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YJ212接装机最终分切鼓轮切割机构的改进

 

图1 YJ212最终切割机构示意图

1.最终切割刀 2.磨刀砂轮 3.砂轮轴(联接调节装置)

 

  YJ212接装机是ZJ112(PROTOS90E)型卷烟机组的两大主要组成设备之一。该型号接装机的烟支最终分切装置采用了与YJ27接装机相同的“最终分切刀与砂轮磨刀相结合”的构造。但由于YJ212的运转速度更快,最终切割机构各构件间冲击增大,以致该切割装置出现构件损坏频率明显增加的现象,并且也出现了YJ27接装机很少出现的烟支滤嘴端切口毛边拉丝、端面轻微变形等质量瑕疵。为此,通过对该型号设备最终切割机构的机械原理分析,以期实现对烟支最终切割方式的改进,从而提高该机型的运转效率和质量水平。

  1、存在问题

  1.1 最终切割装置的设备构造

  YJ212接装机最终分切鼓轮及附属切割机构是将接装后的双倍长烟支切割为等长成品烟支的装置,其切割机构由最终切割刀、磨刀砂轮以及支撑架、砂轮调节机构、传动装置组成(图1)。

  1.2 最终切割装置构件损坏原因分析

  YJ212接装机最终切割机构部分的构件消耗居高不下。据某厂一年的统计数据,共更换各种备件达2399次(表1),每机台每工作日平均更换2.5次。

 

1  5YJ212接装机切割机构备件消耗

序号

备件名称

年耗用

1

最终切割刀

2042

2

磨刀砂轮

161

3

磨刀砂轮轴承

150

4

磨刀砂轮轴

22

5

其他备件

24 

 

 

  1、最终切割刀分析

  YJ212接装机配备的最终切割刀为锋钢刀,韧性好,价格低,但在高速旋转切割的过程中容易钝化而失去锋利性,使用寿命较短。因此,该机尽管为该最终切割刀配置了磨刀砂轮来提高最终切割刀的使用周期,但一般仍需(8~10) h更换1次。

  2、磨刀砂轮机构分析

磨刀砂轮由两片砂轮叠合而成。通过调整磨刀砂轮的转轴架,将最终切割刀放在两个砂轮中间,径向重叠(8~10) mm。除了砂轮的自身磨损需要定期的更换外,由于磨刀过程是在切割刀高速旋转的情况下进行,径向冲击力较大,因而经常造成磨刀砂轮轴、轴承的损坏,也会导致磨刀机构与固定套的联接松动等问题,需要进行经常性的维修更换。

  因此,要解决YJ212备件消耗高问题,关键是要提高最终切割刀的锋利性和持久性。

  1.3 质量瑕疵来源分析

  据统计,YJ212接装机生产的成品烟支出现滤嘴端切口毛边、变形以及拉丝等质量瑕疵的比例占产量的5%~7%左右。

  与YJ27接装机相比,由于该切割刀的额定切割能力由7000支/min提高到了10000支/min,线速度提高了43%,因此切割时刀盘与滤棒、砂轮的摩擦增大,刀盘温度更高。较高的刀盘温度,一方面加剧了最终切割刀的钝化效应,另一方面也会造成滤棒热熔胶、卷烟接嘴胶、增塑剂等胶体成分的熔融,致使最终切割刀盘两侧更容易形成大量胶垢,最终导致烟支滤嘴端切口毛边、变形以及拉丝等质量瑕疵。

  因此,解决其质量瑕疵的有效办法,一是提高刀盘的抗钝化能力,二是要为最终切割刀设计胶垢清理装置。

  2 、改进方法

  2.1 提高切割刀锋利性和持久性

  改用硬质合金材质刀片是目前提高切割刀锋利性和持久性的通用选择。因此,选用超细颗粒硬质合金YG8材质的切割刀作为最终的解决方案,刀片厚度选择0.2 mm。

  由于硬质合金具有超硬、耐磨、强度较好、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能 ,因此可以将最终分切圆刀配套的磨刀砂轮装置同步取消。

  2.2 最终切割刀的防积垢设计

  为防止生产过程中烟支接嘴胶偶然性溢出在最终切割刀表面形成胶垢,特增设了一套最终切割刀清洁装置。

 

图2 最终切割刀清洁装置示意图

1.最终切割刀;2.三刃刮刀;3.刮刀轴;

4.L形摇臂;5.固定座;6.摇臂轴;7.拉簧支架

  最终切割刀清洁装置(图2)由1个固定座、2个L形摆臂、2个三刃刮刀、2个拉簧和一个拉簧支架组成。其中,底座固定在接装机身上,拉簧支架固定在固定座上,分置于最终切割刀的两侧的2个L形摇臂通过拐角部位的转动轴与固定座架联接。2个边长20 mm材质为T12A合金的三刃刮刀,通过转动轴分别联接在L形摇臂的顶端,并可360°自由旋转。L形摇臂的另一端设有拉簧挂钩。
L形摇臂可以在手动情况下进行90°转动。在拉簧的作用下,通过L形摇臂的转动可以实现刮刀与最终切割刀的紧密贴合和有效分离。生产过程中,三刃刮刀的一个刀刃紧贴在最终切割刀上,可有效清除圆刀上的胶积物。通过三刃刮刀的手动旋转,可以快速变换刀刃,使三刃刮刀的备件更换周期延长了3倍。
  3、改进效果
  YJ212卷接机切割机构改进后,其效果见图3。
  YJ212卷接机切割机构改进11个月以来,最终切割刀的更换周期由过去的(8~10 ) h 增加到现在的约170 h左右,最终切割刀清洁装置的构件(包括三刃刮刀、拉簧等易损件)从未损坏,备件损耗大大降低。
  同时, YJ212接装机自改进以来因最终切割刀引起的滤嘴挤压、变形、拉丝等质量瑕疵的烟支比例降低到产量的1.0 %以下,较改进前降低了80 %以上。
改进后的YJ212卷接机切割机构,除清洁装置采用手动方式实现三刃刮刀与最终切割刀的贴合和分离外,无任何传动、校准、调节和电控装置,结构简单,运行可靠,具有极好的推广应用价值。

 

 

 

 

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