PASSIM卷煙機劈刀保險裝置改進

【摘要】PASSIM卷煙機劈刀傳動機構(gòu)采用剪切式保險銷對劈刀實現(xiàn)過載保護。使用中，保險銷磨損快，經(jīng)常造成劈刀傳動曠量大、煙絲束緊頭位置偏移、煙支重量標偏不穩(wěn)定等現(xiàn)象，在出現(xiàn)過載時還會造成劈刀機構(gòu)和彈性聯(lián)軸器損壞故障，嚴重影響設(shè)備性能的發(fā)揮。通過改進，設(shè)計了滾珠式過載保護裝置。通過兩組對稱設(shè)置的滾珠與彈簧來替代保險銷，徹底避免了因保險銷所引發(fā)的劈刀傳動曠量的產(chǎn)生。當劈刀機構(gòu)發(fā)生過載時，滾珠滑出滾槽，連接體與帶輪組件脫離，劈刀裝置停止轉(zhuǎn)動，確保設(shè)備零部件不受損壞。降低了操作人員的勞動強度，減少了設(shè)備維修費用，提高了設(shè)備效率。

【關(guān)鍵詞】劈刀機構(gòu);剪切式保險銷;彈性聯(lián)軸器;滾珠式過載保護

一、劈刀機構(gòu)工作原理

重量控制系統(tǒng)是卷煙機重要組成部分之一，按其工作原理可分為檢測、控制和平準器（俗稱劈刀機構(gòu)）兩部分。卷煙機的劈刀機構(gòu)是一個獨立的組件，由支撐管、傳動齒輪、傳動軸、劈刀盤和刷絲輪等組成。工作時，利用兩只旋轉(zhuǎn)方向相反的劈刀盤對運行中的煙絲束進行削剪，并由刷絲輪將削下的煙絲刷掉。經(jīng)過劈刀機構(gòu)的上升或下降，削減掉吸絲帶上多余的煙絲，從而控制煙絲條的重量。劈刀盤上有均布的凹槽，設(shè)備運行中要求劈刀盤上的凹槽必須與煙條切割刀片保持同步，使刀片切割在劈刀盤凹槽所作用煙條部位的中間，保證生產(chǎn)出的煙條在單長煙支的兩端切口處均有緊頭部分，以減少空松煙支的產(chǎn)生。

二、劈刀傳動機構(gòu)分析

（一）劈刀機構(gòu)的驅(qū)動裝置

劈刀機構(gòu)傳動系統(tǒng)的動力源來自卷煙機主電機。經(jīng)過一系列的齒輪傳遞，將動力傳至吸風室齒輪箱，再由吸風室齒輪箱背后輸出軸上面的帶輪，通過齒形帶帶動劈刀機構(gòu)的驅(qū)動帶輪，驅(qū)動帶輪通過傳動軸最終將動力傳遞至平準器齒輪箱，從而帶動劈刀盤和刷絲輪工作。

（二）彈性聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)

在驅(qū)動帶輪至平準器齒輪箱的傳動過程中，生產(chǎn)廠家采用了一個螺旋槽型彈性聯(lián)軸器。該聯(lián)軸器外徑25.4mm，長度39mm，前端內(nèi)徑8mm、通過平鍵與軸11相連。后端的外表面有一個銷釘槽，用來連接保險銷，后端內(nèi)孔中有一個內(nèi)徑為6mm的銅套，與軸34相連。在彈性聯(lián)軸器的外圓有一條連續(xù)多圈的長切槽，使聯(lián)軸器具有優(yōu)良的彈性，可以承受多種偏差，特別適合用于糾正偏角和軸向偏差。

（三）剪切式保險銷

1.剪切式保險銷的作用

在實際生產(chǎn)中，被劈刀盤削減下的吸絲帶上多余的煙絲，會在螺旋回絲裝置中累積，形成堵塞，導致劈刀組件轉(zhuǎn)動受阻。為了保護劈刀組件和彈性聯(lián)軸器不被損壞，在驅(qū)動帶輪軸至彈性聯(lián)軸器之間，采用了剪切式保險銷結(jié)構(gòu)。保險銷通過連接盤插在彈性聯(lián)軸器的銷釘槽中，連接盤的后端通過平鍵與驅(qū)動帶輪軸相連接，并用螺釘固定;前端通過保險銷與彈性聯(lián)軸器連在一起，將動力通過聯(lián)軸器傳給劈刀機構(gòu)。當劈刀機構(gòu)的轉(zhuǎn)動出現(xiàn)過載時，保險銷須被及時切斷，斷開驅(qū)動帶輪與劈刀機構(gòu)之間的動力連接，使彈性聯(lián)軸器和劈刀機構(gòu)停止轉(zhuǎn)動，避免受到損壞。

