卷煙機刀盤傾角校準調(diào)整工具的設(shè)計應(yīng)用

吳泉蘭，王振國，吳傳緒，劉 倩

（貴州中煙工業(yè)有限責(zé)任公司畢節(jié)卷煙廠，貴州畢節(jié) 551700）

0 引言

卷煙機煙支切割系統(tǒng)的作用是將連續(xù)的煙條切割成長度和切面符合工藝要求的煙支，有單刀單切、雙刀單切、雙刀雙切等切割方式[1]，不管采用那種切割方式，為了保證煙支切割質(zhì)量達到工藝要求，刀片切割煙條時的水平分速度必須與煙條運行速度及支承煙條的喇叭嘴速度相同，即v刀水平=v煙條=v喇叭嘴[1]，刀片的水平分速度通過調(diào)整刀盤的傾角來實現(xiàn)。每一種長度規(guī)格的煙支對應(yīng)一個刀盤傾角，當(dāng)生產(chǎn)的煙支長度規(guī)格改變時，必須對刀盤傾角進行調(diào)整，使安裝在刀盤上的刀片在切割煙條時的水平分速度與煙條速度相同。由于沒有專用調(diào)整測量工具，其調(diào)整過程較為繁瑣、效率低，每次調(diào)整都需要花費0.5 h 左右，耗時耗力，影響設(shè)備的有效作業(yè)率，且調(diào)整精度不高，有時還需要反復(fù)調(diào)整多次才能達到要求，造成材料的消耗。因此設(shè)計一種卷煙機刀盤傾角校準工具，用其校準調(diào)整刀盤傾角，能一次性將刀盤傾角精確調(diào)整到位，提高工作效率，保證調(diào)整精度，減少材料消耗。該裝置結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，可靠性高。

1 現(xiàn)狀調(diào)查

卷煙機改變煙支長度規(guī)格和對煙支切割系統(tǒng)拆卸維修時都要對刀盤傾角進行調(diào)整，使刀盤的水平分速度與煙條運行速度相同，從而保證煙支切割質(zhì)量達到工藝要求。其調(diào)整方法如下：以YJ17 為例（圖1），煙支切割系統(tǒng)主要包括刀片和用于安裝刀片的刀盤。切割系統(tǒng)的工作原理為：設(shè)備運行時，煙條從切割系統(tǒng)的喇叭嘴（喇叭嘴包括左喇叭嘴和右喇叭嘴）內(nèi)以一定的速度通過，切割系統(tǒng)的曲柄轉(zhuǎn)動時帶刀盤一起轉(zhuǎn)動，刀片通過左喇叭嘴和右喇叭嘴之間的間隙時將煙條切斷。為了保證煙條的切割質(zhì)量，刀片切割煙條時刀片的水平分速度（v刀水平）需要與煙條速度（v煙條）以及喇叭嘴的速度（v喇叭嘴）相等，即v刀水平=v煙條=v喇叭嘴。刀盤必須有一個和豎直方向的夾角來保證刀片的水平分速度達到要求。調(diào)整方法：將刀片的前端盤車到左喇叭嘴和右喇叭嘴之間開始切割煙條的位置，將右喇叭嘴移到剛好與刀片接觸的位置且不使刀片彎曲，緊固右喇叭嘴后，盤車到刀片的后端即將離開右喇叭嘴時，觀察刀片與右喇叭嘴的相對位置，如果刀片與右喇叭嘴之間有間隙，說明刀片的水平分速度比喇叭嘴大，需將刀盤齒輪箱（刀盤齒輪箱為連接刀盤的部件）的緊固螺釘松開，逆時針轉(zhuǎn)動刀盤齒輪箱使刀盤隨之移動，從而減小刀盤的端面與豎直方向的夾角，反之，如果右喇叭嘴與刀片抵觸并使刀片發(fā)生彎曲，則順時針轉(zhuǎn)動刀盤齒輪箱使刀盤的端面與豎直方向的夾角增大，從而使刀盤的端面與豎直方向的夾角接近或等于標準夾角。

