卷煙機(jī)刀盤傾角校準(zhǔn)調(diào)整工具的設(shè)計(jì)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(jī)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(dá)到工藝要求，刀片切割煙條時(shí)的水平分速度必須與煙條運(yùn)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(shí)現(xiàn)。每一種長度規(guī)格的煙支對應(yīng)一個(gè)刀盤傾角，當(dāng)生產(chǎn)的煙支長度規(guī)格改變時(shí)，必須對刀盤傾角進(jìn)行調(diào)整，使安裝在刀盤上的刀片在切割煙條時(shí)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(fèi)0.5 h 左右，耗時(shí)耗力，影響設(shè)備的有效作業(yè)率，且調(diào)整精度不高，有時(shí)還需要反復(fù)調(diào)整多次才能達(dá)到要求，造成材料的消耗。因此設(shè)計(jì)一種卷煙機(jī)刀盤傾角校準(zhǔn)工具，用其校準(zhǔn)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(jī)改變煙支長度規(guī)格和對煙支切割系統(tǒng)拆卸維修時(shí)都要對刀盤傾角進(jìn)行調(diào)整，使刀盤的水平分速度與煙條運(yùn)行速度相同，從而保證煙支切割質(zhì)量達(dá)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(yùn)行時(shí)，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(shí)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(shí)將煙條切斷。為了保證煙條的切割質(zhì)量，刀片切割煙條時(shí)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(gè)和豎直方向的夾角來保證刀片的水平分速度達(dá)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(shí)，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(shí)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(shí)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(biāo)準(zhǔn)夾角。

上述調(diào)整方式，需要對刀片和喇叭嘴的相對位置進(jìn)行反復(fù)調(diào)整，調(diào)整過程不僅繁瑣復(fù)雜、費(fèi)時(shí)費(fèi)力，每調(diào)整一次約需0.5 h，而且調(diào)整精度不高，嚴(yán)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(jìn)行切割試驗(yàn)以驗(yàn)證調(diào)整效果，造成了材料的浪費(fèi)。因此，如何更加便捷、準(zhǔn)確的實(shí)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(jī)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(shí)必須滿足v刀水平=v煙條=v喇叭嘴[1]，由于機(jī)器運(yùn)行時(shí)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(jī)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(shí)，刀盤與豎直方向的夾角a=arcsin[2]（圖2）。由此可見，當(dāng)卷煙機(jī)生產(chǎn)的煙支長度規(guī)格確定后，根據(jù)卷煙機(jī)的切割方式就可以精確的計(jì)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(zhǔn)調(diào)整的改進(jìn)方案

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

圖2 刀盤切割原理

（1）刀盤傾角校準(zhǔn)調(diào)整工具的設(shè)計(jì)。校準(zhǔn)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(gè)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(shí)，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(zhǔn)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(zhǔn)裝置上的水平儀水平時(shí)擰緊螺釘即可。

（3）刀盤傾角測量。需要測量刀盤傾角時(shí)，將校準(zhǔn)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(zhǔn)儀分解

圖4 刀盤傾角校準(zhǔn)調(diào)整工具

圖5 刀盤角度校準(zhǔn)調(diào)整工裝

4 效果檢查

通過刀盤傾角校準(zhǔn)工具的應(yīng)用，有效的減少了調(diào)整刀盤用時(shí)，校準(zhǔn)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(qiáng)度。同時(shí)使用刀盤傾角校準(zhǔn)儀器可以對各種機(jī)型生產(chǎn)不同長度規(guī)格的卷煙機(jī)刀盤傾角校準(zhǔn)調(diào)整與測量。提高了刀盤的校準(zhǔn)精度，煙支切割質(zhì)量得到保障。