SD5切丝机进给杆保护装置研制

候 劲，普绍清，杨 豪，黄 刚，黄建军，董永红，李剑冰，尹少平

（红塔烟草（集团）有限责任公司大理卷烟厂，云南 大理 671000）

制丝车间是卷烟厂生产卷烟承上启下的重要环节，车间内的设备多样化和大型化，每种设备都有其重要的作用，其中切丝机是制丝过程中最重要的设备。切丝机直接关系到烟丝产品的质量，切丝机切丝宽度的均匀情况直接影响烟丝的后期加工过程。因此，保证切丝机的精细加工显得非常重要，其中对切丝机的日常维护和关键部位的保护是至关重要的。切丝机的型号有很多种，针对不同型号的切丝机有着不同的维护方法。我厂制丝车间使用的切丝机为意大利高比特SD5型切丝机，此切丝机有流量大、切丝均匀和安全稳定等特点。为了保证SD5切丝机的切丝宽度均匀、烟丝切丝质量高、烟丝的可加工性强，维护切丝机进刀系统的稳定和精细是其中的关键。由于SD5切丝机进刀系统中刀片进给杠杆装置设计缺陷，当切丝机工作一段时间后，刀片进给杠杆会因为异物的进入导致故障出现，刀片进给杠杆发生不能正常工作的情况，甚至会出现刀片进给杠杆中的进给杆表面磨损破坏的情况。本文从SD5刀片进给杠杆的装置情况和工作原理出发，设计一种刀片进给杠杆保护装置，对SD5切丝机的刀片进给杠杆进行保护。

1 SD5切丝机刀片进给杠杆装置

1.1 SD5切丝机刀片进给杠杆工作原理[1]

制丝工艺使用的SD5切丝机设备，刀辊出刀是由进刀系统控制。进刀系统，由进给杆、导向进给杆、刀片进给杠杆底座、进给杆上固定块、刀片进给杠杆、进给杆固定铜块、铜块，空压气和一些辅助零件组成的，如图1所示。其中，进给杆、导向进给杆、刀片进给杠杆底座、进给杆上固定块、刀片进给杠杆组成本文中的刀片进给杠杆装置系统。

图1 SD5切丝机刀片进给杠杆系统装置示意图

SD5切丝机刀片进给杠杆的进刀工作过程为：空压气以设定的工作频率带动进给杆进行平行移动，进给杆上的固定块随着进给杆平行移动而带动刀片进给杠杆的转动，最终由刀片进给杠杆上的滑块直接推动刀子移动，完成整个进刀过程。进刀系统每一次进刀的位移都非常的小，只有刀片进给杠杆在整个出刀过程中不受到任何的影响，刀子才能有非常精准的位移值。SD5切丝机的刀辊上安装有十把切丝刀，只有十把刀子的出刀位移值保证在同等数量下，才能保证切丝机的工作稳定、切丝宽度准确均匀。

1.2 SD5切丝机刀片进给杠杆工作存在问题[2]

SD5切丝机在工作过程中，偶尔会存在粉尘和异物的环境。由于图1中刀片进给杠杆与刀辊之间的空隙（7）的存在，这些异物进入刀辊内部的进刀系统内时，进刀系统中进给杆裸露部分会直接与异物接触到。这些异物很容易粘附在进给杆上，随进给杆工作进入进给杆与进给杆固定铜块和铜块的缝隙中（即图1中的1部位与6部位，还有1部位与8部位之间）。一旦进入缝隙的异物过多，没有及时的清理掉，就会导致进给杆在运动时产生一定的形变。特别是异物进入到进给杆与导向进给杆（图1中1部位与2部位）之间，形变会更加的严重。若异物是一些硬度较高的物体，此时进给杆在作用力下直接导致进给杆、导向进给杆和铜块的表面磨损与破坏，如图2所示。图2中凸显部位就是硬度高的异物作用下，进给杆被破坏的情况。

图2 进给杆表面受到硬度高异物磨损破坏

切丝机每次进刀量很小，进刀过程是一种微运动，对进刀系统中的装置精度要求比较高。当进刀系统中进给杆、导向进给杆或铜块的表面发生微小的磨损时，这个进刀系统就会失去进刀功能。切丝机刀辊中的其中一把刀不再出刀时，就会影响整个切丝质量。进给杆、导向进给杆和铜块的磨损和破坏，使得切丝机的维修成本和工作量增大。

2 SD5切丝机刀片进给杠杆保护装置

2.1 SD5切丝机刀片进给杠杆工作情况

根据车间SD5切丝机修理工的统计，每隔半个月的时间就必须打开切丝机的刀辊，对刀片进给杠杆上的异物进行清扫。这样增大了工作人员的工作量，同时不能完全解决进给杆位移时的形变问题，同时就不能保证进刀系统的稳定。由于异物进入情况的不确定性，不能准确的判断硬度高异物进入的情况，切丝机在工作过程中，刀片进给杠杆就存在一定的安全风险，出现了多次的进给杆磨损破坏情况。

