矩由主動軸輸入，電磁離合器得電，呈閉合狀態，電磁制動器失電，呈釋放狀態，轉矩經軸聯器傳遞至從動軸，驅動水松紙進紙輥傳動機構；當卷煙機處于手動調試模式時，卷煙機轉矩由主動軸輸入，電磁離合器失電，呈分離狀態，電磁制動器得電，呈制動狀態，轉矩無法傳遞至從動軸，水松紙進紙輥傳動機構處于制動狀態，同時電磁制動器也可按需要獨立工作。

2 存在的問題

煙支在生產過程中，由于水松紙供料系統不穩定導致煙支外觀出現嚴重質量缺陷，如白邊煙、水松紙長短、水松紙翹邊等等，設備效率受到嚴重影響，具體表現為：

（1）電磁離合制動器故障率較高，經現場實測統計，設備正常生產中（8000支/分鐘），平均每三十分鐘水松紙拼接一次，每次產生白邊煙、水松紙長短、水松紙翹邊等質量缺陷煙支約二十支，單機臺每工作日（20小時計劃）產生水松紙缺陷煙支為：20×2×20=800（支）。增加了原輔材料消耗，影響設備有效作業率。

（2）電磁離合制動器控制精度低。水松紙搭接過程中經常出現離合制動器打滑、停頓現象，造成水松紙供紙不穩，煙支搓接時產生水松紙不合格煙支極易流入下道工序，給產品帶來嚴重質量隱患。

（3）維護保養及維修調整時間較長。電磁離合制動器是靠機械摩擦力來實現傳動的，長時間連續運行將會產生許多鐵屑，需要定期清理（一個月）。清理保養電磁離合制動器精度要求較高，拆卸、調整、安裝約需2個小時，嚴重影響設備效率。

3 改進內容

通過對原水松紙離合制動器的結構和工作原理分析，為消除上述產品質量隱患，研發一種新型水松紙氣動離合制動系統代替水松紙電磁離合制動器，來實現執行水松紙的供給和停供過程。

新型水松紙氣動離合制動系統包括氣動離合機構、氣動制動機構、主動軸、從動軸、進氣通道、軸聯器和控制系統。水松紙供給傳動軸通過氣動離合制動器連接到卷煙機動力傳動軸，由氣動離合器控制轉矩輸入和斷開，并在轉矩斷開時由氣動制動器對水松紙供給傳動軸實施制動。如圖2所示，新型水松紙氣動離合制動系統通過主動軸通過電磁離合器、驅動軸聯器、軸聯器帶動電磁制動器連接從動軸。

1從動軸 2氣動制動器 3制動進氣管道 4離合進氣管道 5氣動離合器 6主動軸

圖2 改進的水松紙氣動離合制動系統結構

卷煙機處于自動模式時，卷煙機轉矩由主動軸輸入，高壓氣由離合進氣管道進入氣動離合器，氣動離合器呈閉合狀態，制動進氣管道無高壓氣作用，氣動制動器呈釋放狀態，轉矩經軸聯器傳遞至從動軸，驅動水松紙供給傳動機構。

當卷煙機處于手動調試模式時，卷煙機轉矩由主動軸輸入，離合進氣管道無高壓氣作用，氣動離合器呈分離狀態，高壓氣由制動進氣管道進入氣動制動器，氣動制動器呈制動狀態，轉矩無法傳遞至從動軸，水松紙供給傳動機構處于制動狀態，同時氣動制動器也可按需要獨立工作。

氣動離合器和氣動制動器高壓氣源信號由原水松紙供給機構的電磁離合器和電磁制動器信號提供。

4 具體實施步驟

（1）水松紙氣動離合制動器的安裝。將原機水松紙電磁離合制動器拆除，在原機位置安裝氣動離合制動器，外觀不變。安裝效果見圖3所示。

（2）控制氣源的安裝。離合制動動作由外置離合氣閥和制動氣閥控制，氣閥信號分別接原機離合信號和制動信號。安裝效果如圖4所示。

5 應用效果

項目完成后，煙支消耗明顯降低，設備有效作業率顯著提高，水松紙拼接故障完全消除。經統計，單機臺每工作日減少產生水松紙缺陷煙支為800，設備有效作業率提高0.089%。極大提高了水松紙供紙控制精度，徹底解決了離合制動器打滑、停頓現象，實現了該部位的免維護保養，有效提升了卷煙煙支的外觀質量。

參考文獻

[1]吳博. 液壓與氣壓傳動原理及應用[M].中國電力出版社，2010.

[2]劉延俊. 液壓與氣壓傳動第2版[M]. 北京：機械工業出版社，2010.

[3]孫克軍. 電工手冊[M]. 北京：化學工業出版社，2009.