SY221压梗机刮刀气动顶起装置研究

孙中华

【摘  要】压梗工序为烟草制丝工艺中的重要工序，其工艺目的在于对清洗润湿后的烟梗进行挤压处理，经历了由块状变成片状的物理变化过程，得到便于后续切梗丝的物理形状，如何得到厚度合适、形状规则的烟梗一直是压梗工序的重要工艺任务。针对于此，笔者对压梗工序的重要设备压梗机进行了系统的研究，旨在提高设备工艺性能，保障产品质量。

【关键词】压梗、制丝工艺、气动系统、机械传动

引言：

青州卷烟厂使用的是秦皇岛烟草机械有限责任公司SY221型压梗机，在目前使用过程中发现该设备存在功能性不足问题，主要是刮刀清洁装置存在缺陷，不能有效对压辊进行清洁造成压梗不均，影响后续加工造成产品质量风险。对于此笔者团队进行了压梗机刮刀清洁装置系统研究。

一、背景介绍

在烟草制丝领域，需要对烟梗及烟叶分开单独进行加工，在制梗丝工序中需要对增温增湿后的烟梗进行相应厚度的辊压以便于后续切丝加工，目前对梗丝进行辊压主要是通过一组两个压辊进行挤压来实现。由于物料水分大容易粘连在辊子上，所以为此设备配备了两组刮刀来对粘连在辊道上的烟梗进行刮除，另外压梗机保养要求对刮刀进行清扫，而现有的刮刀顶起装置较为落后，为简单的螺旋顶起机构，需要维修人员利用扳手对顶起螺栓进行操作，操作繁琐费时费力，不便于现场操作工使用，久而久之造成两压辊之间缝隙不均匀，也造成烟梗辊压不均匀现象，影响切梗丝质量，最终对在线梗丝产品质量产生影响。

二、压梗机刮刀清洁装置工作现状

设备运行时首先起动驱动一对压辊的减速机，待辊子运转平稳后，起动油泵电机，使动辊推进，让两辊处于压梗状态。烟梗经刮板润梗机润梗后，送到压梗机的进料振槽。烟梗经带有纵向波纹板的进料振槽振动输送，使烟梗能够均匀垂直地喂入压梗机的一对压辊并进行压梗。

压梗机在一对压辊的下面，有一对清辊机构。机构中两片用特殊钢制成的刮刀，使辊子在工作时不断得到清洁。刮刀必须调整到与辊面成30°～45°角的位置，以便得到良好的清辊效果。

但是现有的刮刀机械机构设计不够合理，在刮刀与刮刀支臂之间为滑动轴承连接，工作时间久后容易出现锈蚀现象影响传动。顶起装置为简单的螺旋顶起机构，需要维修人员利用扳手对顶起螺栓进行操作，当进行保养时需要操作工联系维修人员进行操作，流程繁琐，操作复杂，不利于平时的设备维护保养。基于此我们进行了新型刮刀顶起装置研究。

三、新型压梗机刮刀顶起装置研究

（一）动力源选择

原有结构为纯机械式结构，操作繁琐，效率低下，基于此进行了自动化方案选择。

该方案进行的选择主要有电动及气动。

气动装置结构简单、轻便、安装维护简单。压力等级低、使用安全。排气处理简单，不污染环境，成本低。输出力以及工作速度的调节非常容易。气缸的动作速度一般为50～500mm/s，比液压和电气方式的动作速度快，可靠性高，使用寿命长，利用空气的可压缩性，可贮存能量，实现集中供气。

电动装置，交流电机结构简单，便于日常维护;坚固耐用、重量轻，需要动态响应高的场合（精密、高速控制）时优势显著;但是线路复杂，控制难度大;交流变频调速装置初期投入成本略高。结合压梗机当前设备状态，无太多空间加装电机设备，并且电动传动成本较高，故自动化方案选择气动。

（二）装置组成

该装置由气缸（5），转臂（6）、滑动轴承（7）、连接铰链（8）（9）及辅连管路（10）组成。如下图所示：

通过采用气缸驱动的方式，来实现顶起装置的自动化，并将刮刀与顶起支臂之间连接由原有滑动轴承改为滚动轴承，提高了传动结构的耐久性，并且有利于后期设备的维修与保养，为维修人员与操作人员提供便利，降低了设备的使用成本。本装置将驱动气缸安装于机架上，压缩空气为车间统一气路（10）提供，并安装有节流装置，可以根据不同牌号烟梗来进行压力调节，通过气缸（5）的顶起，将力矩传递到转臂（6）上，转臂转动通过滑动轴承（7）带动刮刀紧贴在压辊（2）上并给压辊施加一定的压力，能够将附着在压辊上的湿润烟梗进行清除，能够保障压辊表面的清洁度，利于后续来料的辊压，提高压梗效率，保障压梗的合格率，同时也可以防止由于压力不稳定造成刮刀与辊子之间缝隙变化而使辊子圆柱面的不均匀，有效提高压梗质量。

（三）有益效果

（1）该装置将刮刀与顶起支臂之间连接处的滑动轴承更换为滚动轴承，降低了轴承锈蚀带来的设备故障频率，提高了传动机构的耐久性，同时也降低了操作与维修人员的劳动强度，只需要根据轴承的使用程度进行定期更换，提高了维修的便捷性，降低了设备使用与管理成本。

（2）通过采用驱动气缸顶起装置，结合车间集体供气，就地取材。相对于电机传动来讲安装维护较为简单，并且对压梗机本身的改动较小，至于要打孔安装气缸及其附件，安装成本较低，同时也提高了设备的自动化程度，在进行设备清扫及后期维修时，只需要打开气路阀门便可以进行相应的操作，提高了工作效率，降低了劳动强度。

（3）该装置的采用使刮刀对压辊的清洁更加便利，由于氣路中节流阀的使用可以根据不同牌号的物料采用相应的供气压力，增强压梗工序的柔性化水平，有效减少压辊粘梗现象，降低压梗厚度的不均匀性，同时也可以防止由于清洁不到位造成的辊子表面的不均匀，对压辊辊筒提供有效保护，有效提高了压梗效率，保障了压梗质量及后续切丝、烘丝工序的各项工艺指标。

结论：

通过对压梗机刮刀顶起装置的重新设计改造，强化了SY221型压梗机的功能，提高了该设备清辊机构的的清洁能力，使该设备面对不同牌号进行生产时的柔性化水平，更有效的保障了压梗厚度和后续切丝质量，节约了维修成本，降低了劳动强度，提高了在线梗丝制品的加工质量。

参考文献：

[1]吴宗泽.机械设计实用手册.北京：化学工业出版社.

[2]刘彦敏，张世强.压梗机清洁装置的改进在设备加工中的作用[J]. 科技传播，2013.（15）.99-101