2.剪切式保險銷的結(jié)構(gòu)缺陷

（1）保險裝置采用的剪切式保險銷結(jié)構(gòu)，在銷釘端部與剪切槽之間存在一定的間隙。隨著設(shè)備的運行，保險銷與剪切槽之間的接觸面會產(chǎn)生微動磨損以及表面疲勞磨損，而由于受加工材料的影響，銷釘端部的接觸面磨損很快，使保險銷與剪切槽之間的間隙隨著使用時間而逐漸增大。實踐證明，當保險銷與剪切槽之間的間隙大于0.5mm時，經(jīng)傳動鏈放大后，就會使劈刀組件在轉(zhuǎn)動中會產(chǎn)生較大的曠量。造成劈刀圓盤在削減吸絲帶上的煙絲時，圓盤上的凹槽無法準確定位，煙支的緊頭位置無法得到保證，表現(xiàn)為煙支端部空松現(xiàn)象增加、重量標偏不穩(wěn)定等。為了減少這些質(zhì)量缺陷的產(chǎn)生，操作人員平均每兩天就要更換一個保險銷，增加了無謂的工時及勞動強度。

（2）滾珠式過載保護裝置的工作原理

設(shè)備正常運行時，連接盤與驅(qū)動帶輪一體旋轉(zhuǎn)，連接體上的滾珠在彈簧的壓力下，鑲嵌在連接盤的“V”型槽內(nèi)，與“V”型槽緊密連接。連接體隨同連接盤和驅(qū)動帶輪一起轉(zhuǎn)動，并通過平鍵直接將動力傳遞給傳動軸，傳動軸又通過彈性聯(lián)軸器帶動劈刀機構(gòu)正常轉(zhuǎn)動。當劈刀機構(gòu)轉(zhuǎn)動受阻、發(fā)生過載時，滾珠就滑出“V”型槽，連接體與連接盤脫離，和帶輪傳來的主傳動完全脫開，連接體與傳動軸一起停止轉(zhuǎn)動，使劈刀機構(gòu)停止工作。在消除過載之后，滾珠重新被彈簧壓緊在“V”型槽內(nèi)，對劈刀機構(gòu)的傳動又恢復正常。

三、改進效果

經(jīng)實際使用滾珠式過載保護裝置后，達到了預期效果：

（一）顯著改善了劈刀的工藝功能。改進后徹底消除了因保險銷磨損造成劈刀機構(gòu)傳動間隙過大的現(xiàn)象，提高了劈刀盤凹槽形成煙支正確緊頭位置的穩(wěn)定性，煙支端部空松、重量標偏不穩(wěn)定等現(xiàn)象得到明顯改善。

（二）徹底解決了操作工頻繁更換保險銷的現(xiàn)象，減少勞動強度與設(shè)備停機時間。

（三）降低了設(shè)備維修費用，提高了設(shè)備有效作業(yè)率。通過調(diào)整彈簧對滾珠的壓力，可適時改變過載保護裝置限受載荷的設(shè)定值，切實保護劈刀機構(gòu)和彈性聯(lián)軸器不受損害。從2012年9月安裝之后，至今沒有出現(xiàn)過劈刀機構(gòu)損壞事故。

四、結(jié)論

滾珠式過載保護裝置可確保傳遞的載荷不超過限定值，當出現(xiàn)過載現(xiàn)象時，可將傳動迅速斷開，反應(yīng)及時，安全可靠。由于其限定載荷的大小可以調(diào)整，工作精度較高，應(yīng)用靈活方便，有較好的推廣價值。

參考文獻：

[1]李新光.PASSIM卷接機組培訓教材[M].中國煙草總公司許昌煙草機械廠，1997.

[2]溫邦椿.機械設(shè)計手冊[M].機械工業(yè)出版社（第五版），2010.

[3]朱孝錄.機械傳動設(shè)計手冊[M].電子工業(yè)出版社（第五版），2007.

作者簡介：

曲軍建（1972.9-），男，河南中煙工業(yè)有限責任公司南陽卷煙廠卷包部修理班卷接維修組組長，高級技師，研究方向：卷煙設(shè)備管理、修理、改造。