SD5切絲機下銅排鏈的磨損問題及改進

姜鵬

（江蘇中煙工業有限責任公司淮陰卷煙廠，江蘇 淮安 223002）

SD5系列切絲機由意大利Garbuio-Dickinson公司設計研發的一款高速切絲機，具有切絲角度增大，切絲更利落，減少造碎、刀輥轉速低，切絲刀片磨損小，壽命長、切絲能力范圍大、刀門間隙不變和自動調整切絲寬度等多方面的優點。該型切絲機采用柔性切絲的理念，適用于高含水率片煙的切絲加工，能夠對含水率在18%～28%的片煙進行切絲加工，而且煙絲長度可以控制。由于具有多方面的優點，SD5系列切絲機在國內卷煙生產廠家獲得了越來越多的應用。在生產實踐過程中發現，其下銅排鏈會出現異常磨損的問題，增加了使用成本，為了延長下銅排鏈的使用壽命，本文基于其磨損原因，制定了改進方案。

1 SD5切絲機簡介

SD5切絲機的結構如圖1中所示。

圖1 SD5切絲機結構示意圖

SD5切絲機的運行流程如下：將待切絲的煙葉輸送到振動小車，在小車的作用下煙葉會被輸送到上、下銅排鏈和機架形成的通道內。在電機的驅動作用下，上下銅排鏈同步運動，將煙葉輸送到刀門。上下銅排鏈和氣缸共同作用，將煙葉壓實，在刀門處刀輥對煙葉進行切割，刀輥上共安裝有10把刀，同時對煙葉進行切割。煙葉被切成煙絲以后，由出料振槽輸送到下面設備。在維修模式下，機頭能夠向外平移，從而方便維修。

2 下銅排鏈部件結構

下銅排鏈部件結構如圖2中所示。

圖2 下銅排鏈部件結構示意圖

從圖2可以看出，下銅排鏈各部分關系如下：上托條支撐下銅排鏈的背面，下托條支撐下銅排鏈的下垂段，托條均固定在機架上。下銅排鏈的運轉通過主動鏈輥帶動，主動鏈輥由電機減速器驅動。

3 SD5切絲機下銅排鏈的磨損問題及改進措施

3.1 SD5切絲機下銅排鏈的磨損情況

某工廠的SD5切絲機在運行超過1000h以后，對設備進行維護，對銅排鏈進行了清洗，清洗過程中發現下銅排鏈的背面有3道比較深的磨損痕跡，在對上銅排鏈進行檢查時并沒有發現異常磨損。通過對下銅排鏈進行檢查發現，下銅排鏈的磨損痕跡和左、中、右上托條的位置相對應。通過對下銅排鏈的磨損痕跡進行發現，左中右下銅排鏈的磨損量為2.65mm、3.53mm和3.12mm。

通過對SD5切絲機同排鏈的結構進行檢查，其采用的是穿銷式排鏈，采用銷軸來進行各節銅排鏈來鉸接，然后再用封頭螺絲對銷軸兩端進行固定，防止銷軸來脫出。通過測量和計算，切絲機鏈節背面磨損處和銷軸孔的距離最小分別為1.46mm和1.43mm，通過對磨損速度進行計算，SD5切絲機再運行1000h以后，就會磨損到銷軸位置，一旦磨損到了銷軸位置處，就會對鏈接轉動的靈活性造成影響，從而導致銅排鏈不能夠再使用，必須更換。通過對同類型設備進行研究，下銅排鏈的使用壽命通常要超過4000h。基于這種情況，需要對下銅排鏈的磨損原因進行深入分析，從而采取措施進行改進，提高下銅排鏈的使用壽命，減少切絲機的運行成本。

3.2 磨損原因分析

通過對下銅排鏈的磨損情況進行全面檢查、測量和分析，發現下銅排鏈磨損的位置和形狀和上托條一致，因此，可以確定下銅排鏈的磨損是由于其和上托條之間的摩擦而導致的。通過對SD5切絲機運行模式進行分析，在正常生產模式下，上刀門、上排鏈以及刀門氣缸共同作用于煙葉，從而給煙葉施加壓力，由于力的相互作用，該壓力也作用在下銅排鏈和托板、托條的摩擦面上，該壓力越大，下銅排鏈和托板、托條之間的摩擦力也就越大。通過對下銅排鏈和上托條的材料性質進行分析，上托條是由鋼材料制作的，相對由銅制作的銅排鏈，其質地相對較硬，因此在摩擦過程中，銅排鏈的磨損會更嚴重，加之兩者之間的接觸面積比較小，因此給下銅排鏈造成了嚴重的磨損。

3.3 改進方案分析對比

為了解決下銅排鏈磨損問題，基于磨損原因，設計了以下幾種改進方案。

（1）減小刀門氣缸壓力。SD5切絲機刀門氣缸壓力是可以調節的，調整刀門氣缸電控比例減壓閥的壓力可減小刀氣缸的壓力，從而使下銅排鏈和上托條之間的摩擦力也隨之減小，從而降低下銅排鏈的磨損。此方案存在的問題是，若調小壓力會影響煙葉的壓實效果，可能會增加切絲跑片的概率，進而對切絲質量造成不利的影響。

