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增设SQ314切梗丝机砂轮往复吹扫装置(图)

2013年11月25日 来源:烟草在线专稿 作者:申焘、杨福生
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  烟草在线专稿  摘要:赣南卷烟厂SQ314切梗丝机在生产运行一段时间后,频繁出现砂轮往复防尘钢带挤压变形、驱动链条拉断、转向轴承挤压坏死等现象,通过增设一气路吹扫装置,使其内部减少积垢,减轻砂轮往复运动的阻力,提高砂轮往复机构运行稳定性。

  关键词:切梗丝机、砂轮往复、运行阻力、积垢、吹扫装置

  引言

  赣南卷烟厂SQ314曲刃水平滚刀式切丝机是昆明船舶设备集团有限公司生产的切丝机,具有速度、料位、监测显示,手动、自动和集控等多种控制功能,操作简便明了,易于维护与保养。该机采用曲刃刀片结构,刀片与下刀门水平呈一定角度,使切丝状态为剪切,以降低切削冲击,有利于梗丝薄切以及提高切丝质量和刀具的耐用度,提高切丝质量。

  1.砂轮往复运动原理

  SQ314切梗丝机砂轮往复运动由刀辊驱动,其砂轮往复的速度与刀辊转速成正比,改进某些机型切丝机砂轮往复单独驱动与刀辊转速不匹配的问题,设计更为合理。

  其砂轮往复机构的原理如图1、图2所示:

  

图1:砂轮往复传动效果图

图2:砂轮往复传动结构图

  刀辊主轴左端有一小齿形带轮,齿形带将动力传递到砂轮往复齿轮箱,通过蜗轮蜗杆减速后,超越离合器传输至驱动链轮,由装在链条上的换向轴承推动砂轮架在上、下导轨上运行。当砂轮架运行到导轨的右端时,链条上的换向轴承与滑座的下部脱开,链条带动换向轴承继续运行,而换向轴承此时与滑座并不接触,砂轮架在导轨的右端作短暂停留。当换向轴承向前运行接触到滑座上部时,开始推动砂轮架向左运行,从而实现砂轮架在导轨上作往复运动。砂轮架每运行到右端时,金刚石修整器对砂轮修磨一次,运行到左端时,砂轮进给一次。砂轮架两端装有两块可卷曲的防尘钢带,将刀辊与外界隔离,防止烟丝与灰尘外泄,防尘钢带是利用装在滚筒里面的扭簧的扭力和砂轮架的推动卷曲在滚筒上。砂轮架底部装有吸尘斗,利用负压将烟丝中的粉尘、磨刀和修整砂轮时产生的颗粒不断排出,以提高烟丝的纯净度。

  2.现状

  该厂切梗丝机生产过程中,其砂轮往复机构频繁出现故障,故障现象表现为防尘钢带、压板变形卡死,驱动链条断裂,滑座磨损,换向轴承损坏,出现严重的一次导致超越离合器损坏。我们对两个月砂轮往复机构出现的故障进行统计。

  依表统计,砂轮机往复机构平均每月发生故障6次,损坏备件38件,影响生产时间442分钟。

  3.原因分析

  如前所述,砂轮往复运动是由刀辊主电机驱动,没有过载保护装置。砂轮架安装在上、下导轨上,其运行过程中,是存在一定阻力的。如果长期处于阻力过大的状态,就会加速换向轴承、滑座、超越离合器等零件的磨损,当阻力大到一定程度时,造成过载,因为没有过载保护,就容易使驱动链条断裂,严重时造成超越离合器损坏。

  砂轮架运行的阻力,主要来自砂轮架运行的摩擦阻力。而砂轮架运行的摩擦阻力主要是砂轮架与导轨、刀片与砂轮、防尘钢带与铜压条、防尘钢带与机架墙板之间的摩擦阻力。导轨润滑正常,砂轮进给量调整合适,则砂轮架与导轨、刀片与砂轮之间的摩擦力都属正常,因此,砂轮架运行阻力增大的原因最大可能是来自防尘钢带与机架墙板、防尘钢带与铜压条之间的摩擦阻力增大。防尘钢带是靠砂轮机的推动和张紧扭簧的扭力来运动并卷曲到滚筒的,当其阻力增大至一定程度,张紧扭簧的拉力小于其阻力,防尘钢带不能顺利卷至卷筒,防尘钢带便挤压变形,使砂轮往复运动受阻。

  在砂轮往复机构发生故障,拆除防尘钢带后,发现左端防尘钢带积垢严重,左端防尘钢带和切丝机墙板之间也积垢严重,造成防尘钢带与机架的摩擦阻力增大,如图3所示。而积垢严重又造成防尘钢带向外突起变形,使防尘钢带与铜压条之间的摩擦力增大。这一现象也论证了上述的判断。

