卷煙機(jī)鉸鏈?zhǔn)酱髩喊彐i緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

吳泉蘭，吳傳緒，蔡洪江，劉 勇

（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

YJ17卷煙機(jī)是引進(jìn)德國(guó)PROTOS70卷煙機(jī)技術(shù)后，國(guó)內(nèi)制造的先進(jìn)設(shè)備，也是目前卷煙廠卷煙卷接的主要機(jī)型。主要由供料部分、卷制部分以及接裝部分組成[1]。它能在線自動(dòng)檢測(cè)煙支的一些物理指標(biāo)，比如：煙支的重量、煙支漏氣、煙支空頭、煙支軟硬點(diǎn)等并自動(dòng)剔除不合格煙支[2]。隨著社會(huì)的進(jìn)步和人民生活水平的提高，消費(fèi)者除了對(duì)煙支品吸味道方面的要求高以外，還對(duì)煙支外觀質(zhì)量有更高要求，為此對(duì)設(shè)備的某些關(guān)鍵部位進(jìn)行改進(jìn)，以提高設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性。

針對(duì)YJ17卷煙機(jī)生產(chǎn)的煙支搭口不夠平整的問題，借鑒YJ19型卷煙機(jī)設(shè)計(jì)改進(jìn)的煙槍及大壓板裝置，該裝置的大壓板鎖緊方式為壓簧鎖緊，在生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)大壓板鎖緊機(jī)構(gòu)容易失靈造成煙支圓周控制不穩(wěn)定，不滿足工藝要求的現(xiàn)象比較頻繁。因此，對(duì)大壓板鎖緊機(jī)構(gòu)的鎖緊方式進(jìn)行改進(jìn)。

1 現(xiàn)狀調(diào)查

引進(jìn)的煙槍大壓板裝置的煙舌比原機(jī)的煙舌長(zhǎng)，煙舌入口與出口高度差相同，煙絲束能比較順暢地通過煙舌與煙槍槽形成的圓錐形通道，卷煙紙通過煙舌時(shí)受到的摩擦阻力較小，卷紙邊緣搭口部位拉伸變形量不大，因此煙支搭口比較光滑平整。但該煙槍大壓板裝置在使用過程中煙支圓周控制不穩(wěn)定，圓周波動(dòng)大不能滿足工藝要求的頻次較高，每次出現(xiàn)圓周波動(dòng)都不同程度的造成成品煙支報(bào)廢。根據(jù)車間2016年7月對(duì)因煙支圓周波動(dòng)造成成品煙支報(bào)廢的統(tǒng)計(jì)表明，平均每次產(chǎn)生圓周波動(dòng)報(bào)廢成品煙支約1萬(wàn)支，增加了單箱制造成本。

對(duì)2016年7月車間10臺(tái)卷煙機(jī)產(chǎn)生圓周波動(dòng)的原因進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)造成煙支圓周波動(dòng)不能滿足工藝要求共24次，其中由于大壓板鎖緊機(jī)構(gòu)失靈導(dǎo)致煙支圓周波動(dòng)20次，占總數(shù)的83.3%。平均每臺(tái)機(jī)組每月因大壓板鎖緊機(jī)構(gòu)失靈導(dǎo)致圓周波動(dòng)2次，每次圓周波動(dòng)約報(bào)廢1萬(wàn)支成品煙支。每臺(tái)機(jī)組每月因大壓板鎖緊機(jī)構(gòu)失靈導(dǎo)致約2萬(wàn)支成品煙支報(bào)廢。

2 原機(jī)大壓板結(jié)構(gòu)與工作原理

大壓板主要由支座、固定件、升降件、圓弧件等組成（圖1），支座用螺釘固定在煙槍上，固定件通過軸與支座連接，可繞軸上下翻轉(zhuǎn)。升降件均布4個(gè)導(dǎo)向銷和4個(gè)矩形壓簧。4個(gè)導(dǎo)向銷與固定件導(dǎo)向孔間隙配合，可在孔內(nèi)滑動(dòng)。調(diào)節(jié)手柄螺桿穿過固定件通孔與升降件連接，圓弧件鑲嵌在升降件槽內(nèi)。向前搬動(dòng)鎖緊手柄到垂直位置時(shí)，鎖緊壓簧將壓板鎖緊在煙槍上，圓弧件圓弧面與煙槍圓弧槽組合成圓形通道。通過旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)手柄使圓弧件隨升降件升高或降低改變圓形通道的大小，從而調(diào)整煙支圓周。