（2）改變上托條的材質。上托條材料較硬是造成下銅排鏈磨損的重要因素，通過采用質地較軟的材料來替代較硬的鋼材，可以有效地降低銅排鏈的磨損。

（3）改變上托條的結構形狀。上托條和下銅排鏈接觸面積較小是造成下銅排鏈磨損較為嚴重的重要因素，為了解決此問題，可以通過改變上托條的結構形狀，增加其和下銅排鏈的接觸面積。具體的方式是，將上托條改為板狀，從而使其和銅排鏈的接觸面積增加，使其在銅排鏈整個寬度方面上均勻磨損，防止出現局部磨損較為嚴重的問題。

（4）改變上托條的材質和形狀。通過改變上托條的形狀和材質，一方面降低磨損的嚴重程度，另一方面可以使磨損更加均勻，這樣可以延長下銅排鏈的使用壽命。

3.4 改進方案確定

通過綜合考慮4種改進方案，認為同時改變上托條的材質和形狀方案效果最好，而且不會對煙葉切絲質量造成影響，同時對該方案的可行性進行分析，認為該方案的技術難度不大，在現有條件下是能夠實現的，因此選擇其作為改進方案。選擇質地較軟的材料作為上托條材料，同時改進上托條形狀，能夠降低下銅排鏈的磨損，同時使磨損均勻，有利于延長下銅排鏈的使用壽命。從經濟層面上考慮，托板的價格較低，下銅排鏈較高，通過更換價格較低的托板，避免更換價格更高的下銅排鏈，可以有效的節約SD5切絲機的維護成本。

3.5 改進方案總體要求

在設計具體的改進方案時，應滿足以下幾方面要求：

不影響工藝質量。所采取的改進方案，不能夠影響SD5切絲機的切絲工藝質量，要保證不出現產品質量問題。

改造方案要盡可能簡單，拆卸方便，具有良好的維修性。通過對磨損情況全面分析，刀門出口方向磨損較多，因此，在設計時，將托板設計為前后兩塊，通過這樣的設計，能夠單獨更換磨損較為嚴重的前部，從而減少更換托板的費用。

在改進方案應用以后，不能夠對設備的運行穩定性造成影響，避免出現新的問題，保證設備穩定運行。

3.6 上托板的設計制作

在確定改進方案以后，對上拖板進行設計和制作。

3.6.1 上托板材料的選擇

根據設計方案，要選擇材料較軟的材料制作上托板。通過對SDS切絲機所采用的材料進行分析，該設備的兩側襯板、上排鏈襯板和下排鏈前托板等位置，都大量采用了耐磨塑料板。耐磨塑料板作為合成高分子材料，在各行各業都有廣泛應用，可以應用于食品加工，在安全性方面滿足要求。同時，由于耐磨塑料板的應用廣泛，已經形成了系列化的規格和厚度，因此采購和加工都比較方便，此材料質地較軟，可以滿足實際使用要求。綜合考慮上述因素。最終選擇耐磨塑料板來作為上托板材料，進行上托板的制作。

3.6.2 上托板的規格形狀設計

根據改進方案的總體要求，在設計上托板的形狀時，要綜合考慮到加工的難以程度和維修便利性等方面的要求。通過對下銅排鏈的磨損情況進行分析，接近主動輥的前半部分磨損較為嚴重，而后半部分磨損相對較小，因此，為了降低更換上托板的成本，將上托板設計為前后兩部分。在實際使用中，當磨損達到一定程度，可以分別進行更換。為了盡可能地使下銅排鏈的磨損均勻，進行上托板的設計時，可以參照前托板來進行。同時，在SD5切絲機切絲過程中，會有部分煙沫和粉塵穿過銅排鏈鉸接處的縫隙落到托板上，為了防止托板上積留煙沫和粉塵，同時方便對排鏈內部進行清潔，在托板上設置若干的工藝孔。

3.6.3 托板尺寸確定

在確定托板的結構形式后，需要確定托板尺寸，根據元托條的尺寸，繪制托板的結構圖。所設計的上托板工兩塊，分別時上托板1和上托板2。在托板中部，設計有數個長槽，通過其可以方便煙沫和粉塵下落，也有利于進行衛生清潔，上托板用螺釘固定在托條機架上。

3.7 改進后效果分析

根據上述方案設計制作了上托板1和上托板2，并且進行了更換，同時更換了下銅排鏈。在完成維護和調試以后，SD5切絲機正常運行，對其進行了跟蹤檢查，設備運行1000h以后，對下銅排鏈的磨損情況進行檢查，磨損較小切均勻，達到了改進效果。在改進后，下銅排鏈可以達到使用壽命，可以減少每年下銅排鏈費用10萬余元，去除更換上托板的成本，可以節約費用5萬余元。

4 結語

SD5切絲機在運行過程中，存在下銅排鏈磨損嚴重問題，使下銅排鏈的使用壽命只有正常的一半。本文通過對下銅排鏈的磨損原因進行分析，制定了改變上托條的材質和形狀的改進方案，并設計制作了上托板1和上托板2代替了上托條。通過實踐驗證，改進以后下銅排鏈可以達到使用壽命，有效地降低了下銅排鏈的成本，同時不會對工藝質量造成影響。