  

图3:防尘钢带和墙板积垢图

  分析造成防尘钢带与切丝机左端墙板积烟垢的原因,主要是因为当切丝时,高速旋转的刀辊将梗丝和灰尘抛扬起来,烟沫和粉尘并不能完全由除尘系统排走,有一部分随作往复运动的防尘钢带挤入防尘钢带与机架墙板的间隙处,因为切梗丝机要求烟梗温度高,水分大,因此烟沫和粉尘很容易在防尘钢带和墙板上形成烟垢。

  4.改进方案

  4.1制定方案

  针对造成切梗丝机砂轮往复运动阻力增大的原因,确定改进原则,就是在保证生产质量和切梗丝机砂轮往复机构运行正常的前提下,减少左侧防尘钢带和墙板积垢,减轻往复运动阻力,使其运行灵活、正常。为此,制定了三套方案。

  方案一是增设砂轮往复运动过载保护装置。

  方案二是在左端防尘钢带与墙板之间安装防尘密封条。

  方案三是在左端墙板处接一路气管,利用压缩空气进行吹扫。

  4.2方案论证

  对三个方案分别进行论证。

  方案一:因为砂轮往复机构没有过载装置,最早的思路是在砂轮往复传动装置上安装一过载离合器,当阻力增大时砂轮往复自动停机起到保护作用。但这一构想的缺点是:砂轮往复停止运行并不能使刀辊停止运行;砂轮往复传动装置的结构现状不利于安装过载离合器;最大的缺点是这一方案仅起到往复机构零件的保护作用,并不能从源头上改变防尘钢带积垢造成运行阻力增大的现状,同样会影响生产。

  方案二:这一方案是选择一材料做成密封条,安装在墙板上,使防尘钢带与墙板的间隙接口处密封,防止灰尘和烟沫进入。但这一方案是密封条的材料难以选择,如果选择金属材料,则造成密封条与防尘带之间的摩擦,如果选择海绵或橡胶材料,则因为磨损较快,起不到密封的效果,磨损的材料掉入梗丝中,容易造成质量问题。且这一方案也容易造成密封条与防尘带之间积垢。

  方案三:这一方案是在切梗丝机左侧墙板接一气路,利用压缩空气的吹扫,在左侧防尘钢带与墙板之间形成一道气流屏障,防止灰尘和烟沫的进入,保持墙板和防尘钢带清洁,从而防止灰尘和烟沫在此积垢。这一方案实行起来简单易行,容易操作,干净清洁,不会对切丝质量造成影响。

  4.3方案选择。

  通过以上综合论证,选择方案三进行改进。

  5.改进实施

  5.1改进设计

  选择用压缩空气对防尘带进行吹扫,空气流量的控制很重要。如果空气流量过小,则达不到效果,如果空气流量过大,则容易将梗丝和灰尘吹起抛扬起来,甚至吹到右侧挡尘板,同样达不到效果。因此,选择了KLJA-8S节流阀进行流量调节。气路要利用接头安装在墙板上,因此选择直通终端接头QJCK-2J1-Z8。

  绘制出管路图,如图4。

  图4:增设吹扫装置管路图

  5.2备件准备

  根据管路图和设备现场,准备了以下备件。

  利用生产休息期间,进行了改进实施。在切丝机墙板与防尘钢带接口处中间位置,用手电钻钻孔,用M10×1丝锥绞丝,从墙板后面接入QJCK-2J1-Z8直通终端接头。然后从气源管适当位置,接三通接头引出压缩空气,接球阀,利用直通终端接头用¢8软管将压缩空气接入切丝机墙板。中间装一节流阀,调节压缩空气流量大小。如图5所示。

  

图5:改进实施图

  6.效果检查

  改进实施后,我们对切梗丝机砂轮往复机构的运行情况进行两个月的跟踪调查,两个月中只发生过一次由于滑座磨损而产生的故障,故障由每月6次降低为每月0.5次。

  在改进运行生产一个星期后,拆开挡尘带进行保养,发现防尘钢带和墙板没有积烟垢,如图6所示。手动盘动砂轮往复机构,运行轻松灵活,达到预期效果。

  

图6:改进后效果图

  7.效益分析 

  7.1通过增设切梗丝机往复运动吹扫装置,提高了砂轮往复运动的稳定性,减少了砂轮往复运动的故障率,从而降低了切梗丝机的故障停机率,对梗丝线生产运行的连续、稳定性起到了保障作用。

  7.2我们依照现场调查中所损坏备件,按其价格目录进行其备件消耗统计,如下表所示:

  根据上表可计算出由于砂轮往复机构

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