切絲機磨刀系統自清潔裝置

袁書豪，李 明

（河南中煙工業有限責任公司漯河卷煙廠，河南漯河 462000）

0 引言

漯河卷煙廠使用的SQ37 切絲機、SQ344 型切梗機，是基于Profibus-DP 的現場總線控制系統，電控系統主要由HMI、PLC、分布式I/O、西門子S120 伺服控制系統構成，該型號切絲機采用的自動化控制技術，切絲質量的穩定和高效，是完成工藝指標、提高煙絲質量、降低消耗的主要因素。

1 存在問題及現狀分析

切絲設備運行效率是提高煙絲質量以及降低勞動強度的關鍵因素之一。隨著精益管理的深入推進，切絲質量穩定性要求的日益提高，小停機次數的嚴格限制，切絲機的部分缺陷如磨刀系統磨削問題、砂輪往復遲滯問題，逐步成為制約切絲質量的主要制約因素。由于切絲機故障較多，頻繁調換切絲機，造成料頭料尾量大，設備維修保養工作難度大，給生產協調帶來較大的影響。2019 年7—9 月切絲機維修時間及主要原因統計見表1。

表1 2019 年7—9 月切絲機維修時間及主要原因統計表

通過統計表1 得出：磨刀系統故障時間長，占切絲機維修累計時長的62.86%，因此，對切絲機磨刀系統改進迫在眉睫。

切絲機磨刀裝置安裝于機頭架部件上，通過鉸鏈座與機架部件相連接成為一個整體，必須保持磨刀裝置與刀輥之間正確的位置尺寸關系。切絲機磨刀系統在刀輥刀片長度范圍內往復作直線運動磨刀，每次砂輪移動到最右端，金剛石修整器擺動修復砂輪磨刀面；每次砂輪移動到最左端，同定在機架上的撞塊推動搖臂，砂輪進給軸轉動一個角度，砂輪就向前進給一個距離，補充磨刀的磨粒損耗。使切絲刀鋒利，切絲輕快，保障切絲質量的穩定。

2 改進內容

2.1 清吹裝置

在切絲機工作過程中，刀輥高速旋轉切絲產生大量的煙沫與煙塵，磨刀系統砂輪磨削及刀片損耗也會產生雜物，主要通過除塵管道負壓將其抽出，但煙塵的擴散性會使一部分雜物侵入磨刀系統，日積月累使擋塵帶變形、受損，影響切絲質量。

為解決檔塵鋼帶積塵問題，經過多次論證，最終決定在磨刀系統兩側和刀輥體外側分別導入壓縮空氣系統，使磨刀系統內側始終保持正壓，防止煙絲或煙塵的進入。切絲機磨刀系統實物如圖1 所示。

圖1 切絲機磨刀系統實物

2.2 往復自清潔控制

砂輪往復電機帶動滾珠絲杠旋轉，從而實現安裝在滾珠絲杠上的磨刀系統及擋塵鋼帶做橫向往復運動，對刀輥體上刀片進行刃磨。擋塵帶兩側增加噴吹裝置，氣動裝置、節流裝置，安裝三位五通閥，采用氣動控制元件控制進氣，將三位五通閥壓力調至0.25 MPa，由分布式I/O 箱上數字量輸出模塊、PLC 和繼電器相連接，實現自動控制。縮氣管路系統如圖2 所示。

2.3 程序設計

當砂輪往復裝置運行到極限位時，感應接近開關接收到感應信號并進行反饋，PLC 控制系統驅動執行機構對磨刀進行清吹清潔。左端接近開關感應時，程序控制輸出模塊輸出24 V 電源，中間繼電繼器和三位五通電磁閥線圈分別帶電，繼電器常開觸點吸合，電磁閥壓縮空氣氣源接通，實現對左端壓縮空氣噴吹5 s，反之，右端接近開關感應時，實現右端壓縮空氣噴吹5 s，達到磨刀除塵清潔的目的，實現磨刀系統的清潔。壓縮空氣控制流程如圖3 所示。修改控制程序使用實現了電控連鎖、自動運行見表2。

圖2 縮氣管路系統

表2 Step 7 功能塊修改表

圖3 壓縮空氣控制流程

3 取得效果

（1）壓縮氣噴吹清潔管路工作穩定，運行平穩，維修時間顯著降低，刀輥腔體及砂輪往復軌道內煙塵問題得到徹底解決，無故障運行時間明顯增加。

（2）經過改進，砂輪往復裝置運行平穩，左右極限轉換穩定，切絲質量顯著提高，料頭料尾量大幅減少，物料利用率提高。

（3）切絲機磨刀裝置維修時間由改進前（2019年7 月到2019 年9 月）的22 h，降低到改進后的8 h，后改進維修方法，維修時間僅為7.1 h，效果良好。