SY221壓梗機(jī)刮刀氣動(dòng)頂起裝置研究

孫中華

【摘? 要】壓梗工序?yàn)闊煵葜平z工藝中的重要工序，其工藝目的在于對(duì)清洗潤(rùn)濕后的煙梗進(jìn)行擠壓處理，經(jīng)歷了由塊狀變成片狀的物理變化過(guò)程，得到便于后續(xù)切梗絲的物理形狀，如何得到厚度合適、形狀規(guī)則的煙梗一直是壓梗工序的重要工藝任務(wù)。針對(duì)于此，筆者對(duì)壓梗工序的重要設(shè)備壓梗機(jī)進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，旨在提高設(shè)備工藝性能，保障產(chǎn)品質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】壓梗、制絲工藝、氣動(dòng)系統(tǒng)、機(jī)械傳動(dòng)

引言：

青州卷煙廠使用的是秦皇島煙草機(jī)械有限責(zé)任公司SY221型壓梗機(jī)，在目前使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)該設(shè)備存在功能性不足問(wèn)題，主要是刮刀清潔裝置存在缺陷，不能有效對(duì)壓輥進(jìn)行清潔造成壓梗不均，影響后續(xù)加工造成產(chǎn)品質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于此筆者團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了壓梗機(jī)刮刀清潔裝置系統(tǒng)研究。

一、背景介紹

在煙草制絲領(lǐng)域，需要對(duì)煙梗及煙葉分開(kāi)單獨(dú)進(jìn)行加工，在制梗絲工序中需要對(duì)增溫增濕后的煙梗進(jìn)行相應(yīng)厚度的輥壓以便于后續(xù)切絲加工，目前對(duì)梗絲進(jìn)行輥壓主要是通過(guò)一組兩個(gè)壓輥進(jìn)行擠壓來(lái)實(shí)現(xiàn)。由于物料水分大容易粘連在輥?zhàn)由希詾榇嗽O(shè)備配備了兩組刮刀來(lái)對(duì)粘連在輥道上的煙梗進(jìn)行刮除，另外壓梗機(jī)保養(yǎng)要求對(duì)刮刀進(jìn)行清掃，而現(xiàn)有的刮刀頂起裝置較為落后，為簡(jiǎn)單的螺旋頂起機(jī)構(gòu)，需要維修人員利用扳手對(duì)頂起螺栓進(jìn)行操作，操作繁瑣費(fèi)時(shí)費(fèi)力，不便于現(xiàn)場(chǎng)操作工使用，久而久之造成兩壓輥之間縫隙不均勻，也造成煙梗輥壓不均勻現(xiàn)象，影響切梗絲質(zhì)量，最終對(duì)在線梗絲產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生影響。

二、壓梗機(jī)刮刀清潔裝置工作現(xiàn)狀

設(shè)備運(yùn)行時(shí)首先起動(dòng)驅(qū)動(dòng)一對(duì)壓輥的減速機(jī)，待輥?zhàn)舆\(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)后，起動(dòng)油泵電機(jī)，使動(dòng)輥推進(jìn)，讓兩輥處于壓梗狀態(tài)。煙梗經(jīng)刮板潤(rùn)梗機(jī)潤(rùn)梗后，送到壓梗機(jī)的進(jìn)料振槽。煙梗經(jīng)帶有縱向波紋板的進(jìn)料振槽振動(dòng)輸送，使煙梗能夠均勻垂直地喂入壓梗機(jī)的一對(duì)壓輥并進(jìn)行壓梗。

壓梗機(jī)在一對(duì)壓輥的下面，有一對(duì)清輥機(jī)構(gòu)。機(jī)構(gòu)中兩片用特殊鋼制成的刮刀，使輥?zhàn)釉诠ぷ鲿r(shí)不斷得到清潔。刮刀必須調(diào)整到與輥面成30°～45°角的位置，以便得到良好的清輥效果。

但是現(xiàn)有的刮刀機(jī)械機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)不夠合理，在刮刀與刮刀支臂之間為滑動(dòng)軸承連接，工作時(shí)間久后容易出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象影響傳動(dòng)。頂起裝置為簡(jiǎn)單的螺旋頂起機(jī)構(gòu)，需要維修人員利用扳手對(duì)頂起螺栓進(jìn)行操作，當(dāng)進(jìn)行保養(yǎng)時(shí)需要操作工聯(lián)系維修人員進(jìn)行操作，流程繁瑣，操作復(fù)雜，不利于平時(shí)的設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)。基于此我們進(jìn)行了新型刮刀頂起裝置研究。

三、新型壓梗機(jī)刮刀頂起裝置研究

（一）動(dòng)力源選擇

原有結(jié)構(gòu)為純機(jī)械式結(jié)構(gòu)，操作繁瑣，效率低下，基于此進(jìn)行了自動(dòng)化方案選擇。

該方案進(jìn)行的選擇主要有電動(dòng)及氣動(dòng)。

氣動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輕便、安裝維護(hù)簡(jiǎn)單。壓力等級(jí)低、使用安全。排氣處理簡(jiǎn)單，不污染環(huán)境，成本低。輸出力以及工作速度的調(diào)節(jié)非常容易。氣缸的動(dòng)作速度一般為50～500mm/s，比液壓和電氣方式的動(dòng)作速度快，可靠性高，使用壽命長(zhǎng)，利用空氣的可壓縮性，可貯存能量，實(shí)現(xiàn)集中供氣。

