卷接機組控膠輥適應預打孔水松紙的改進

周宇

摘 要：隨著群眾生活水平的提高，安全意識也逐漸增強，吸煙和健康的問題受到了更多人的關注，國家煙草局出臺了一系列國家標準，對卷煙焦油釋放量給出了明確規定，卷煙焦油釋放量控制力度進一步加強。通風濾嘴是降低卷煙焦油釋放量最常用的降焦措施，預打孔水松紙是其中的一種工藝，能夠將空氣從卷煙濾嘴上的激光孔引入卷煙主流煙氣中，從而有效降低主流煙氣中的有害成分比例，控制人體焦油攝入量。進行卷接機組控膠輥的改進，對保證過濾嘴加工質量，提高生產效率有著重要意義。

關鍵詞：卷接機組；控膠輥；改進

一、卷接機組控膠輥

上膠裝置在將水松紙沿著機器中心對正之后在水松紙表面均勻涂抹適量膠水。上膠裝置有膠水泵和上膠機構兩部分，膠水泵把膠水送入膠缸，上膠機構再使用下膠輥輸送膠缸中的膠水到上膠輥，由上膠輥將膠水涂抹在水松紙上。不同的下膠輥外表面可以選擇多種不同的膠位形狀，從而將對應膠位印在水松紙表面不同位置。上膠水方式根據水松紙的特性和濾嘴的卷煙工藝要求選擇，可以根據不同的上膠輥與水松紙相對速度劃分為同步和異步兩種形式，上膠輥和水松紙之間無相對運動為同步上膠，有相對運動為異步上膠。水松紙輸送工序則由送紙輥完成。

預打孔水松紙是一種預先在表面打好激光孔的水松紙，使用預打孔水松紙，下膠輥外表面上應該設置對應的膠位，保證水松紙上的激光孔能夠漏出來，使得激光孔位于無膠區，被膠水覆蓋的激光孔將無法發揮降焦的作用。因此預打孔水松紙膠位應該適當調整，將水松紙膠位對應水松紙切割位置，將兩端頭置于有膠區，保證接頭位置有充分的膠水而能夠緊密粘結。膠位調整完畢，機組運行過程中，下膠輥不匹配以及水松紙速度不匹配等因素會使下膠輥膠位對應的水松紙位置偏移，接頭區前后錯位將會進入無膠區域而出現膠位跑動，切割下來的水松紙片的接頭位置膠水量不足，導致卷煙被以漏氣等原因而在剔廢輪上剔除。

（一）改進思路

機組工作過程中，上下兩個膠輥有著相同的線速度，同步上膠操作中，水松紙應該和下膠輥保持相同的線速度，下膠輥外表面和水松紙卷制規格相匹配，工作中，下膠輥就能夠將膠位和水松紙嚴格一一對應，切割刀切割下就能夠獲得質量合格的水松紙片，而異步上膠水松紙的速度并不和下膠輥相同，二者之間的速度差會造成水松紙膠位跑動，難以滿足水松紙片制作質量要求。所以現階段卷煙廠多選擇同步上膠的方式，但是這種加工方法并不適用于預打孔水松紙卷產品，異步上膠在這方面卻有著天然的優勢。

理論分析可知，異步電機在滿足如下條件的情況下就不會出現膠位跑動：

二、改進方案

（一）上下膠輥優化

1、速度比優化

為了保證水松紙上能夠形成清晰的無膠區，要求水松紙的供給線速度和上膠線速度以及水松紙切刀切割速度需要滿足式（3）要求，齒輪直接驅動上膠輥，上膠輥尺寸傳動下膠輥，水松紙供給線速度恒定，因此需要保證上膠輥速度和下膠輥速度比，而該問題已經轉換為上下膠輥嚙合齒輪的齒數比例問題。

