張健龍,崔永旺,周來紅
(張家口卷煙廠有限責任公司,河北 張家口 075000)
YJ27 型濾嘴接裝機是在消化吸收德國HAUNI 公司PROTOS70 卷接機組專有技術基礎上生產的國產機型。目前,YJ27 型濾嘴接裝機主要采用剪切方式進行接裝紙分切,剪切式切紙機構工作過程類似剪刀從里至外將水松紙剪切成規定長度,在剪切的過程中,刀片與切紙輪始終是點的接觸。切紙輪配氣座的吸風通道有直角彎,煙末、紙末和膠在直角彎受到阻礙,會逐漸附著在吸風道內壁上,將吸風通道堵塞。水松紙切紙輪的吸風孔為盲孔,必須將切紙輪拆卸清理,日常保養不易清理干凈,一旦吸風孔堵塞,煙支容易出現質量問題。近年來,針對YJ27 型濾嘴接裝機的切紙裝置已有較多研究,王己鋒對YJ27 接裝機切紙輪刮刀裝置進行了改進,減少了切紙輪的清潔次數。倪小方通過改進接裝紙切紙部件,降低了零部件的損耗,保證了接裝紙切割質量;栗勇偉等通過對煙支搓接過程中影響搓接質量的因素進行分析,改善了搓接過程中材料與設備的適應性。以上研究中沒有涉及對切割鼓輪風道及吸風孔的改進,所以通過研究切割鼓輪結構進行研究,對其風道及吸風孔進行改進,以期解決風道和吸風孔難清理、易堵塞的問題。
YJ27 切紙過程由切紙輪和切刀配合完成,具體過程如圖1 所示,切紙輪1 通過吸風將水松紙2 吸附在切紙輪上并順時針轉動,切刀逆時針轉動,將水松紙切斷為水松紙片4,紙片4 隨著切紙輪轉動,一一對應地粘貼在組煙5 上。

圖1 ZJ17 卷煙機組切紙過程圖
在卷煙生產過程中,切紙輪內部通道容易被工作環境煙末、紙末、乳膠所堵塞,導致吸風變弱,造成的水松紙紙片長短不齊、“組煙”上缺水松紙紙片、水松紙前角折回、泡皺、掉頭、漏氣等煙支質量問題。而且切紙輪負壓風道和吸風孔難清理,影響生產效率。

圖2 ZJ17 卷煙機組 切紙輪實物圖
切紙輪上的負壓是通過吸風孔和負壓風道所提供的。如圖3 所示,原切紙輪上橫向吸風孔為盲孔。如圖4 所示,切紙輪后部的風道也為盲孔,一端用頂絲封死。風道和吸風孔均存在直角拐彎,負壓氣流中的煙末、紙末和乳膠會逐漸附著在風道壁和吸風孔壁上,逐漸造成通道和吸風孔的堵塞,從而引起煙支質量問題。

圖3 改進前切紙輪內部圖吸風孔模型圖

圖4 改進前切紙輪 風道示意圖
對生產車間5 臺YJ27 型濾嘴接裝機5 個月引起的煙支搓接質量問題原因進行分類統計,如表1。

表1 煙支搓接質量問題原因分類統計表
又對5 名操作工清理切紙輪風道和吸風孔時間進行了統計,如表2。

表2 操作工清理切紙輪用時統計表
由以上統計數據可以看出,煙支質量問題有39%是由吸風孔、風道堵塞所引起的。且清理切紙輪需要將切紙輪全部拆下,清理耗時長,平均用時為44.4min。
同時,當切紙輪清理完畢后,需將切紙輪重新安裝,調對與靠攏鼓輪的相位,并且調對與切紙刀的切割壓力。如相位、切割壓力調整不合適,會二次出現煙支質量問題或打刀、打輪現象。
為了解決切紙輪容易堵塞產生煙支質量問題和風道、吸風孔不易清理的問題。為切紙輪風道增加了自清潔裝置,實現了風道免維護。改進切紙輪吸風孔結構,從盲孔改為通孔,方便操作工對切紙輪吸風孔進行徹底清潔。
由于風道在切紙輪后部的底座內,操作空間狹小,且風道內部結構并不復雜,所以通過在風道末端的頂絲位置增加正壓吹風,在設備停止運行時,自動進行吹風清潔,實現切紙輪風道的免維護。改進后效果圖如圖5 所示。

圖5 切紙輪風道改進后效果圖
由于切紙輪的吸風孔數量較多,若設計為自清潔,結構較為復雜。
所以將切紙輪的吸風孔打通,并重新設計切紙輪端蓋,增加密封墊圈,保證切紙輪工作時,負壓不泄漏。操作工在設備保養時,打開端蓋,用正壓吹風就可以對切紙輪進行徹底清潔。改進后效果圖如圖6、圖7。

圖6 切紙輪吸風孔改進后模型圖

圖7 切紙輪吸風孔 改進后實物圖
分別統計某YJ27 型濾嘴接裝機改進前后由于切紙輪風道、吸風孔堵塞所引起的煙支質量問題次數,比較其平均值。采用每天兩班制生產,每班工作8h,測試周期為半年。并統計5 名操作工3 次清理改進前后切紙輪所需要的時間,比較其平均值,提升了產品質量和操作工工作效率。
對5 臺YJ27 型濾嘴接裝機進行了切紙輪改進,由表3可知,改進后切紙輪風道、吸風孔堵塞所引起的煙支質量問題由改進前的3 次/月降低到0 次/月。改進后操作工清理切紙輪所需時間由改進前的平均46.5min/次降低到平均5min/次,工作效率提升了888%。

表3 改進后煙支質量問題統計表

表4 改進后操作用清理切紙輪用時統計表
通過對切紙輪內部通道的結構分析,對切紙輪風道和吸風孔的結構進行優化改進。對5 臺ZJ17 機組進行改進,并進行測試,結果表明:改進后切紙輪的YJ27 型濾嘴接裝機出現由切紙輪風道、吸風孔堵塞所引起的煙支質量問題,由改進前的3 次/月降低到0 次/月。改進后操作工清理切紙輪所需時間由改進前的44.4min/次降低到5min/次,工作效率提升888%。有效地解決了切紙輪風道和吸風孔容易堵塞產生煙支質量問題以及風道、吸風孔不易清理的問題。