淺探PROTOS70卷煙機刀頭進刀相構的改進

李湛明

摘 要：本文將以德國HAUNI生產的PROTOS70卷煙機的卷煙生產方式入手，提出通過對PROTOS70卷煙機加以改進，可以提高卷煙質量。對目前PROTOS70卷煙機刀頭部分的進刀相構進行結構和生產方式分析，并結合卷煙生產需求，提出面向卷煙工藝水平提升的刀頭改進措施，幫助卷煙生產提高能力。

關鍵詞：卷煙機；刀頭；進刀相構；卷煙工藝

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.08.033

0 前言

德國生產的PROTOS70型卷煙機生產設備中的機構深溝球607軸在實際使用過程中容易出現損壞，成為易損件。進而導致密封漏氣現象嚴重，造成更為巨大的故障問題。因此在進行改良當中，需要重新進行動力機構的設置，提高其生產能力。

1 PROTOS70型卷煙機卷煙生產方式和主要問題

1.1 PROTOS70型卷煙機的生產方式

PROTOS70型卷煙機內部的進刀機構，主要由棘輪、棘爪以及進刀盒三個環節共同構成，在實際運行當中，進刀機構需要進行自動進刀和手動進刀兩種進刀方式的選擇。通過選擇相應的進刀方式，設定控制流程和切割策略。其中自動進刀方式是目前卷煙生產當中主要的煙條切割策略，并以電磁閥為核心聯絡單元，設定切割次數，實現空氣壓縮[1]。完成壓縮的空氣可以帶動機構內部的活塞，利用氣缸引導推桿形成推力，使棘爪可以運動。此時，棘爪帶動下的棘輪以及進刀盒進步的齒輪開始旋轉，并按照預先設定進刀量開始進刀。進刀三秒之后，電磁閥出現失電停止運行，氣缸內部的壓縮空氣不再進行推動，刀具則在彈簧的作用下快速復位，完成一組進刀。

1.2 PROTOS70型卷煙機存在的密封件問題

德國生產的PROTOS70型卷煙機，其所采用的主要刀頭設備為雙刀頭，通過雙切模式進行卷煙煙條切割工作。在實際運行過程中，雙刀雙切的運行速度可以達到每分鐘1700轉以上，因此其轉速較高動作密集，整體進刀頻率為4000次，因此其內部密封件的磨損情況十分嚴重。在軸承出現損壞之后，半軸會帶動推桿套進行旋轉，從而進一步加速磨損問題，造成漏氣現象，嚴重時還會出現缺少推力，無法進刀。因此對于目前的PROTOS70型卷煙機來說，需要進行積極的進刀機構改進改良處理。

2 PROTOS70型卷煙機進刀相構的改進策略

2.1 進刀相構的系統改進策略

PROTOS70型卷煙機在進行煙條切割生產的過程中強調運用進刀相構的工作模式，實現切口平齊、軸線垂直、長度精準等工藝特點，因此在機構內部其具備的系統特點主要集中在刀口鋒利、軸線位置準確，各項機構如切刀、喇叭嘴乃至煙條，都能夠擁有相同的水平速度。

為了保證機構系統能夠擁有相互協調的運作模式，系統內部在進行煙支切割時需要充分控制煙條的運行方向以及刀頭的具體角度，并通過刀片旋轉和喇叭嘴支撐兩種方式，完成刀頭角度的實時調整。對于不同牌號、不同規格的煙支，PROTOS70機構需要具備實時調整，快速轉化長度和進刀控制的能力，實現喇叭嘴、刀片角度的快速變化。因此筆者提出，PROTOS70型卷煙機想要實現卷煙進刀角度和不同規格的快速調整，需要改進的主要位置需要集中在喇叭嘴傳動裝置之上。其中加入平衡塊、變化行程，改變傳動箱等，都是改進工作當中主要采用的技術手段。在進刀機構內部，進刀刀頭的角度和方向，主要依靠轉動傳動箱和軸承座兩個部分來獲取動力，在這個過程中，刀片需要能夠在喇叭嘴內部進行暢通無阻的運行，因此機構內部無法形成角度參考位置得設置，要求工作人員借助手工方式予以調整運行。但是受到傳動箱本身的自重影響，工作人員在進行手動調整時，則需要運用撬棍等材料，過程繁瑣復雜、精度不高。筆者提出的改變機構運行方式以及平衡塊的加入，可以改變卷煙工序的運行環節設置，實現對于精準刀頭位置、角度的把控。

2.2 自動化氣缸改進策略

自動化氣缸是自動進刀生產當中的主要環節，同時也是產生對于密封件氣密性影響巨大的核心部分，因此筆者在進行PROTOS70型卷煙機改進策略制定中，將自動化氣缸改進策略進行了總結，提出了氣缸氣動方式變化的改進思路。

傳統PROTOS70型卷煙機采用的主要氣動結構無法滿足實際生產運行穩定性的需求，因此可以利用標準氣缸作為全新氣動環節，取代原有的氣動方式。傳統氣動應用氣缸安裝位置在機構內部的支座之上，發生故障問題時難以做到及時發現和快速處理。為了保證運行穩定和快速檢修兩個方面的要求，筆者設計了加入氣缸座增加標準氣缸的設計方式，標準氣缸主要承擔機構內部的氣動工作，這種改良方式能夠提高維修的便捷性，同時還能夠提升軸承的使用壽命，增強穩定性。

與此同時，筆者還嘗試更換了原有易損的機構密封部件，其中深溝球607部件壽命不佳、極易發生磨損，因此取消了該器件的應用。同時根據使用壽命運行穩定性的要求，在不改變進刀頂桿基本邏輯的前提之下，去掉了PROTOS70型卷煙機原有的密封圈裝置，其中防塵密封圈、O型密封圈等，不適合高強度卷煙生產的實際需要。為了保證進刀機構的整體結構處于完整狀態，筆者在去除深溝球607后，選用的鋼球設備作為壓蓋。該鋼球設備直徑達到1cm以上，能夠與進刀頂桿所處的軸心線位置完美契合，實現壓蓋與進刀頂桿的過盈配合。在安裝時，采用潤滑脂，幫助其能夠在停止進刀后實現轉動，降低摩擦力增強沖擊力。

最后，完成了氣缸座的重新設計和整合，改變了原有氣缸座內部的密封圈結構，去除氣缸座自身的推桿套，利用氣缸座內部原有的法蘭，安裝一個端蓋，使其能夠與法蘭、鋼球壓蓋的規格尺寸保持一致，實現標準化氣動模式的搭建，同時降低因進刀機構快速運行出現的諸多磨損問題。

3 結論

總之，PROTOS70卷煙機進刀結構的改進要從刀頭角度控制和氣動結構改良兩個方面進行，目的在于提高PROTOS70卷煙機在實際卷煙生產過程中的質量水平。經過實際運行可以看到，改良后的卷煙機進刀結構在生產過程中表現出更為優質、快速的生產能力，改進效果顯著。

參考文獻：

[1]向虎，何孝強，王龍等.基于煙絲特性和卷制原理的卷煙機最佳回絲量計算模型[J].食品與機械，2018，34（10）：217-220.