卷煙機緊頭位置的改進方法研究

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在重量控制系統檢測到緊頭位置與切口位置偏移量超出設定范圍后，由緊頭自動跟蹤控制系統根據偏移量和偏移方向發出糾偏信號，電機7通過帶輪6，8帶動絲杠10轉動，絲杠的轉動帶動移動輥11上下移動，使齒形帶4松弛或張緊，同時擺臂13帶動張緊輥2擺動，使齒形帶作反向伸縮，從而使與主傳動軸相連的主動帶輪3和平準器輸入帶輪1之間的傳動相位發生改變。進而由平準器輸入帶輪通過傳動鏈帶動平準器凹槽相位做與緊頭偏移方向相反的改變，達到校正緊頭位置的目的。但在實際運行中發現，該機構調節范圍受絲杠長度的限制，偏移往往是向同一個方向產生，因此容易引起絲桿與絲母行程超限而出現“卡死”現象，使整個機構調整功能失效。同時，由于齒形帶較長，在受熱、受力后節距會發生改變，彈簧拉力和齒形帶張力也會不匹配，造成傳動不穩定，導致傳動過程中齒形帶經常發生“跳齒”現象，影響調整效果。

改進方法

針對上述不足，對緊頭位置跟蹤系統的調整機構進行了改進，采用行星差動輪系作為傳動鏈的補償機構［6］，即在原主傳動軸與平準器輸入軸之間安裝一個行星差動機構，行星差動輪系變速后，再傳遞給平準器輸入帶輪。改進后調整機構采用速度補償而非相位補償的方式實現同步，主傳動軸、平準器輸入帶輪、調節電機以及電機上的小帶輪保持不變，見圖2。調整機構主要由主動齒輪、行星齒輪、輸出齒輪、齒輪小軸、支承盤、大帶輪等組成。其中，主動齒輪4固定在主傳動軸1上；行星齒輪2與行星齒輪3固連，通過齒輪小軸14安裝在外殼上，行星齒輪2與主動齒輪4嚙合；輸出齒輪5通過軸承安裝在主傳動軸1上，與輸出帶輪6嚙合；支承盤13與齒輪小軸14固連，大帶輪12與支承盤13嚙合；大帶輪12通過齒形帶11與小帶輪10連接；平準器輸入帶輪8通過齒形帶7與輸出帶輪6連接。正常工作時，即緊頭位置不發生偏移時，調節電機不工作，此時由主動齒輪4驅動行星齒輪2及同軸的行星齒輪3轉動，再帶動輸出齒輪5及輸出帶輪6轉動，進而由齒形帶7帶動平準器輸入帶輪8轉動，完成傳動過程。當卷煙機重量控制系統檢測到緊頭位置偏移量超過設定值時，緊頭自動跟蹤控制系統發出指令，調節電機啟動并做與偏移相反的轉動，通過輸出速度變化為行星差動機構提供速度補償，以修正平準器的轉速。此時由小帶輪10通過齒形帶11驅動大帶輪12，大帶輪帶動轉動支承盤13、齒輪小軸14繞主傳動軸1傳動，從而帶動行星齒輪2及行星齒輪3繞主動齒輪4做行星傳動，進而使輸出齒輪5做相應轉動，達到調節目的。改進中僅涉及機械結構，控制部分不做改進，傳動系統也未改變。設主動齒輪的轉速為V輸入，齒數為Z輸入；行星齒輪的齒數分別為Z2，Z3；輸出帶輪的轉速為V輸出,齒數為Z輸出。根據NW型行星傳動的計算公式［6］，由主傳動軸輸入到輸出帶輪的傳動比i=1+Z2Z輸出/Z3Z輸入，卷煙機平準器傳動要求i=1.2897，通過對上述齒輪的齒數進行設計，即可滿足要求。

改進效果

改進后緊頭位置調整結構不再通過齒形帶的松緊狀態進行調節，所使用的行星差動輪系調速平穩、可靠，完全避免了“跳齒”現象，也解決了因緊頭偏移趨向一個方向造成的“卡死”問題。為檢驗實施效果，以空頭率和里外排重量差異［8］為指標對改進前后調整機構進行了連續跟蹤對比，見表1。結果表明：改進后里外排重量差異合格率提高23.6百分點，空頭率降低0.30百分點，端部落絲量降低1.84mg/支，有效提高了緊頭自動控制系統的準確性和穩定性，減少了設備維修量，降低了設備故障率。（本文作者：李少平、范磊、王秋領、胡宏帥、李浩亮、孫二明、巢珍 單位：河南中煙工業有限責任公司許昌卷煙廠）