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YJ212接裝機最終分切鼓輪切割機構的改進

 

圖1 YJ212最終切割機構示意圖

1.最終切割刀 2.磨刀砂輪 3.砂輪軸(聯接調節裝置)

 

  YJ212接裝機是ZJ112(PROTOS90E)型卷煙機組的兩大主要組成設備之一。該型號接裝機的煙支最終分切裝置采用了與YJ27接裝機相同的“最終分切刀與砂輪磨刀相結合”的構造。但由于YJ212的運轉速度更快,最終切割機構各構件間沖擊增大,以致該切割裝置出現構件損壞頻率明顯增加的現象,并且也出現了YJ27接裝機很少出現的煙支濾嘴端切口毛邊拉絲、端面輕微變形等質量瑕疵。為此,通過對該型號設備最終切割機構的機械原理分析,以期實現對煙支最終切割方式的改進,從而提高該機型的運轉效率和質量水平。

  1、存在問題

  1.1 最終切割裝置的設備構造

  YJ212接裝機最終分切鼓輪及附屬切割機構是將接裝后的雙倍長煙支切割為等長成品煙支的裝置,其切割機構由最終切割刀、磨刀砂輪以及支撐架、砂輪調節機構、傳動裝置組成(圖1)。

  1.2 最終切割裝置構件損壞原因分析

  YJ212接裝機最終切割機構部分的構件消耗居高不下。據某廠一年的統計數據,共更換各種備件達2399次(表1),每機臺每工作日平均更換2.5次。

 

1  5YJ212接裝機切割機構備件消耗

序號

備件名稱

年耗用

1

最終切割刀

2042

2

磨刀砂輪

161

3

磨刀砂輪軸承

150

4

磨刀砂輪軸

22

5

其他備件

24 

 

 

  1、最終切割刀分析

  YJ212接裝機配備的最終切割刀為鋒鋼刀,韌性好,價格低,但在高速旋轉切割的過程中容易鈍化而失去鋒利性,使用壽命較短。因此,該機盡管為該最終切割刀配置了磨刀砂輪來提高最終切割刀的使用周期,但一般仍需(8~10) h更換1次。

  2、磨刀砂輪機構分析

磨刀砂輪由兩片砂輪疊合而成。通過調整磨刀砂輪的轉軸架,將最終切割刀放在兩個砂輪中間,徑向重疊(8~10) mm。除了砂輪的自身磨損需要定期的更換外,由于磨刀過程是在切割刀高速旋轉的情況下進行,徑向沖擊力較大,因而經常造成磨刀砂輪軸、軸承的損壞,也會導致磨刀機構與固定套的聯接松動等問題,需要進行經常性的維修更換。

  因此,要解決YJ212備件消耗高問題,關鍵是要提高最終切割刀的鋒利性和持久性。

  1.3 質量瑕疵來源分析

  據統計,YJ212接裝機生產的成品煙支出現濾嘴端切口毛邊、變形以及拉絲等質量瑕疵的比例占產量的5%~7%左右。

  與YJ27接裝機相比,由于該切割刀的額定切割能力由7000支/min提高到了10000支/min,線速度提高了43%,因此切割時刀盤與濾棒、砂輪的摩擦增大,刀盤溫度更高。較高的刀盤溫度,一方面加劇了最終切割刀的鈍化效應,另一方面也會造成濾棒熱熔膠、卷煙接嘴膠、增塑劑等膠體成分的熔融,致使最終切割刀盤兩側更容易形成大量膠垢,最終導致煙支濾嘴端切口毛邊、變形以及拉絲等質量瑕疵。

  因此,解決其質量瑕疵的有效辦法,一是提高刀盤的抗鈍化能力,二是要為最終切割刀設計膠垢清理裝置。

  2 、改進方法

  2.1 提高切割刀鋒利性和持久性

  改用硬質合金材質刀片是目前提高切割刀鋒利性和持久性的通用選擇。因此,選用超細顆粒硬質合金YG8材質的切割刀作為最終的解決方案,刀片厚度選擇0.2 mm。

  由于硬質合金具有超硬、耐磨、強度較好、耐熱、耐腐蝕等一系列優良性能 ,因此可以將最終分切圓刀配套的磨刀砂輪裝置同步取消。

  2.2 最終切割刀的防積垢設計

  為防止生產過程中煙支接嘴膠偶然性溢出在最終切割刀表面形成膠垢,特增設了一套最終切割刀清潔裝置。

 

圖2 最終切割刀清潔裝置示意圖

1.最終切割刀;2.三刃刮刀;3.刮刀軸;

4.L形搖臂;5.固定座;6.搖臂軸;7.拉簧支架

  最終切割刀清潔裝置(圖2)由1個固定座、2個L形擺臂、2個三刃刮刀、2個拉簧和一個拉簧支架組成。其中,底座固定在接裝機身上,拉簧支架固定在固定座上,分置于最終切割刀的兩側的2個L形搖臂通過拐角部位的轉動軸與固定座架聯接。2個邊長20 mm材質為T12A合金的三刃刮刀,通過轉動軸分別聯接在L形搖臂的頂端,并可360°自由旋轉。L形搖臂的另一端設有拉簧掛鉤。
L形搖臂可以在手動情況下進行90°轉動。在拉簧的作用下,通過L形搖臂的轉動可以實現刮刀與最終切割刀的緊密貼合和有效分離。生產過程中,三刃刮刀的一個刀刃緊貼在最終切割刀上,可有效清除圓刀上的膠積物。通過三刃刮刀的手動旋轉,可以快速變換刀刃,使三刃刮刀的備件更換周期延長了3倍。
  3、改進效果
  YJ212卷接機切割機構改進后,其效果見圖3。
  YJ212卷接機切割機構改進11個月以來,最終切割刀的更換周期由過去的(8~10 ) h 增加到現在的約170 h左右,最終切割刀清潔裝置的構件(包括三刃刮刀、拉簧等易損件)從未損壞,備件損耗大大降低。
  同時, YJ212接裝機自改進以來因最終切割刀引起的濾嘴擠壓、變形、拉絲等質量瑕疵的煙支比例降低到產量的1.0 %以下,較改進前降低了80 %以上。
改進后的YJ212卷接機切割機構,除清潔裝置采用手動方式實現三刃刮刀與最終切割刀的貼合和分離外,無任何傳動、校準、調節和電控裝置,結構簡單,運行可靠,具有極好的推廣應用價值。

 

 

 

 

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