圖1 原機(jī)大壓板鎖緊機(jī)構(gòu)

3 原因分析

由于大壓板通過壓簧被鎖緊在煙槍上（圖2），當(dāng)壓簧對(duì)壓板的壓力F產(chǎn)生的力矩F×L1與煙條通過壓板時(shí)對(duì)壓板豎直向上的張力N產(chǎn)生的力矩N×L相等時(shí)，大壓板相對(duì)煙槍的位置不變，由于壓簧在工作過程中頻繁的壓縮和釋放，使壓簧疲勞，使用一段時(shí)間后壓簧對(duì)壓板的壓力F逐漸減小，當(dāng)壓力減小到一定程度時(shí)F×L1＜N×L，大壓板的平衡被破壞，大壓板就會(huì)輕微向上抬起，由于煙條對(duì)大壓板的張力N是不斷變化的，所以大壓板產(chǎn)生跳動(dòng)，使大壓板與煙槍形成的圓形通道的大小不斷變化，導(dǎo)致煙支圓周波動(dòng)。

圖2 大壓板鎖緊原理

4 大壓板鎖緊機(jī)構(gòu)改進(jìn)方案

（1）新設(shè)計(jì)的大壓板由鉸鏈座、鉸鏈軸、工作件和翻轉(zhuǎn)件等4個(gè)部件組成（圖3）。鉸鏈座安裝在煙槍槽里側(cè)，用2顆M6的螺釘固定在煙槍上。鉸鏈孔直經(jīng)14mm，安裝HK1015的滾針軸承。工作件鑲嵌在翻轉(zhuǎn)件槽內(nèi)，用M5螺釘連接。翻轉(zhuǎn)件前面中間位置開一個(gè)缺口（圖4），方便鎖緊螺釘移出后，大壓板向上翻轉(zhuǎn)。

圖3 鉸鏈?zhǔn)酱髩喊彐i緊機(jī)構(gòu)

圖4 翻轉(zhuǎn)件

（2）大壓板鎖緊機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)裝置為一體，由調(diào)節(jié)手柄、壓簧和鉸鏈?zhǔn)铰菽附M成。在大壓板前面缺口對(duì)應(yīng)處的煙槍上加工一個(gè)缺口，煙槍底部缺口兩側(cè)各加工一個(gè)鉸鏈槽，用來(lái)安裝鉸鏈?zhǔn)铰菽?。煙槍上面缺口兩?cè)各加工一個(gè)盲孔安裝壓簧。調(diào)節(jié)手柄螺桿通過壓板前面的缺口與安裝在煙槍上的鉸鏈?zhǔn)铰菽赶噙B，螺桿臺(tái)階限制壓板向上翻轉(zhuǎn)的自由度，壓板與煙槍之間的壓簧保證壓板始終處于調(diào)節(jié)手柄限制的最高位置。轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)手柄可調(diào)節(jié)大壓板相對(duì)煙槍的高度，保證設(shè)備運(yùn)行中大壓板與煙槍形成的圓形通道不受煙條徑向張力影響而發(fā)生變化。需要清潔大壓板時(shí)，向壓板缺口方向搬動(dòng)調(diào)節(jié)手柄就可以向上翻轉(zhuǎn)壓板進(jìn)行清潔，清理完后放下壓板，向外搬動(dòng)手柄使彈簧壓縮，同時(shí)將調(diào)節(jié)手柄搬向壓板前面的開口鎖緊壓板。

5 使用效果

改進(jìn)后的大壓板及鎖緊機(jī)構(gòu)于2016年8月安裝在3號(hào)卷煙機(jī)上試用，對(duì)其使用情況進(jìn)行半年的跟蹤統(tǒng)計(jì)，其間只出現(xiàn)一次烙鐵引起的圓周波動(dòng)，未出現(xiàn)大壓板引起的圓周波動(dòng)。大壓板及鎖緊機(jī)構(gòu)對(duì)保證煙支圓周穩(wěn)定性效果良好，已逐步在其他卷煙機(jī)上推廣使用。

經(jīng)濟(jì)效益：按改造前每臺(tái)機(jī)組每月報(bào)廢成品煙2萬(wàn)支，最低品牌萬(wàn)支成本價(jià)1000元人民幣計(jì)算，使用改進(jìn)型大壓板鎖緊裝置的3臺(tái)機(jī)組每年可產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益7.2萬(wàn)元人民幣。