一種報警機構及使用該報警機構的排鏈輸送系統

魯中甫

（河南中煙工業有限責任公司南陽卷煙廠，河南 南陽 473000）

切絲機是將打葉、潤葉后的煙葉或潤梗、壓梗處理后的煙梗進行切削，使之成為合格的葉絲和梗絲的機械設備，它是制絲工藝過程中的關鍵設備。切絲機包括排鏈輸送系統、上刀門、下刀門和刀輥，排鏈輸送系統包括上下設置的第一排鏈、第二排鏈，第一、第二排鏈之間的間隙形成物料輸送通道，上刀門、下刀門位于第一、第二排鏈的出料端，上、下刀門之間形成進料通道，刀輥位于進料通道的出料端。在使用時，煙葉進入物料輸送通道后，第一、第二排鏈按一定的速率將煙葉送入上、下刀門處，并在進給過程中壓實煙葉，刀輥旋轉，刀輥上的刀片將出料端處的煙葉切成煙絲。由于第一、第二排鏈均為銅排鏈，銅排鏈在長時間運行后會出現磨損和拉伸現象，銅排鏈拉長后，會導致排鏈輸送系統出現打滑、抖動等現象。

1 主要原因分析

（1）銅排鏈在生產使用過程中，由于環境中灰塵、煙油和水汽污染嚴重，容易使銅排鏈僵硬，傳動滾輪內易積煙垢，造成銅排鏈與傳動滾輪嚙合不好，達不到技術要求，從而使銅排鏈與刀門座的間隙發生變化，輸送銅排鏈會接觸到刀門座，使刀輥的切削圓周間隙變小，嚴重時會出現抖動現象，造成設備故障停機。

（2）上下銅排鏈使用時間過長就會出現拉伸磨損現象，導致銅排鏈下垂度增大，嚴重時造成設備事故。

（3）在實際生產過程中，由于銅排鏈長期使用后經常會粘附有污物，當下排鏈段運行到停機開關處時，污物觸發停機開關，發生誤報警，致使切絲機頻繁停機。

（4）由于停機開關被觸發后直接導致切絲機停機，經常會出現在同一批次的煙葉制絲過程中切絲機停機，由于此時下排鏈段已經下垂至極限值，操作人員不得不中斷制絲流水線上各加工工藝的生產進度，并耗費大量時間進行維修，這將嚴重影響設備有效作業率和在線產品質量。

針對以上存在的問題，根據切絲機輸送系統的主要結構、功能和設計原理，經反復研究結合維修技師的實踐經驗提出如下技術要求：需要自行設計切絲機輸送系統自動預、報警機構；具有安全可靠、拆裝方便；可隨意根據情況調整排鏈輸送系統報警機構的上下高度；操作簡單、使用空間小，減少勞動強度。

2 改進方案

本次改造目的是提供一種能夠在下排鏈段觸發停機開關之前報警的報警機構；同時，還提供了一種使用該報警機構的排鏈輸送系統和切絲機。

為實現上述目的，采用如下技術方案：包括安裝架，安裝架上設有用于在下排鏈段下垂至極限值時被下排鏈段觸發的停機開關，用于在下排鏈段下垂至極限值之前先于停機開關被觸發的報警開關。

報警機構上下浮動裝配在安裝架上的用于在下排鏈段下垂時，直接或間接被下排鏈段頂推而朝下移動以實現下排鏈段觸發報警開關和停機開關的傳動桿，傳動桿和安裝架之間設有傳動桿復位彈簧，報警開關和停機開關均水平設置，傳動桿的側面與報警開關的輸入端、停機開關的輸入端頂推配合以觸發報警開關、停機開關。

報警開關、停機開關的輸入端分別與傳動桿的相背側面頂推配合。

報警開關的輸入端和停機開關的輸入端的高度差值范圍為0～5毫米。

傳動桿的右側面與報警開關的輸入端頂推配合，右側面包括左低右高的傾斜段和位于傾斜段上方的沿上下方向延伸的豎直段。

傳動桿的左側面與停機開關的輸入端頂推配合，左側面包括左高右低的弧形段，停機開關的輸入端包括轉動軸線沿前后方向延伸的用于與弧形段滾動配合的頂推輪。

停機開關的輸入端還包括左右浮動裝配在安裝架上的用于觸發停機開關的頂推桿，頂推輪轉動裝配在頂推桿上，頂推桿和安裝架之間設有頂推桿復位彈簧。

傳動桿與下排鏈段間接接觸以實現下排鏈段觸發報警開關和停機開關，傳動桿和下排鏈段之間設有用于實現傳動桿與下排鏈段間接接觸的傳動機構，傳動機構包括用于與下排鏈段頂推配合的上頂推輥輪，上頂推輥輪下方還設有用于與上頂推輥輪頂推配合的下頂推輥輪，上、下頂推輥輪的輥輪的轉動軸線均沿左右方向延伸，上、下頂推輥輪的輥軸均上下導向移動裝配在安裝架上，下頂推輥輪與傳動桿傳力配合。

3 具體實施方式

安裝架設有用于在下排鏈段下垂至極限值時被下排鏈段觸發的停機開關，用于在下排鏈段下垂至極限值之前先于停機開關被觸發的報警開關。報警開關包括報警位置開關和與報警位置開關電連接的第一報警器，停機開關包括停機位置開關和均與停機位置開關電連接的第二報警器、控制器。

報警機構還包括上下浮動裝配在安裝架上的用于在下排鏈段下垂時間接被下排鏈段頂推而朝下移動以實現下排鏈段觸發報警開關和停機開關的傳動桿，傳動桿和安裝架之間設有傳動桿復位彈簧，報警開關和停機開關均水平設置。

