YJ27滤嘴接装机接装纸切纸刀片快速更换专用工装的设计.docx

? ? YJ27滤嘴接装机接装纸切纸刀片快速更换专用工装的设计 ? ? 韩 永，赵 斌，孙东亮，卞建胜，张兴华 山东中烟工业有限责任公司济南卷烟厂，济南市高新区科航路2006号 251014 滤嘴接装机主要是将双倍长烟支、滤嘴段及接装纸片组合、包裹、搓接后分切成滤嘴烟支［1-2］，其中接装纸经滚刀式或剪切式切割系统切割后得到接装纸片［3-4］。近年来，剪切式切割系统因具有载荷小、振动小以及噪声小等特点得到推广应用［5-6］，但切割系统中的切纸刀片因刀片磨损或刃口崩裂容易导致接装纸切割效果不佳等问题，更换刀片则安装精度要求高、维修安全风险大，为此生产中通常需要采用整体校刀工装对刀片进行校对。针对剪切式接装纸切割系统已有较多研究。黄炬兴［7］采用疲劳断裂寿命计算模型分析切纸刀片的使用寿命，为设备的预防性维修提供了指导；刘倩等［8］采用新型陶瓷不粘胶材料对切刀进行喷涂改造以方便清理刀片，减少了切刀保养时间和设备停机次数；段军武等［9］通过优化上下盖结构和增加支架的方法对整体校刀工装进行改进，简化了校刀工序；曲军建［10］设计了一种用于GD121型卷烟机切纸刀架的校正工装，解决了刀架上切刀校正难度高、耗时长、精度低等问题；陈圣等［11］采用一种网格纸直观地显示切刀切口的起始位置及长度，实现了切刀压紧力的标准化调整；李莲喜等［12］为延长刀片使用寿命、提高切纸效果，通过分析切割系统的结构特点，提出了确保隔套清洁、压紧单列角接触球轴承时螺钉对称拧紧等装配要求，并通过测试获得最佳切刀挤压量为0.04～0.05 mm。上述研究从不同方面改善了剪切式接装纸切割系统中存在的问题，但是关于单把切纸刀片快速更换的研究则鲜见报道。为此，设计了一种剪切式接装纸切纸刀片快速更换专用工装，以期减少维修时间，降低设备运行成本。 1 问题分析 1.1 工作原理 图1 剪切式接装纸切割系统结构示意图Fig.1 Structure of shearing tipping paper cutting device 剪切式接装纸切割系统主要由切纸刀辊和切纸鼓轮等部分组成，见图1。其中，切纸刀辊（7）的刀架（6）上安装有12把由硬质合金制成的切纸刀片（3），并通过压条（4）将刀片固定；12把刀片分别与切纸鼓轮轮体（9）表面的12个硬质合金块（2）对应；随着切纸刀辊与切纸鼓轮间相对转动，刀片与硬质合金块循环啮合，将其中的接装纸（1）剪切成设定长度的接装纸片［2-4］。为确保12把刀片与硬质合金块的啮合效果（压紧力）一致以避免接装纸片间出现未切断现象，应保证12把刀片安装高度相同且刀刃平行不偏斜。在实际生产中，当刀片出现轻微疲劳磨损导致刃口变钝时，通过调整切纸刀辊增大刀片与硬质合金块的压紧力可以保证切割效果，但当刀片出现严重磨损或因异物阻挡而造成刃口崩裂时，则需要更换刀片。 1.2 存在问题 常用的切纸刀片更换方式有2种：①整体更换方式。如图2所示，拆卸切纸刀辊并更换所有刀片后将切纸刀辊放置于整体校刀工装（5）的两个端盖之间，逐一拉出12把刀片（1），使刀片两端刃口卡在端盖上的设定位置后紧固刀片固定螺钉（2）。该方法会导致部分未损坏刀片也被更换，增加备用刀片使用数量且维修时间长。②经验维修方式。维修人员根据经验在不拆卸切纸刀辊的情况下更换损坏的刀片。该方法耗时长且存在人身安全隐患，若刀片安装位置不精确则会导致更换刀片的啮合效果（压紧力）与未更换刀片不一致，进而出现接装纸切割效果不佳、刀片磨损或刃口崩裂、硬质合金块刃口损伤等问题，缩短接装纸切割系统使用寿命，影响卷烟生产效率和产品质量。 图2 切纸刀片整体校刀工装工作示意图Fig.2 Schematic diagram of cutter setting fixture for paper cutting blades 2 新型工装设计 为减少备用刀片使用量、提高刀片安装位置精准度，设计了一种接装纸切纸刀片快速更换专用工装（以下简称专用工装）。 2.1 工装结构 专用工装主要由定位块、亚克力盖板、盖板固定螺钉和平头压紧螺钉组成，见图3。其中，定位块（1）尺寸为120 mm×31 mm×10 mm，由标准硬铝（2A11）材料制成并根据切纸刀片厚度（1.2 mm）设计为矩形凹槽（109.5 mm×14.0 mm×1.4 mm），凹槽的中间位置设有一个台阶螺纹孔。亚克力盖板（2）由5个规格为M4×12 mm的螺钉（3）固定在定位块上，使矩形凹槽形成一个间隙为1.4 mm的刀槽，仅允许一把切纸刀片插入。平头压紧螺钉（4）的螺帽端为圆柱形（9 mm，h=2.5 mm），螺杆端有螺纹部分的长度为17.5 mm，螺纹规格为M5；无螺纹部分长度4 mm并设有一个通孔（2 mm），利用内六角扳手转动平头压紧螺钉，可以实现切纸刀片的锁紧和松