上述調(diào)整方式，需要對刀片和喇叭嘴的相對位置進行反復(fù)調(diào)整，調(diào)整過程不僅繁瑣復(fù)雜、費時費力，每調(diào)整一次約需0.5 h，而且調(diào)整精度不高，嚴重影響的設(shè)備工作效率和工作效果。并且，每次調(diào)整后都需要進行切割試驗以驗證調(diào)整效果，造成了材料的浪費。因此，如何更加便捷、準確的實現(xiàn)刀盤傾角的調(diào)整，已經(jīng)成為目前本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。

2 刀盤切割原理分析

卷煙機將連續(xù)煙條切割成雙倍或單倍長煙支的過程中，通過喇叭嘴支撐煙條，安裝在刀盤上的刀盤從左右喇叭嘴間的縫隙穿過將煙條切斷，刀片切割煙條時必須滿足v刀水平=v煙條=v喇叭嘴[1]，由于機器運行時刀盤的轉(zhuǎn)速是恒定的，而煙條的速度則根據(jù)煙支長度的不同而改變。因此，當(dāng)煙支長度確定后，要滿足v刀水平=v煙條，必須調(diào)整刀盤傾角以改變切刀的水平分速度v刀水平。以YJ17 卷煙機為例，煙支切割方式為雙刀雙切，刀盤切割直徑為Da=360 mm，當(dāng)生產(chǎn)的煙支長度規(guī)格為L 時，刀盤與豎直方向的夾角a=arcsin[2]（圖2）。由此可見，當(dāng)卷煙機生產(chǎn)的煙支長度規(guī)格確定后，根據(jù)卷煙機的切割方式就可以精確的計算出刀盤與豎直方向的夾角（刀盤傾角），只要能將刀盤傾角調(diào)整到所需角度即可。

圖1 煙支切割系統(tǒng)刀盤

3 刀盤校準調(diào)整的改進方案

由于在生產(chǎn)不同長度規(guī)格卷煙時刀盤傾角不同，設(shè)計一個專門對刀盤任意角度進行測量的儀器，根據(jù)卷煙機生產(chǎn)卷煙的長度規(guī)格所對應(yīng)的刀盤傾角均能準確的測量校準，對已經(jīng)調(diào)整好的刀盤進行角度測量，確認其角度大小。

圖2 刀盤切割原理

（1）刀盤傾角校準調(diào)整工具的設(shè)計。校準儀由支座、水平儀和電子角度儀組成（圖3），支座外形為長方體，右下角為圓角（圓角半徑根據(jù)電子角度儀外形尺寸確定）。在支座右側(cè)開一個槽用來鑲嵌電子角度儀，槽的左側(cè)面與支座上平面垂直。將水平儀安裝在支座的上平面上（圖4），電子角度儀固定片鑲嵌在支座右側(cè)槽內(nèi)，電子角度儀固定片左側(cè)面緊貼支座槽左側(cè)面。

（2）刀盤傾角調(diào)整。調(diào)整刀盤傾角時，先根據(jù)生產(chǎn)的煙支長度規(guī)格所對應(yīng)的刀盤傾角（圖4），松開角度儀鎖緊螺母，調(diào)整角度儀活動片使角度顯示窗口的示數(shù)為所調(diào)整的刀盤傾角后擰緊角度儀鎖緊螺母。將校準裝置角度儀活動片右側(cè)緊貼刀盤1 左側(cè)面（圖5），擰松螺釘，轉(zhuǎn)動刀盤齒輪箱，使校準裝置上的水平儀水平時擰緊螺釘即可。

（3）刀盤傾角測量。需要測量刀盤傾角時，將校準裝置角度儀活動片右側(cè)緊貼刀盤左側(cè)面（圖5），擰松角度儀鎖緊螺母，轉(zhuǎn)動與角度儀固定片連接在一起的支座使水平儀處于水平位置，水平儀上顯示的讀數(shù)即為刀盤傾角。

圖3 校準儀分解

圖4 刀盤傾角校準調(diào)整工具

圖5 刀盤角度校準調(diào)整工裝

4 效果檢查

通過刀盤傾角校準工具的應(yīng)用，有效的減少了調(diào)整刀盤用時，校準調(diào)整一臺設(shè)備5 min 左右就能完成工作，提高了設(shè)備有效作業(yè)率，減輕了勞動強度。同時使用刀盤傾角校準儀器可以對各種機型生產(chǎn)不同長度規(guī)格的卷煙機刀盤傾角校準調(diào)整與測量。提高了刀盤的校準精度，煙支切割質(zhì)量得到保障。