安裝架左右間隔設置的板厚均沿左右方向延伸的左、右豎板，左、右豎板之間設有板厚沿上下方向延伸的導向板，導向板上設有上下貫穿的穿裝孔。上述的傳動桿包括軸線沿上下方向延伸的桿本體，桿本體上下導向移動裝配在該穿裝孔中。桿本體的下端設有楔塊，楔塊位于導向板的下方且下端向下懸伸。

上頂推輥輪的輥軸為第一輥軸，上頂推輥輪的軸承為第一軸承，下頂推輥輪的輥軸為第二輥軸，下頂推輥輪的軸承為第二軸承。第一輥軸的左右兩端對應插裝在左上、右上滑槽中以實現上頂推輥輪上下導向移動裝配在安裝架上。第一軸承與第二軸承滾動配合以實現上、下頂推輥輪的傳力配合。

第二輥軸上還安裝有第一輪架，包括左右間隔設置的板厚均沿左右方向延伸的左、右耳板，左、右耳板之間設有板厚沿上下方向延伸的底板，第一輪架呈U形，左、右耳板和底板圍成開口朝上的內凹腔。第二軸承設置在內凹腔中，第二輥軸的左右兩端分別穿過對應的耳板后插裝在左下、右下滑槽中，第二輥軸可在左下、右下滑槽中上下導向移動以實現下頂推輥輪上下導向移動裝配在安裝架上。

第一輪架設置在上述的桿本體的上端，傳動桿復位彈簧套設在桿本體上，傳動桿復位彈簧的上下兩端分別與底板的下板面、導向板的上板面頂推配合。

報警位置開關安裝在上述的右豎板的左側板面上，報警位置開關具有通過左右移動來輸出動作信號的觸頭，該觸頭形成報警開關的動作輸入端。傳動桿的側面與報警開關的輸入端、停機開關的輸入端頂推配合以實現觸發報警開關、停機開關。楔塊的右端面與報警開關的輸入端頂推配合，楔塊的左端面與停機開關的輸入端頂推配合。楔塊的右端面包括左低右高的傾斜段和位于傾斜段上方的沿上下方向延伸的豎直段。

楔塊的左端面與停機開關的輸入端頂推配合，左側面包括左高右低的弧形段。當然，在其它實施例中，報警開關、停機開關的輸入端分別與楔塊的左端面、右端面頂推配合。

停機開關的輸入端包括轉動軸線沿前后方向延伸的用于與弧形段滾動配合的頂推輪，停機開關的輸入端還包括左右浮動裝配在安裝架上的用于觸發停機開關的頂推桿，頂推輪通過設置在頂推桿的右端的第二輪架轉動裝配在頂推桿上。第二輪架的結構與上述的第一輪架的結構相同，在此不再贅述。頂推輪為軸承，軸承設置在第二輪架的內凹腔中，并通過插裝在軸承內孔中的銷軸與第二輪架的兩個耳板連接在一起，軸承的轉動軸線沿前后方向延伸。當然，在其它實施例中，頂推輪還可以為套筒。頂推輪采用較大尺寸軸承，這種設置使得頂推輪與弧形段的接觸面積較大，使得傳動的下壓力矩準確，傳動更加平穩。連接板和支撐板之間設有套設在頂推桿上的頂推桿復位彈簧，頂推桿上于頂推桿復位彈簧的右側設有軸用擋圈，軸用擋圈位于第二穿裝孔的左側，頂推桿復位彈簧的左右兩端分別與連接板的右側板面、軸用擋圈的左端面頂推配合，頂推桿復位彈簧對頂推桿施加朝右的作用力。

上述的停機位置開關位于頂推桿的左側，報警開關的輸入端和停機開關的輸入端的高度差值為3毫米，頂推桿向左移動時觸發停機開關，當停機開關因故障失效時，停機開關與頂推桿限位擋止配合以對頂推輪的向左移動極限進行限位擋止。安裝完成后，頂推輪的軸承與報警開關之間具有供楔塊的下端伸入的間隙。在使用過程中，下排鏈段下垂并推動上頂推輥輪向下移動，上頂推輥輪推動下頂推輥輪向下移動，下頂推輥輪帶動楔塊下移，傾斜段首先與報警開關的觸頭頂推配合并推動報警開關向右移動，楔塊的左端面推動頂推輪向左移動。當下排鏈段繼續下垂，豎直段與報警開關的觸頭頂推配合、推動報警開關向右移動并觸發報警開關時，第一報警器發出預警信號，提醒操作人員排鏈張緊度需要調整。

4 改進效果

通過研制成功后使用切絲機輸送系統自動預、報警機構，不僅可以避免誤報警造成切絲機頻繁停機的現象發生，保證切絲機的連續生產，而且具有安全可靠、操作簡單、使用空間小，減少勞動強度，制作費用低，安裝拆卸方便，可隨意根據情況調整排鏈輸送系統報警機構的上下高度，使設備的維修工作更方便，實現了安裝、調配、修正、更換等多種功能，節約了維修費用，解決了人工對輸送系統保養費力費時的問題。該項目有效提高了設備有效作業率，產品質量得到提高。此項改造已獲得國家知識產權局實用新型專利授權和發明專利授權。

[1]西北工業大學機械原理及機械零件教研室編.機械設計[M].

[2]葛文杰.機械原理[M].高等教育出版社，2006.

[3]機械設計手冊編委會.機械設計手冊[M].機械工業出版社，1991.