YJ 24接装机滤棒滚搓导轨的改进

吕桂方

（河南中烟工业有限责任公司漯河卷烟厂 河南 漯河 462000）

随着烟草行业的发展，产品市场竞争日益剧烈，而竞争的实质是成本、效率、质量的竞争。为了应对市场考验，提升企业整体竞争力，降低成本，丙纤加胶嘴棒因造价成本低，在某些档次卷烟产品中的应用广泛。我厂生产的卷烟采用的YJ15/YJ24XG卷接机组是在英国莫林斯公司生产的SUPER9/PA9卷接机组的基础上改进型卷接设备，生产能力由6500支/分提高到了7000支/分，设备运行更加平稳可靠，操作维修简便，生产效率高，但所用丙纶加胶嘴棒时，易产生掉嘴、乱嘴、挤嘴现象，进而造成搓板阻塞而停机，影响产品质量、消耗，阻碍生产效率的提高，故对设备的改进提出需求，以增强其适应能力。

1 存在问题及原因分析

我厂目前使用的丙纤加胶嘴棒是由外厂提供的。由于丙纤嘴棒相对醋酸嘴棒本身弹性就差，容易产生折皱。使用前再经过机械装盘、手工翻盘、嘴棒发射机和接收机后，产生了大量变形具有折皱的嘴棒。在有折皱的地方，丝束的弹性更差。如果该折皱正好处于滤棒滚搓导轨对滤嘴滚搓的位置，会因该滤嘴段受力不均匀而发生歪斜或者掉落。造成该滤嘴段不能顺利进入错位鼓轮轮槽内，从而产生在错位鼓轮处掉嘴的现象或者被带入并行鼓轮引起乱嘴、挤嘴进而造成烟支阻塞搓板现象，不仅造成停机次数增加，影响设备的正常运行，而且造成原材料的浪费。

针对YJ24接装机在正常工作中，供嘴系统所发生的故障现象，在分析可能因素基础上，先后进行了以下方面的努力。

1.1 暂停嘴棒的自动供给，改由人工上嘴。减少造成嘴棒弯曲变形、折皱的中间环节。掉嘴现象减少，设备运行效果改善，但人力消耗大。

1.2 对嘴棒嘴棒发射机和接收机进行全面检查，并让制造厂家进行调整，尽力消除嘴棒发射机和接收机对嘴棒的影响，仅在滤棒的端部损伤方面有所改善，不能有效杜绝滤棒变形和折皱现象。

1.3 加强对滤棒存放环境的监控，消除环境温湿度对滤棒的影响，运行效果甚微。

2 改进方案的实施

为了能从根本上解决问题，针对该故障现象，决定对滤嘴滚搓导轨进行改进。改进的方法是对滤嘴滚搓导轨指进行加宽处理。目的在于增加滚搓导轨指和滤嘴的接触长度，减小嘴棒变形折皱部位对其滚动过程中轨迹的影响。即在滚搓导轨和错位鼓轮间隙不变（即对嘴棒压力不变）的情况下，保证滤嘴正常的滚动形态，使其受力均匀，不致发生歪斜或者错位。增强滚搓导轨对滤嘴的控制能力，使滤嘴能够准确稳定地进入错位鼓轮承嘴槽，顺利完成滤嘴在错位鼓轮处的交接。滚搓导轨指加宽后，相应的传送鼓轮导轨槽也应加宽，使滚搓导轨指尖能够顺利进入槽内。由于传送鼓轮尺寸限制，槽加宽后，原承嘴槽风孔被破坏，对承嘴槽风孔也要改变，每段承嘴槽由原来的四个风孔改成两个风孔。同时将孔径变大，以保证足够的负压风来吸附传送滤嘴。使改进后的供嘴系统，对丙纶加胶嘴棒的适应性增强，控制能力提升、运行更加稳定可靠。