2、上下膠輥直徑調整

上膠線速度主要和上膠輥轉速以及直徑有關，其周長和水松紙片長度之間是倍數關系，為了提高機組的適應性，機組自身具有同步和非同步兩種上膠方式，因此有必要調整上下膠輥直徑。調整上膠輥要求下膠輥要和上膠輥保持同步，控膠輥周長和水松紙片之間同樣要形成倍數關系，膠輥之間的齒輪傳動，中心距尺寸不能超過調整范圍。非同步上膠控膠輥直徑和上膠輥直徑均需要調整，對控膠輥傳動齒輪和上膠輥傳動軸齒輪進行改造，使膠輥嚙合齒輪齒數比例滿足要求。改變了上膠膠輥直徑之后，膠缸體、限膠板、刮膠板、膠水擋板等零部件都需要隨之進行調整，避免漏膠、甩膠。

（二）膠缸傳動齒輪

供紙輥和上膠輥傳動比固定位96：36，傳動速度相同，供紙輥旋轉線速度162mm，是水松紙片長度的6倍，上膠輥直徑60mm，線速度188.49mm每轉，是水松紙片長度6.98倍，可見上膠輥和供紙輥之間并非線速度同步。供紙輥要和水松紙切割刀保持同步，這樣才能確保所有水松紙片長度都相等，供紙輥線速度162mm，據此可求得上膠輥傳動齒數、直徑，上膠輥齒數Z=48，上膠輥直徑的增加幅度有限，不會對安裝空間造成嚴重影響。

上膠輥齒數調整至48后，供紙輥和上膠輥傳動比為3/4，上膠輥直徑增加到6838mm，單轉線速度216.14mm，是水松紙片長度的8倍，供紙輥轉速是水松紙片長度的6倍，最終獲得的供紙輥與上膠輥轉速比為3/4。

（三）膠缸改進

1、膠缸

因為增加了上膠輥直徑，所以膠缸體和上膠輥配合弧形槽需要適當縮小，防止和膠輥之間出現耦合干涉，不能正常安裝。膠缸體是鑄鋁件，涉及到一個定位塊螺紋，需要重制。

2、膠板、膠水擋板

空膠輥和缸體上的限膠板之間有一定的間隙要求，設計間隙在0.15-0.20mm范圍內，能夠限制膠輥轉動帶走的膠液厚度，刮膠板是第二層限制，控制上膠輥和控膠輥之間的堆膠量，空膠輥改造后直徑更小，膠板的高度則需要隨之增加，保證間隙滿足設計要求。

設置膠水擋板目的是避免上膠輥和控膠輥端面上的膠水溢出弄臟膠缸。上膠輥直徑擴大，控膠輥尺寸減小，對應的膠水擋板位置也需要適當調整。

（四）軸向竄動固定

1、供紙輥、壓直輥磨損控制

水松紙上位盤紙架半徑大，轉動慣性大，承受的拉力幅度不大，膠點偏移相對穩定，而水松紙盤架直徑逐漸減小，拉力值越來越大，供紙輥磨損，兩個輥之間的摩擦力下降，水松紙容易打滑，輸送量下降，水松紙長度變小，涂膠次數增加，原有的涂膠位置和水松紙切割位置發生了變化，出現了膠點偏移。為了補償膠點漂移，要求操作人員每次自檢都需要檢查涂膠間隔，每班次都要清理水松紙紙輥、壓紙輥，檢修時注意查看壓紙輥和供紙輥的磨損情況，一般工作260h以上就應該更換。

2、控制軸與滾針軸承

控制并相對固定軸向竄動，才能夠實現膠水缸組件長時間的正常運行，保證上膠中心位置穩定。滾針軸承外殼在缸體上固定，安裝空間比較狹窄，無法使用固定在軸上的帶內殼滾針軸承。考慮到減少結構改動和滾針軸承側端摩擦，在兩端設置超薄平面軸承緩沖，軸旋轉過程中，平面軸承和軸過盈配合固定軸向位移，并用輥子轉動代替摩擦，使之在靈活轉動同時具有微量間隙。

三、結語

從上膠輥、下膠輥以及水松紙線速度比優化、上下膠輥直徑調整、膠缸傳動齒輪改進等方面對卷接機組控膠輥適應預打孔水松紙的改進方案進行了分析。

參考文獻：

[1]戴團結.ZJ17卷接機組控膠輥適應預打孔水松紙的改進[J].科技風，2014（08）.

[2]邱敏.PROTOS1-8水松紙上膠裝置改造[J].科技風，2014（06）.