ZJ116A 型卷接机组滤棒长度调节装置的改进

冯雄伟， 管 坦， 胡淑云

（常德烟草机械有限责任公司， 湖南 常德 415000）

引言

成品卷烟是由滤棒和烟条通过水松纸片粘接后搓接而成的，其长度和吸阻等物理指标是影响成品卷烟香味和劲头的重要影响因素[1-4]。如果滤棒长度偏差较大，会直接导致卷烟单支长度、重量以及吸阻等物理指标超标，生产出不合格卷烟，增大原辅材料的消耗。近年来，对滤棒长度调整与控制进行了许多研究，黄强等[5]通过对供嘴部件的改造，使MK9N 卷接机组能生产出滤棒长度58 mm、烟条长度62 mm的新型加长滤嘴卷烟；胡鹏等[6]针对PASSIM8K 卷接机组提出了一种卷烟长度规格改造方法，提高了对滤嘴长度改造的效率；刘国平[7]针对AF12 滤嘴接装机设计了一种滤棒四分切的方法；陈来记[8]通过改进切刀支座，缩短了滤棒规格调整时间；谢明金等[9]利用Matlab 软件推导了滤棒长度与刀盘倾斜角及喇叭嘴旋转直径之间的关系。ZJ116A 型卷接机组是以成熟ZJ116 型卷接机组为技术平台研发的新一代国产超高速卷接设备，其额定生产速度为14 000支/ 分钟[10-11]，但目前针对该机型的滤嘴长度规格控制与调整的研究鲜见报道。为此，通过对影响卷烟长度的因素进行分析，对滤嘴长度控制系统装置进行改造，以期提高滤嘴长度的控制精度，降低滤嘴长度调整难度，提高工作效率。

1 问题分析

在ZJ116A 型卷接机组的生产过程中，滤棒贮存库将滤棒输送到滤棒料斗中，滤棒料斗中的横向输送皮带将滤棒从料斗中连续输送至滤嘴切割轮的轮槽中，然后滤嘴切割装置将滤棒切割成双倍长的滤嘴段。

滤嘴切割装置位于滤嘴切割轮右侧，如图1 所示，前后设置有两把切刀1，两切刀之间的距离为双倍滤嘴段长度±0.1 mm，切刀由电机带动。在切刀位置装有四个切割导向板5 及两个导轨4，两侧的导轨上均制有0.5～0.8 mm 的台阶，能保证在切割时滤嘴端不会受轴向压力影响而变形。切割导向板与鼓轮烟槽的间距要调整到比滤棒直径小0.2 mm，使滤棒在切割时不会发生窜动。切刀的右边还装有磨刀砂轮2，可以在线磨刀，保证切刀的锋利。砂轮与切刀成一定角度，可通过右边的手轮3 调整，其工作原理如下页图2 所示，滤棒3（总长为X）进入一次分切轮的承烟槽中后，被两侧的导轨1 推至鼓轮的中心线上，当转到切刀2 处，旋转的切刀将滤棒切成X/3 和2X/3 长。X/3 长的滤嘴段被推向一侧处，而2X/3 长的滤嘴段的位置不变，当2X/3 长的滤嘴段进入第二个切刀位置时，切刀再将之切成各X/3 长的两段滤嘴段，同时，切刀将这两段滤嘴段向两侧推动，这样，经过两把滤棒切刀的切割，轮槽中的滤棒被分切成长度相等的三段滤嘴段。

图1 滤嘴切割装置

因此，前后导轨间距X，切刀与两个导轨的间距X/3，决定了三段滤嘴长度。当生产的滤嘴规格发生变化，则重新调整导轨和切刀的安装位置，切刀位置的调整比较简单，只需调整刀架使切刀能对准滤嘴切割轮的刀槽，调整导轨比较复杂，必须将2 个导轨和4 个切割导向板拆卸出来，然后再一个个反复调整安装，使2 个导轨间距X=滤棒长度，使切割导向板与鼓轮烟槽距离比滤棒直径小0.2 mm，最后用紧定螺钉将导轨和切割导向板锁紧在导杆上，由于此处关联件较多，结构紧凑，而且调节时没有参考量值，因此需要反复调节，调整过程繁琐且不便，很难调整到最佳位置。

图2 滤棒切割原理

2 改进方案

2.1 改进结构

如图3 所示，改进后的调节装置主要由调节螺杆、导轨、切割导向板、支架以及紧定螺钉等组成。该调节机构一共有4 个调节螺杆，其中前导轨6 的移动由上下两个调节螺杆1 控制，后导轨4 的移动由上下两个调节螺杆2 控制。当滤棒长度规格变化，需要进行调节时，首先调节切刀5 的位置，使其对准切刀槽，然后松开紧定螺钉3，再同时旋转两个调节螺杆2，使后导轨4 移动，直到后导轨与切刀之间的距离为X/3,再拧紧后导轨上的紧定螺钉，然后同时旋转两个调节螺杆1，使前导轨6 移动，直到前导轨与切刀距离为X/3，再拧紧前导轨上的紧定螺钉。不需要再重新拆掉所有切割导向板与导轨，大大简化了调节步骤，减少了工作强度。

图3 改进后滤棒长度调整装置

2.2 刻度标识

为解决滤棒长度调节时无参考量值的问题，根据调节螺钉的尺寸，在调节螺钉外围的零件上标记了一圈刻度作为量化调节的参照，见图4。该刻度标识一共有10 个刻度，每旋转调节螺钉一个刻度时，导轨则移动0.1mm，提供了一个参考量依据，便于操作人员的调节工作。

图4 刻度示意图

3 应用效果

3.1 试验设计

设备：ZJ116A 型卷接机组（常德烟草机械有限责任公司制造）。

方法：对改进前后ZJ116A 型机组的滤棒规格分别进行3 次改变，将直径Φ7.8 mm 滤棒由原长度20 mm 改为长度25 mm 规格，再由25 mm 改为27 mm规格，最后由27 mm 改为30 mm 规格，为便于对比分析，安排同一名操作人员进行操作。

3.2 数据分析

由表1 可见，当需要改变滤棒规格时，对机组进行调节，其调节时间由改进前的57.7 min 减少到了10.7 min，减少了81.5%，大大减少了调节的工作时间。

表1 改进前后滤棒长度调节时间对比 min

4 结论

改进后的滤棒长度调节装置提供了调节螺杆和调节刻度标识，简化了操作步骤，降低了工作强度，以ZJ116A 型卷接机组为对象，对改进前后的机组进行滤棒规格调整的对比测试。结果表明：改进后滤棒长度调节时间缩短了47 min，减少了81.5%，降低了滤棒调整工作的难度，提高了工作效率。该技术可在ZJ17、ZJ118、ZJ112 等PROTOS 系列卷接设备上推广应用。