2.1 对滤嘴滚搓导轨的改进

滤嘴滚搓导轨是滤嘴供给系统中比较关键的部件，对它的改进应当是基于原有功能基础上的功能扩展。而这种扩展包括两方面的内容。

1）对滤嘴滚搓导轨指加宽

滚搓导轨指的宽度应当满足对滤嘴段进行有力、有效地支撑，不至发生歪斜。为了确定导轨指的宽度，先要找出对40mm长的滤嘴段（我们使用的是120mm长，需一切三的嘴棒）支撑最有效的两个点。为找这两点,对40mm的滤嘴段可采取黄金分割法，取其前三位数字的近似值是就是0.618。从两端分别算，一条线段上有两个这样的点。因此通过计算就得到：

40×0.618=24.72； 40×（1-0.618）=15.28；

如图1中的A、B点就是所需要的两个黄金分割点，其中CD为滤嘴段的长度40mm，CA=15.28mm，CB=24.72mm。因此滚搓导轨板指的宽度定为：AB=CB-CA=24.72-15.28=9.44mm；

但考虑到嘴棒加工误差，决定将导轨指加工的宽度定为10.0mm。图2、图3是改进前后的滤嘴滚搓导轨示意图。

图1 滤嘴段两黄金分割点示意图

图2 改进前的滚搓导轨

图3 改进后的滚搓导轨

2）对滤嘴滚搓导轨圆弧工作面进行金刚砂喷涂

为使滤嘴在滚动过程中不会造成滑动，搓板圆弧工作面，也就是滚搓导轨工作面必须具备一定的粗糙度。也为了保持滤嘴滚搓导轨的原有性能，因此采用和原搓板表面处理工艺相同的金刚砂热喷涂处理技术。喷丸粒度为80～100号，涂层厚度为0.5mm。涂层具有耐高温腐蚀、抗磨损等特性。

2.2 传送鼓轮导轨槽的改进

滚搓导轨指加宽为10mm后，相应的传送鼓轮导轨槽也应加宽。因滚搓导轨指和传送鼓轮导轨槽两侧应有1mm的间隙。那么传送鼓轮导轨槽就由原来6mm改为（10+1）mm。导轨槽加宽后，对承嘴槽风孔也要改变，由于位置限制每段承嘴槽由原来的四个风孔改成两个风孔。为保证滤嘴段在机器运转过程中被牢固吸附，不会掉落，风孔数量改变后，滤嘴段所受负压不能发生变化。根据设备在工作状态下提供的三个条件：①所处环境大气压大小没变；②机器供给的负压风压力大小没变；③仍是符合原规格的嘴棒。再依据压强公式：

P=F/S；

可知，在负压风压力大小不变的情况下，滤嘴所受作用力与受风面积成正比。只要保证滤嘴受风面积不发生变化，嘴棒就能保持原来的工作状态。假定原来孔的直径为d1,改后为d2，根据上面的公式得到：

4S1=2S2， 即 4π（d1/2）2=2π（d2/2）2；

而原来的孔径d1为2.8mm,则经计算可知改后孔径为4.0mm才能满足要求。

3 改进效果

通过对滚搓导轨和传送鼓轮进行的改进，并严格按照装配要求进行安装调试。为了验证效果，决定在我厂的3#卷接机组上进行实验性使用，并对该设备改进前和改进后连续三天的运行情况进行了调查，其掉嘴支数平均由68次，下降到8次；搓板阻塞次数由20次，下降到4次。为了验证它的稳定性，又观察了几个月的实验运行，经过对比分析发现经过改进后，取得了以下效果：1）搓板导轨对滤嘴的控制能力明显增加，掉嘴现象明显减少；2）烟支阻塞搓板现象明显减少，原材料消耗降低；3）设备运行稳定，停机时间、停机次数明显减少，提高了设备的有效作业率。

[1]吴宗泽，主编.机械设计师手册[S].机械工业出版社，2002.

[2]卷烟卷接设备结构与原理[J].

[3]田勇杰，范培学.长城卷接机组结构原理[J].1993，9.

[4]郑国伟，主编.机修手册.机械工业出版社[S].1993.