SD5切絲機進給桿保護裝置研制

候 勁，普紹清，楊 豪，黃 剛，黃建軍，董永紅，李劍冰，尹少平

（紅塔煙草（集團）有限責任公司大理卷煙廠，云南 大理 671000）

制絲車間是卷煙廠生產(chǎn)卷煙承上啟下的重要環(huán)節(jié)，車間內(nèi)的設(shè)備多樣化和大型化，每種設(shè)備都有其重要的作用，其中切絲機是制絲過程中最重要的設(shè)備。切絲機直接關(guān)系到煙絲產(chǎn)品的質(zhì)量，切絲機切絲寬度的均勻情況直接影響煙絲的后期加工過程。因此，保證切絲機的精細加工顯得非常重要，其中對切絲機的日常維護和關(guān)鍵部位的保護是至關(guān)重要的。切絲機的型號有很多種，針對不同型號的切絲機有著不同的維護方法。我廠制絲車間使用的切絲機為意大利高比特SD5型切絲機，此切絲機有流量大、切絲均勻和安全穩(wěn)定等特點。為了保證SD5切絲機的切絲寬度均勻、煙絲切絲質(zhì)量高、煙絲的可加工性強，維護切絲機進刀系統(tǒng)的穩(wěn)定和精細是其中的關(guān)鍵。由于SD5切絲機進刀系統(tǒng)中刀片進給杠桿裝置設(shè)計缺陷，當切絲機工作一段時間后，刀片進給杠桿會因為異物的進入導致故障出現(xiàn)，刀片進給杠桿發(fā)生不能正常工作的情況，甚至會出現(xiàn)刀片進給杠桿中的進給桿表面磨損破壞的情況。本文從SD5刀片進給杠桿的裝置情況和工作原理出發(fā)，設(shè)計一種刀片進給杠桿保護裝置，對SD5切絲機的刀片進給杠桿進行保護。

1 SD5切絲機刀片進給杠桿裝置

1.1 SD5切絲機刀片進給杠桿工作原理[1]

制絲工藝使用的SD5切絲機設(shè)備，刀輥出刀是由進刀系統(tǒng)控制。進刀系統(tǒng)，由進給桿、導向進給桿、刀片進給杠桿底座、進給桿上固定塊、刀片進給杠桿、進給桿固定銅塊、銅塊，空壓氣和一些輔助零件組成的，如圖1所示。其中，進給桿、導向進給桿、刀片進給杠桿底座、進給桿上固定塊、刀片進給杠桿組成本文中的刀片進給杠桿裝置系統(tǒng)。

圖1 SD5切絲機刀片進給杠桿系統(tǒng)裝置示意圖

SD5切絲機刀片進給杠桿的進刀工作過程為：空壓氣以設(shè)定的工作頻率帶動進給桿進行平行移動，進給桿上的固定塊隨著進給桿平行移動而帶動刀片進給杠桿的轉(zhuǎn)動，最終由刀片進給杠桿上的滑塊直接推動刀子移動，完成整個進刀過程。進刀系統(tǒng)每一次進刀的位移都非常的小，只有刀片進給杠桿在整個出刀過程中不受到任何的影響，刀子才能有非常精準的位移值。SD5切絲機的刀輥上安裝有十把切絲刀，只有十把刀子的出刀位移值保證在同等數(shù)量下，才能保證切絲機的工作穩(wěn)定、切絲寬度準確均勻。

1.2 SD5切絲機刀片進給杠桿工作存在問題[2]

SD5切絲機在工作過程中，偶爾會存在粉塵和異物的環(huán)境。由于圖1中刀片進給杠桿與刀輥之間的空隙（7）的存在，這些異物進入刀輥內(nèi)部的進刀系統(tǒng)內(nèi)時，進刀系統(tǒng)中進給桿裸露部分會直接與異物接觸到。這些異物很容易粘附在進給桿上，隨進給桿工作進入進給桿與進給桿固定銅塊和銅塊的縫隙中（即圖1中的1部位與6部位，還有1部位與8部位之間）。一旦進入縫隙的異物過多，沒有及時的清理掉，就會導致進給桿在運動時產(chǎn)生一定的形變。特別是異物進入到進給桿與導向進給桿（圖1中1部位與2部位）之間，形變會更加的嚴重。若異物是一些硬度較高的物體，此時進給桿在作用力下直接導致進給桿、導向進給桿和銅塊的表面磨損與破壞，如圖2所示。圖2中凸顯部位就是硬度高的異物作用下，進給桿被破壞的情況。

圖2 進給桿表面受到硬度高異物磨損破壞

切絲機每次進刀量很小，進刀過程是一種微運動，對進刀系統(tǒng)中的裝置精度要求比較高。當進刀系統(tǒng)中進給桿、導向進給桿或銅塊的表面發(fā)生微小的磨損時，這個進刀系統(tǒng)就會失去進刀功能。切絲機刀輥中的其中一把刀不再出刀時，就會影響整個切絲質(zhì)量。進給桿、導向進給桿和銅塊的磨損和破壞，使得切絲機的維修成本和工作量增大。

2 SD5切絲機刀片進給杠桿保護裝置

2.1 SD5切絲機刀片進給杠桿工作情況

根據(jù)車間SD5切絲機修理工的統(tǒng)計，每隔半個月的時間就必須打開切絲機的刀輥，對刀片進給杠桿上的異物進行清掃。這樣增大了工作人員的工作量，同時不能完全解決進給桿位移時的形變問題，同時就不能保證進刀系統(tǒng)的穩(wěn)定。由于異物進入情況的不確定性，不能準確的判斷硬度高異物進入的情況，切絲機在工作過程中，刀片進給杠桿就存在一定的安全風險，出現(xiàn)了多次的進給桿磨損破壞情況。

