廢煙支處理機切刀刃口磨削裝置研制

朱建新

（河南中煙安陽卷煙廠,河南 安陽 455000）

煙草卷制過程中有時會出現物理指標以及外觀質量缺陷，比如皺紋、煙支超重等，這些不合格的煙支會被送至廢煙支處理間進行剝離，剝離出的煙絲進行回收利用。煙支剝離的主要設備是廢煙支處理機，其工作原理是煙支被輸送到具有梳理排列功能的振動輸送機，通過梳理排列均勻地沿輸送機縱向輸送到刀輥，刀輥上并排有若干把切刀，煙支通過刀輥被縱向切開進入后序的篩分裝置進行煙絲和煙紙的分離。切刀對煙支進行切割過程中，刀刃上會逐漸累積卷煙上的粘膠成分以及煙絲當中的油分，使刀變鈍，造成煙支經過刀輥后無法被切開，剝離效果較差，效率較低。同時，使用一定時間后切刀刃口的楔角(刀口角)逐漸增大，切削性能下降，煙絲回收率僅70%～80%，如將切刀全部更換，則成本太高。

1 原因分析

FY115型廢煙支處理機隨著使用時間的延長，剝煙效果逐漸降低，特別是剝離后殘絲整絲率較低，造成煙絲消耗增加。經過多次設備改進以及到其他兄弟廠家學習交流，效果甚微。為此，針對這一問題，開展技術攻關。

針對廢煙支處理機剝煙效果較差的現狀，制絲部對2017年1～12月剝離后的殘絲整絲率進行了統計，見表1。

表1 2017年1～12月殘絲整絲率計表

根據2017年1～12月殘絲整絲率計表統計，全年剝離后殘絲整絲率平均僅為62%，最高值為68%，最低值為55%，煙絲損耗較大。

FY115型廢煙支處理機由定量喂料、煙支梳理排列、刀片壓痕、開條脫絲、篩分等部分組成。其原理是由定量喂料機通過帶有均料輥的提升機將殘次煙支輸送到具有梳理排列功能的振動輸送機上，殘次煙支通過振動輸送機的梳理排列，排列整齊的殘次煙支送入刀輥下剖切，隨著主機皮帶的運行，剖切后的煙支進入螺旋分離器，初步完成煙絲、煙紙分離，然后經過振動篩分機完成煙紙、煙絲、煙末分離。如圖1。

圖1 FY115型廢煙支處理機工藝流程圖

通過對2017年1～12月份殘絲整絲率折線圖分析，殘絲剝離效果周期性下降趨勢較為明顯，2017年3、6、9、12月份4個月份平均整絲率較低，僅為55.5%；1、2、4、5、7、8、10、11月份平均整絲率為65.5%。

通過查詢EAM系統零備件出庫明細賬領用記錄及維修實施記錄，2017年1、4、7、10月份共領用切刀200片。

通過以上分析，發現切刀的使用時間，與剝離后的殘絲整絲率有較強的相關性，刀片的使用時間越長，整絲率下降趨勢越明顯，如圖2所示。

圖2 2017年1-12月份整絲率趨勢圖

由于刨切刀片采用硬質粉末合金材料制成，其硬度較高，脆性較強，一旦切入金屬、膠塊等，極易造成刀片崩口；另一方面，刀片在刨切廢煙支過程中，刀片刃口極易粘附絲束、水松紙、卷煙紙及煙絲中的糖料、膠類。造成刀片刃口不鋒利，為保證剝離效果，只能調整刀尖至膠輥槽底的距離，由于間距不斷縮小，隨著刨切深度逐漸增大，產生的碎絲量也逐漸增加，如圖3所示。

圖3 刀片切口效果圖

刨切刀片安裝在刀輥上，整個刀輥上共安裝50把刀片，刀片間距為16±0.5mm，第一片刀尖和最后一片刀尖間距為784±1mm（如圖所示），各刀片間由隔套固定，隔套為橡膠材料，在使用過程中，兩端面塑性變形較大，使刀片累積間隙增大，造成刨切中心改變，剝離效果下降，如圖4所示。

圖4 刨切刀輥

2 改進方案

2．1 研制離線切刀刃口修磨裝置

由于刨切刀片采用硬質粉末合金材料制成，刃口鋒利，其硬度及脆性較高，刀片刃口修磨難度較大。因此，項目組研制離線切刀刃口修磨裝置。

方案1：對夾式雙片砂輪磨削。設計50組磨刀砂輪，可同時磨削50片刀的兩側刃口。但由于刀輥軸長度為1250mm，直徑為15mm，細長軸的圓跳動加工精度難以實現，磨削精度達不到預想效果。

方案2：設計切刀逐片磨削裝置。針對對夾式雙片砂輪磨削裝置的缺陷，項目組采用切刀逐片磨削裝置的研制。

當切刀的刀刃變鈍，需要進行刃磨時，將整個刀輥1拆卸下來并安裝在裝夾臺2上，通過X軸移動機構3的手輪5旋轉對應的絲杠，第一滑臺6帶動砂輪組件沿刀輥1軸向進行移動；通過Y軸移動機構4的手輪5旋轉對應的絲杠，第二滑臺7帶動砂輪組件沿所述刀輥1徑向移動；通過回轉工作臺8可以調整砂輪組件的旋轉角度，因此，X軸移動機構3、Y軸移動機構4和回轉工作臺8的配合使用，可以調節磨頭與切刀刃口的接觸間隙和角度，當位置調整好后，刀輥電機15帶動刀輥1旋轉，主軸電機10帶動砂輪9進行高速旋轉，從而實現對切刀的精準刃磨，進而獲得銳利的刃口，保證切刀的切削性能（圖5所示）。

圖5 切刀逐片磨削裝置三視圖

2．2 安裝永磁磁板，減少金屬物質對刀片的損傷

在篩分理直機尾部進入切刀前安裝永磁磁鐵，用于吸附卷煙機生產的廢煙支內金屬物，減少刀片的損耗。

2．3 更換切刀隔套材料，降低各刀片之間間距誤差

由于原切刀隔套材料為橡膠材質，使用一段時間后，膠套經過多次的拆卸、安裝后，產生較大的擠壓變形，致使兩端面塑性變形較大，使刀片累積間隙增大，造成刨切中心改變，剝離效果下降,經過多次不同材料的試用，采用尼龍材料替代，使用后效果有較大改善。

3 結語

經過對切刀逐片磨削裝置的研制，安裝永磁磁板及隔套材料的改進后，殘絲整絲率達到70.5%左右，較改進前提高了8.5%，提高了殘煙的回收利用率。通過利用切刀磨削裝置對廢舊刀片的刃磨，刀片重復使用率得到較大提高，大幅降低了備件成本，實現了有效節約卷煙原料、降低制造成本、提高企業經濟效益的目的。