電動(dòng)裝置，交流電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于日常維護(hù);堅(jiān)固耐用、重量輕，需要?jiǎng)討B(tài)響應(yīng)高的場(chǎng)合（精密、高速控制）時(shí)優(yōu)勢(shì)顯著;但是線路復(fù)雜，控制難度大;交流變頻調(diào)速裝置初期投入成本略高。結(jié)合壓梗機(jī)當(dāng)前設(shè)備狀態(tài)，無(wú)太多空間加裝電機(jī)設(shè)備，并且電動(dòng)傳動(dòng)成本較高，故自動(dòng)化方案選擇氣動(dòng)。

（二）裝置組成

該裝置由氣缸（5），轉(zhuǎn)臂（6）、滑動(dòng)軸承（7）、連接鉸鏈（8）（9）及輔連管路（10）組成。如下圖所示：

通過(guò)采用氣缸驅(qū)動(dòng)的方式，來(lái)實(shí)現(xiàn)頂起裝置的自動(dòng)化，并將刮刀與頂起支臂之間連接由原有滑動(dòng)軸承改為滾動(dòng)軸承，提高了傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的耐久性，并且有利于后期設(shè)備的維修與保養(yǎng)，為維修人員與操作人員提供便利，降低了設(shè)備的使用成本。本裝置將驅(qū)動(dòng)氣缸安裝于機(jī)架上，壓縮空氣為車(chē)間統(tǒng)一氣路（10）提供，并安裝有節(jié)流裝置，可以根據(jù)不同牌號(hào)煙梗來(lái)進(jìn)行壓力調(diào)節(jié)，通過(guò)氣缸（5）的頂起，將力矩傳遞到轉(zhuǎn)臂（6）上，轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)動(dòng)通過(guò)滑動(dòng)軸承（7）帶動(dòng)刮刀緊貼在壓輥（2）上并給壓輥施加一定的壓力，能夠?qū)⒏街趬狠伾系臐駶?rùn)煙梗進(jìn)行清除，能夠保障壓輥表面的清潔度，利于后續(xù)來(lái)料的輥壓，提高壓梗效率，保障壓梗的合格率，同時(shí)也可以防止由于壓力不穩(wěn)定造成刮刀與輥?zhàn)又g縫隙變化而使輥?zhàn)訄A柱面的不均勻，有效提高壓梗質(zhì)量。

（三）有益效果

（1）該裝置將刮刀與頂起支臂之間連接處的滑動(dòng)軸承更換為滾動(dòng)軸承，降低了軸承銹蝕帶來(lái)的設(shè)備故障頻率，提高了傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的耐久性，同時(shí)也降低了操作與維修人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，只需要根據(jù)軸承的使用程度進(jìn)行定期更換，提高了維修的便捷性，降低了設(shè)備使用與管理成本。

（2）通過(guò)采用驅(qū)動(dòng)氣缸頂起裝置，結(jié)合車(chē)間集體供氣，就地取材。相對(duì)于電機(jī)傳動(dòng)來(lái)講安裝維護(hù)較為簡(jiǎn)單，并且對(duì)壓梗機(jī)本身的改動(dòng)較小，至于要打孔安裝氣缸及其附件，安裝成本較低，同時(shí)也提高了設(shè)備的自動(dòng)化程度，在進(jìn)行設(shè)備清掃及后期維修時(shí)，只需要打開(kāi)氣路閥門(mén)便可以進(jìn)行相應(yīng)的操作，提高了工作效率，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。

（3）該裝置的采用使刮刀對(duì)壓輥的清潔更加便利，由于氣路中節(jié)流閥的使用可以根據(jù)不同牌號(hào)的物料采用相應(yīng)的供氣壓力，增強(qiáng)壓梗工序的柔性化水平，有效減少壓輥粘梗現(xiàn)象，降低壓梗厚度的不均勻性，同時(shí)也可以防止由于清潔不到位造成的輥?zhàn)颖砻娴牟痪鶆颍瑢?duì)壓輥輥筒提供有效保護(hù)，有效提高了壓梗效率，保障了壓梗質(zhì)量及后續(xù)切絲、烘絲工序的各項(xiàng)工藝指標(biāo)。

結(jié)論：

通過(guò)對(duì)壓梗機(jī)刮刀頂起裝置的重新設(shè)計(jì)改造，強(qiáng)化了SY221型壓梗機(jī)的功能，提高了該設(shè)備清輥機(jī)構(gòu)的的清潔能力，使該設(shè)備面對(duì)不同牌號(hào)進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)的柔性化水平，更有效的保障了壓梗厚度和后續(xù)切絲質(zhì)量，節(jié)約了維修成本，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了在線梗絲制品的加工質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳宗澤.機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè).北京：化學(xué)工業(yè)出版社.

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