2.2 SD5切丝机刀片进给杠杆保护装置设计[3]

根据SD5切丝机刀辊的结构特点，改进进刀系统的结构或改变零件的形状，都切丝机的整体工作性能都会发生改变。切丝机的切丝效果就会发生变化，不能保证切丝质量。从不改变任何设备和零件的形状与功能实际情况出发，合理利用进刀系统的空间，设计一种刀片进给杠杆的保护装置。本文经过对进刀系统的研究，发现异物进入进给杆与铜块、进给杆与导向进给杆之间的缝隙，主要的原因是有一部分直接裸露与异物接触（图1中7部位中进给杆部分）；由于进给杆上涂有润滑油，异物很容易粘附在进给杆，进给杆作平行位移时，异物就会在进给杆与导向进给杆和铜块相对位移的情况下进入它们的缝隙中。通过研究和分析，本文设计一种保护装置，固定安装在刀片进给杠杆与刀辊之间的空隙（图1中的7部位），防止异物直接与进给杆接触。

2.3 SD5切丝机刀片进给杠杆保护装置[4]

保护装置的主要功能是防止异物与进给杆接触，即阻碍异物落到进给杆的表面，因此保护装置的下表面必须完全遮住进给杆的裸露部分。由于进给杆是不断的平行位移的，保护装置的下表面与进给杆有相对位移，会发生相对摩擦，本文选择304不锈钢作为保护装置的材料[3]。为了不增加刀辊电机的工作负荷，保护装置尽量小型化。设计保护装置与刀辊的固定，利用刀片进给杠杆底座为保护装置直接固定点，固定时利用刀片进给杠杆底座的三颗螺母固定。本文设计的保护装置，如图3所示。

图3 保护装置三视图

2.4 SD5切丝机刀片进给杠杆保护装置的安装[5]

制作好的保护装置，再次确定装置尺寸，每台切丝机使用20个刀片进给杠杆保护装置。切丝机停止时，将切丝机刀辊上的刀子和压刀板拆卸下来，再将进刀系统中的两个刀片进给杠杆拆卸下来。将加工好的保护装置涂抹上适量的烟草行业润滑油，再按照装配示意图中位置进行安装，用3颗不锈钢螺栓进行锁紧固定，装配示意图如图4所示。图中保护装置用3颗螺母（5）固定在刀片进给杠杆底座（4）上，安装时除了螺母各个零件的表面均匀的涂抹上烟草行业润滑油。安装时尽量不要改动其他零件的位置，安装各个组件时要求间隙配合、水平紧固、润滑油涂抹均匀。安装完毕后，即可投入正常生产使用。

图4 保护装置装配示意图

本文中SD5切丝机刀片进给杠杆保护装置的安装，不改变进刀系统中其它零件的位置，对整个切丝机的工作状态和工作能力没有任何影响，合理利用了SD5切丝机刀辊上的空间位置。安装保护装置的实际情况，如图5所示。

图5 保护装置现场安装实图

2.5 SD5切丝机刀片进给杠杆保护装置的工作原理

安装刀片进给杠杆保护装置的进刀系统工作动态是不发生变化，保护装置时静止不动。整个工作原理如下（以图4保护装置装配示意图说明）：进刀系统的进给杆（1）工作过程中平行移动时，进给杆上固定块（8）随着进给杆的移动而带动刀片进给杠杆（9）完成一次进刀。整个过程，只有进给杆（1）在平行移动，保护装置（3）、导向进给杆（2）、进给杆固定铜块（6）和铜块（10）是静止不动，刀片进给杠杆（9）是绕刀片进给杠杆底座旋转。保护装置（3）静止不动，阻碍异物与进给杆（1）直接接触，异物只会在保护装置上积累，不能随进给杆的平行移动进入进给杆（1）与导向进给杆（2）、进给杆固定铜块（6）和铜块（10）之间的缝隙。异物只在保护装置（3）上存在，保证了异物不能接触到进给杆（1），保护了刀片进给杠杆不被磨损和破坏。

3 结束语

SD5切丝机刀片进给杠杆保护装置的功能是阻碍异物进入进给杆与铜块、进给杆与导向进给杆和进给杆与进给杆固定铜块之间的缝隙，达到保护刀片进给杠杆不受异物的破坏，不能完全阻止异物进入到切丝机刀辊的进刀系统内部，弥补了SD5切丝机在这方面的设计缺陷，满足了一定的切丝机进刀系统安全运行要求。实际运行中，根据切丝机的生产运行情况，每隔一段时间，必须对保护装置上的异物进行清除。对切丝机的进刀系统进行实时的跟踪和研究，对SD5切丝机的一些设计缺陷进行改进，完善SD5切丝机安全运行保证工作。