浅探PROTOS70卷烟机刀头进刀相构的改进
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摘 要：本文将以德国HAUNI生产的PROTOS70卷烟机的卷烟生产方式入手，提出通过对PROTOS70卷烟机加以改进，可以提高卷烟质量。对目前PROTOS70卷烟机刀头部分的进刀相构进行结构和生产方式分析，并结合卷烟生产需求，提出面向卷烟工艺水平提升的刀头改进措施，帮助卷烟生产提高能力。
关键词：卷烟机；刀头；进刀相构；卷烟工艺
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.08.033
0 前言
德国生产的PROTOS70型卷烟机生产设备中的机构深沟球607轴在实际使用过程中容易出现损坏，成为易损件。进而导致密封漏气现象严重，造成更为巨大的故障问题。因此在进行改良当中，需要重新进行动力机构的设置，提高其生产能力。
1 PROTOS70型卷烟机卷烟生产方式和主要问题
1.1 PROTOS70型卷烟机的生产方式
PROTOS70型卷烟机内部的进刀机构，主要由棘轮、棘爪以及进刀盒三个环节共同构成，在实际运行当中，进刀机构需要进行自动进刀和手动进刀两种进刀方式的选择。通过选择相应的进刀方式，设定控制流程和切割策略。其中自动进刀方式是目前卷烟生产当中主要的烟条切割策略，并以电磁阀为核心联络单元，设定切割次数，实现空气压缩[1]。完成压缩的空气可以带动机构内部的活塞，利用气缸引导推杆形成推力，使棘爪可以运动。此时，棘爪带动下的棘轮以及进刀盒进步的齿轮开始旋转，并按照预先设定进刀量开始进刀。进刀三秒之后，电磁阀出现失电停止运行，气缸内部的压缩空气不再进行推动，刀具则在弹簧的作用下快速复位，完成一组进刀。
1.2 PROTOS70型卷烟机存在的密封件问题
德国生产的PROTOS70型卷烟机，其所采用的主要刀头设备为双刀头，通过双切模式进行卷烟烟条切割工作。在实际运行过程中，双刀双切的运行速度可以达到每分钟1700转以上，因此其转速较高动作密集，整体进刀频率为4000次，因此其内部密封件的磨损情况十分严重。在轴承出现损坏之后，半轴会带动推杆套进行旋转，从而进一步加速磨损问题，造成漏气现象，严重时还会出现缺少推力，无法进刀。因此对于目前的PROTOS70型卷烟机来说，需要进行积极的进刀机构改进改良处理。
2 PROTOS70型卷烟机进刀相构的改进策略
2.1 进刀相构的系统改进策略
PROTOS70型卷烟机在进行烟条切割生产的过程中强调运用进刀相构的工作模式，实现切口平齐、轴线垂直、长度精准等工艺特点，因此在机构内部其具备的系统特点主要集中在刀口锋利、轴线位置准确，各项机构如切刀、喇叭嘴乃至烟条，都能够拥有相同的水平速度。
为了保证机构系统能够拥有相互协调的运作模式，系统内部在进行烟支切割时需要充分控制烟条的运行方向以及刀头的具体角度，并通过刀片旋转和喇叭嘴支撑两种方式，完成刀头角度的实时调整。对于不同牌号、不同规格的烟支，PROTOS70机构需要具备实时调整，快速转化长度和进刀控制的能力，实现喇叭嘴、刀片角度的快速变化。因此笔者提出，PROTOS70型卷烟机想要实现卷烟进刀角度和不同规格的快速调整，需要改进的主要位置需要集中在喇叭嘴传动装置之上。其中加入平衡块、变化行程，改变传动箱等，都是改进工作当中主要采用的技术手段。在进刀机构内部，进刀刀头的角度和方向，主要依靠转动传动箱和轴承座两个部分来获取动力，在这个过程中，刀片需要能够在喇叭嘴内部进行畅通无阻的运行，因此机构内部无法形成角度参考位置得设置，要求工作人员借助手工方式予以调整运行。但是受到传动箱本身的自重影响，工作人员在进行手动调整时，则需要运用撬棍等材料，過程繁琐复杂、精度不高。笔者提出的改变机构运行方式以及平衡块的加入，可以改变卷烟工序的运行环节设置，实现对于精准刀头位置、角度的把控。
2.2 自动化气缸改进策略
自动化气缸是自动进刀生产当中的主要环节，同时也是产生对于密封件气密性影响巨大的核心部分，因此笔者在进行PROTOS70型卷烟机改进策略制定中，将自动化气缸改进策略进行了总结，提出了气缸气动方式变化的改进思路。
传统PROTOS70型卷烟机采用的主要气动结构无法满足实际生产运行稳定性的需求，因此可以利用标准气缸作为全新气动环节，取代原有的气动方式。传统气动应用气缸安装位置在机构内部的支座之上，发生故障问题时难以做到及时发现和快速处理。为了保证运行稳定和快速检修两个方面的要求，笔者设计了加入气缸座增加标准气缸的设计方式，标准气缸主要承担机构内部的气动工作，这种改良方式能够提高维修的便捷性，同时还能够提升轴承的使用寿命，增强稳定性。
与此同时，笔者还尝试更换了原有易损的机构密封部件，其中深沟球607部件寿命不佳、极易发生磨损，因此取消了该器件的应用。同时根据使用寿命运行稳定性的要求，在不改变进刀顶杆基本逻辑的前提之下，去掉了PROTOS70型卷烟机原有的密封圈装置，其中防尘密封圈、O型密封圈等，不适合高强度卷烟生产的实际需要。为了保证进刀机构的整体结构处于完整状态，笔者在去除深沟球607后，选用的钢球设备作为压盖。该钢球设备直径达到1cm以上，能够与进刀顶杆所处的轴心线位置完美契合，实现压盖与进刀顶杆的过盈配合。在安装时，采用润滑脂，帮助其能够在停止进刀后实现转动，降低摩擦力增强冲击力。
最后，完成了气缸座的重新设计和整合，改变了原有气缸座内部的密封圈结构，去除气缸座自身的推杆套，利用气缸座内部原有的法兰，安装一个端盖，使其能够与法兰、钢球压盖的规格尺寸保持一致，实现标准化气动模式的搭建，同时降低因进刀机构快速运行出现的诸多磨损问题。
3 结论
总之，PROTOS70卷烟机进刀结构的改进要从刀头角度控制和气动结构改良两个方面进行，目的在于提高PROTOS70卷烟机在实际卷烟生产过程中的质量水平。经过实际运行可以看到，改良后的卷烟机进刀结构在生产过程中表现出更为优质、快速的生产能力，改进效果显著。
参考文献：
[1]向虎，何孝强，王龙等.基于烟丝特性和卷制原理的卷烟机最佳回丝量计算模型[J].食品与机械，2018，34（10）：217-220.
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