SQ31X型切絲機組合式金剛石安裝架的設計及應用

姚本濤 劉亭 孔祥謙

摘要：SQ31X型切絲機砂輪修整裝置主修件金剛石，在使用過程中發現金剛石利用不充分，還有再利用的價值。因此，通過對轉動桿進行改進，可以使被換下廢舊金剛石重新再利用延長使用壽命，節約了備件資金。

Abstract： The main repair part of SQ31X wire cutter grinding wheel dressing device is? diamond. During use， it is found that the diamond is not fully used， and it has the value of reuse. Therefore， by improving the rotating rod， the used diamonds can be reused to extend the service life and save spare parts funds.

關鍵詞：SQ31X型切絲機;砂輪修整裝置;廢舊金剛石;角度;金剛石的棱角線;再利用

Key words： SQ31X type wire cutter;grinding wheel dressing device;waste diamond;angle;diamond angular line; reuse

中圖分類號：TS43? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2020）11-0264-03

0? 引言

井岡山卷煙廠SQ31X曲刃水平滾刀式切絲機是昆明船舶設備集團有限公司生產的切絲機，具有速度、料位、監測顯示，手動、自動和集控等多種控制功能，操作簡便明了，易于維護與保養。

SQ31X型切絲機由于對金剛石利用不充分，金剛石的使用壽命較短。金剛石存在再利用的可能，為了使已換下的金剛石二次利用，我們對切絲機金剛石安裝部位進行再次分析，提出新型的改造方案。

1? 切絲機的工作原理以及砂輪修整裝置的作用

切絲機的作用就是將經過增溫增濕處理的葉片（煙梗），按照卷煙工藝標準要求切制成符合下一工序使用的葉絲（梗絲）。

金剛石修整裝置的作用是用于對砂輪的修整，使砂輪保持光滑修磨刀片鋒利，并保持砂輪磨削的正確位置，從而使砂輪刃磨刀片時保證導輥直徑在任何時刻均不變，使刀片和下刀門之間的間隙為一定值，以保證切絲寬度一致[5]。

2? SQ31X型切絲機存在的問題

2.1 金剛石的使用情況（見表1）

從表1中可以得出金剛石使用的平均壽命為259.4小時，平均剩余高度有0.77mm。目前金剛石在市面單價達到了3983.45元每顆，剩余0.77mm在理論上，存在繼續使用的可能。

2.2 金剛石對砂輪的影響

金剛石與砂輪接觸時，接觸面越小，修磨響聲越小;反之接觸面越大，修磨響聲越大;同時接觸面越大還會產生強烈的抖動。檢查后，發現砂輪表面的煙垢修磨表面不平凈、高低不平，刀片修磨也就不鋒利。切出絲來也有點粗細不均，影響切絲質量。

3? 砂輪磨削工作過程及金剛石工作過程分析

SQ31X型切絲機砂輪磨削工作示意圖[1]如圖1所示。

金剛石對工作面修整工作過程：金剛石頂點距其中心點的距離為R1，刀片刃口回轉半徑R2與下刀門的間隙e。R1可適當微調，距離變大，R2變大，e變小，反之成立。

SQ31X型切絲機金剛石磨削工作示意圖[1]如圖2所示。

砂輪往復裝置朝操作面板方向運動時，金剛石裝置上的輥輪運動至限位塊處后，沿限位塊斜面運動，完成一次砂輪修磨運動。在砂輪往復裝置朝齒輪箱方向運動時金剛石裝置也隨之復位，砂輪進給一次。

4? 金剛石安裝角度的探索

金剛石頂點處與砂輪的修磨面垂直接觸，沿一定的角度往復運動并保持不變，磨損的金剛石經過砂輪的磨削面時形成面接觸。如何改變接觸方式值得去探索。如果能夠在不影響修磨效果的前提下，通過改變安裝角度，實現使用金剛石的棱角線來修磨砂輪，就能夠由面接觸變成線接觸，接觸面積的減小使得接觸時的阻力及噪音減小。由于砂輪的回轉軸線不變，廢舊的金剛石也有再利用的價值。

改變目前SQ31X切絲機金剛石裝置的結構，目前金剛石垂直安裝在轉動桿上，如將安裝方式改為傾斜安裝，理論上可以使金剛石與砂輪修磨面之間產生一個夾角，使金剛石磨損面的棱角線與砂輪形成線接觸。隨著時間的推移，夾角會逐漸變大，接觸面也隨之增大，通過人為換向使得夾角在小范圍變化，保障金剛石處于良好修磨狀態。

4.1 傾斜角度的確定

參照YS14型切絲機金剛石的安裝角度[4]，結合與設備生產廠家技術人員溝通的結果，初定傾斜角度3°、5°和10°為測試角度。接下來，我們對已換下的廢舊金剛石高度進行測量，并將其按照初定角度進行安裝測試（見表2）。

從表2看出，當傾斜角度為5°時，切絲機砂輪振動值偏小且在允許范圍內。

4.2 改進的方法

從SQ31X型切絲機金剛石安裝示意圖[3]上可知，金剛石通過螺紋直接與轉動桿連接。因此，我們通過將轉動桿重新設計，以搖塊和安裝架兩部分來組合形成轉動桿，實現保護金剛石的作用，然后通過傾斜安裝金剛石來實現線接觸。

改進方法：如圖3所示，搖塊與安裝架皆為弧形設計。安裝架與搖塊通過螺栓與安全銷連接，形成轉動桿。而金剛石通過螺紋以5°傾斜安裝在安裝架上。

5? 改進后的效果

將改進后的搖塊組件安裝到SQ311型切絲機上。切絲機每運行約30小時后轉一次向，來保證金剛石修磨砂輪時的聲音較小及能始終保持在線與面的接觸，于是廢舊金剛石能始終沿棱角線進行轉向。如此反復換向使用，廢舊金剛石大約能繼續使用800小時左右才會耗盡。而在不影響對砂輪和磨刀效果的情況下，就制絲車間現有的廢舊金剛石數量可以用上幾年，能為車間節約大量備件費用。如果采用全新金剛石，其使用壽命將是改造前的金剛石壽命的數十倍以上（見表3）。

通過近一年的跟蹤觀察，組合式金剛石安裝架使用正常。在金剛石使用過程中，砂輪未出現過大幅度振動，刀片修磨良好，切絲質量符合工藝要求。廢舊金剛石的使用壽命得到了有效的延長。

6? 總結

我們通過改變金剛石的安裝角度，不僅解決了由于金剛石修磨砂輪時阻力增大而引起磨刀質量差的問題，還擴大了金剛石的使用價值，無形中降低了備件消耗。

組合式金剛石安裝架依然存在優化的可能。如何節能降耗是企業永遠的課題，在如何更有效的利用好資源，需要我們在未來的實際生產過程中繼續探索。

參考文獻：

[1]楊可楨，程光蘊，李仲生，錢瑞明.機械設計基礎[M].六版.北京：高等教育出版社，2013，08，01.

[2]王知行，鄧宗全.機械原理[M].二版.北京：高等教育出版社，2006，5，1.

[3]昆明船舶設備集團有限公司.SQ311型曲刃水平滾刀式切絲機使用說明書[S].2010.

[4]昆明第二機器廠.YS14型切絲機使用說明書[S].1990.

[5]王智德.煙機設備修理技師培訓教材-制絲設備.2002.