2.2 SD5切絲機刀片進給杠桿保護裝置設(shè)計[3]

根據(jù)SD5切絲機刀輥的結(jié)構(gòu)特點，改進進刀系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)或改變零件的形狀，都切絲機的整體工作性能都會發(fā)生改變。切絲機的切絲效果就會發(fā)生變化，不能保證切絲質(zhì)量。從不改變?nèi)魏卧O(shè)備和零件的形狀與功能實際情況出發(fā)，合理利用進刀系統(tǒng)的空間，設(shè)計一種刀片進給杠桿的保護裝置。本文經(jīng)過對進刀系統(tǒng)的研究，發(fā)現(xiàn)異物進入進給桿與銅塊、進給桿與導向進給桿之間的縫隙，主要的原因是有一部分直接裸露與異物接觸（圖1中7部位中進給桿部分）；由于進給桿上涂有潤滑油，異物很容易粘附在進給桿，進給桿作平行位移時，異物就會在進給桿與導向進給桿和銅塊相對位移的情況下進入它們的縫隙中。通過研究和分析，本文設(shè)計一種保護裝置，固定安裝在刀片進給杠桿與刀輥之間的空隙（圖1中的7部位），防止異物直接與進給桿接觸。

2.3 SD5切絲機刀片進給杠桿保護裝置[4]

保護裝置的主要功能是防止異物與進給桿接觸，即阻礙異物落到進給桿的表面，因此保護裝置的下表面必須完全遮住進給桿的裸露部分。由于進給桿是不斷的平行位移的，保護裝置的下表面與進給桿有相對位移，會發(fā)生相對摩擦，本文選擇304不銹鋼作為保護裝置的材料[3]。為了不增加刀輥電機的工作負荷，保護裝置盡量小型化。設(shè)計保護裝置與刀輥的固定，利用刀片進給杠桿底座為保護裝置直接固定點，固定時利用刀片進給杠桿底座的三顆螺母固定。本文設(shè)計的保護裝置，如圖3所示。

圖3 保護裝置三視圖

2.4 SD5切絲機刀片進給杠桿保護裝置的安裝[5]

制作好的保護裝置，再次確定裝置尺寸，每臺切絲機使用20個刀片進給杠桿保護裝置。切絲機停止時，將切絲機刀輥上的刀子和壓刀板拆卸下來，再將進刀系統(tǒng)中的兩個刀片進給杠桿拆卸下來。將加工好的保護裝置涂抹上適量的煙草行業(yè)潤滑油，再按照裝配示意圖中位置進行安裝，用3顆不銹鋼螺栓進行鎖緊固定，裝配示意圖如圖4所示。圖中保護裝置用3顆螺母（5）固定在刀片進給杠桿底座（4）上，安裝時除了螺母各個零件的表面均勻的涂抹上煙草行業(yè)潤滑油。安裝時盡量不要改動其他零件的位置，安裝各個組件時要求間隙配合、水平緊固、潤滑油涂抹均勻。安裝完畢后，即可投入正常生產(chǎn)使用。

圖4 保護裝置裝配示意圖

本文中SD5切絲機刀片進給杠桿保護裝置的安裝，不改變進刀系統(tǒng)中其它零件的位置，對整個切絲機的工作狀態(tài)和工作能力沒有任何影響，合理利用了SD5切絲機刀輥上的空間位置。安裝保護裝置的實際情況，如圖5所示。

圖5 保護裝置現(xiàn)場安裝實圖

2.5 SD5切絲機刀片進給杠桿保護裝置的工作原理

安裝刀片進給杠桿保護裝置的進刀系統(tǒng)工作動態(tài)是不發(fā)生變化，保護裝置時靜止不動。整個工作原理如下（以圖4保護裝置裝配示意圖說明）：進刀系統(tǒng)的進給桿（1）工作過程中平行移動時，進給桿上固定塊（8）隨著進給桿的移動而帶動刀片進給杠桿（9）完成一次進刀。整個過程，只有進給桿（1）在平行移動，保護裝置（3）、導向進給桿（2）、進給桿固定銅塊（6）和銅塊（10）是靜止不動，刀片進給杠桿（9）是繞刀片進給杠桿底座旋轉(zhuǎn)。保護裝置（3）靜止不動，阻礙異物與進給桿（1）直接接觸，異物只會在保護裝置上積累，不能隨進給桿的平行移動進入進給桿（1）與導向進給桿（2）、進給桿固定銅塊（6）和銅塊（10）之間的縫隙。異物只在保護裝置（3）上存在，保證了異物不能接觸到進給桿（1），保護了刀片進給杠桿不被磨損和破壞。

3 結(jié)束語

SD5切絲機刀片進給杠桿保護裝置的功能是阻礙異物進入進給桿與銅塊、進給桿與導向進給桿和進給桿與進給桿固定銅塊之間的縫隙，達到保護刀片進給杠桿不受異物的破壞，不能完全阻止異物進入到切絲機刀輥的進刀系統(tǒng)內(nèi)部，彌補了SD5切絲機在這方面的設(shè)計缺陷，滿足了一定的切絲機進刀系統(tǒng)安全運行要求。實際運行中，根據(jù)切絲機的生產(chǎn)運行情況，每隔一段時間，必須對保護裝置上的異物進行清除。對切絲機的進刀系統(tǒng)進行實時的跟蹤和研究，對SD5切絲機的一些設(shè)計缺陷進行改進，完善SD5切絲機安全運行保證工作。