細支煙卷接機組劈刀盤工藝優化及應用

栗勇偉 張東峰

摘 要：當前，細支煙產銷量呈現高速發展狀態，生產細支煙的卷接設備是由原生產標準規格煙支的設備改造而成的，由于細支煙煙絲寬度變窄、煙支直徑變小，在卷制過程中，空頭剔除較多，廢品率居高不下，為此，通過對細支煙劈刀裝置的劈刀盤進行改進，來降低細支煙卷接機組生產過程中的廢品率。

關鍵詞：細支煙卷接機；組劈刀盤；工藝優化

中圖分類號：TS43 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）05-0056-01

劈刀裝置是卷接機組的關鍵部件之一，劈刀盤的運行使卷煙產生緊頭，減少煙支空頭，通過對影響細支煙空頭的劈刀盤進行分析，對劈刀盤的工藝參數進行優化，并對劈刀加工工藝進行改進，來提高劈刀盤精度，降低細支煙生產過程中的廢品率。

1 劈刀裝置的工作原理

劈刀裝置是吸絲成形卷煙機一個重要的裝置之一，正是該裝置與吸絲成形原理的結合奠定了現代卷煙機發展的基礎，目前所有的卷煙機都應用這一裝置控制煙絲束的均勻性，減少煙支的空頭，節約煙絲，提高煙絲的利用率。劈刀裝置是利用兩個旋轉方向相反的劈刀盤以削平煙絲束上凸起的部分，并與旋轉的下絲輪配合將削剪下的煙絲修整掉，以改善煙絲束的均勻度，并且形成“緊頭”以達到減少煙支空頭的目的。如圖1所示，在吸絲帶1的帶動下，兩個對稱的劈刀盤3和下絲輪4修整吸絲帶上的煙絲束，形成均勻的煙絲流以及“緊頭”5。劈刀盤上的凹槽決定了煙條中煙絲密度的分布，使切割后的煙支兩端產生“緊頭”，以利于接裝機接裝和減少煙支空頭，見圖1。

2 問題分析

通過對上述劈刀裝置的工作原理分析，劈刀裝置的削剪精度，以及劈刀盤凹槽的深度，均對煙支空頭造成影響，通過對劈刀裝置的削剪過程進行分析，發現以下問題：

2.1 劈刀凹槽參數與煙絲通道不匹配

圖2所示的是劈刀剪切過程工作示意圖，通過檢查、測量、繪圖、分析，發現以下問題：兩個劈刀盤1的凹槽間距是2D，煙絲通道間距為L，L<2D。在對細支煙設備進行技術開發時，是在原標準煙支設備基礎上改造完成的，參數設計大部分沿用原正常規格的技術參數，特別是在劈刀盤的轉化過程中，所采用的劈刀盤凹槽尺寸D沒有考慮到劈刀盤技術參數與煙絲通道技術參數在工作過程中的相互匹配性。煙絲在L寬的通道運行，運行到劈刀工作位置時，劈刀凹槽的寬度為2D。在這個過程，劈刀盤凹槽的作用是對煙絲束修整后產生“緊頭”，卻由于在修整剪切時凹槽空間的突然放大使煙絲失去約束力而膨脹，從而沒有達到更好的修整效果，同時煙絲束“緊頭”膨脹后也增加了煙絲束后續輸送過程中的阻力。

2.2 劈刀精度不適應細支煙生產的要求

原劈刀盤精度不能夠滿足細支煙煙絲結構，原劈刀盤在加工工藝上存在一定的技術差距，是原劈刀盤的生產工藝流程，劈刀盤由采用0Cr18Ni9板材經切割，該材料均有較高的塑性和韌性，以及較好的冷作成型，經普通車床車內孔以及外園厚度，然后利用模具沖壓而成，再再進行氮化處理來增加強度，氮化處理后的劈刀盤工作面產生變形，達不到應有的精度，而是靠鉗工校正平面來保證精度，因此，兩個劈刀對轉的劈刀盤，很難保證對轉時不產生錯位，由于劈刀盤精度達不到，下絲輪與劈刀盤之間的間隙也相應放大，從而影響煙支控制精度。同時由于為適應模具沖壓工藝，劈刀盤凹槽采用圓角過渡，不利于煙絲修剪過程的煙絲穩定性。

3 改進措施

3.1 改進劈刀凹槽參數并與煙絲通道相互匹配

將劈刀盤凹槽參數進行修改，如圖3所示，將劈刀盤參數由原來的L>2D修改為L=2D。使煙絲束削剪時的緊頭尺寸等于或者略小于煙絲通道尺寸，減少修剪后煙絲束的運動阻力，增加了劈刀盤對煙絲束的同步輸送能力，避免了煙絲束緊頭位置松散打滑，達到了減少空頭的目的。

3.2 優化劈刀盤加工工藝，利用數控設備的精加工能力來增加劈刀盤的精度

改進后的劈刀盤，除了對劈刀盤凹槽參數進行優化，同時對劈刀盤的加工工藝流程也進行優化。改進后采2Cr13不銹鋼，該材料淬火狀態下硬度高，耐蝕性良好的特點，利用數控機床粗加工后進行淬火使硬度達到HRC40-45，然后再利用數控機床進行精加工，解決了由原劈刀盤的先沖壓加工后熱處理的變形問題，同時也提高了劈刀盤的精度。改進后劈刀盤的跳動由原來的0.04mm減小為0.01mm以下，提高了劈刀盤對轉修整的精度，也提高了下絲輪對煙絲的削剪精度。如圖3所示，利用數控設備的銑制工藝也解決了原劈刀盤沖壓后形成的過渡圓角，提高了煙絲束修剪過程中煙絲的穩定性。

4 改進后的安裝調整

改進后，由于劈刀盤加工精度大大提高，兩對轉劈刀盤間隙由原來的0.10mm調整至0.05mm，劈刀盤與下絲輪間隙由原來的0.10mm調整至0.05mm，提高了劈刀運行精度。

5 改進效果

改進后，劈刀盤強度也大幅提高，改進后的劈刀盤壽命與原劈刀盤相比至少提高3倍以上，細支煙卷接機組廢品率下降了1.41個百分點。