YZ29A接装机水松纸刹车装置改造

【摘 要】 YZ29A接装机水松纸供给系统存在水松纸易跑偏、断纸、水松纸片宽度不标准、露白等问题，原因是水松纸纸盘架刹车装置工作不可靠，刹车装置结构复杂、反应迟钝且调整不方便。采用PROTOS1～8水松纸刹车装置结构原理对该装置进行改造，通过改造，增强了纸盘架的刹车效果，彻底解决了YJ29A接装机水松纸易跑偏，易长短、露白等质量问题，提高了水松纸供纸系统运行稳定性和设备效率。

【关键词】 YZ29A 水松纸 刹车装置 摆臂 刹车臂

ZJ19A卷接机组是由许昌烟草机械有限责任公司生产制造，设计生产能力为每分钟8000支烟支。公司有5台ZJ19A卷接机组，担负着生产万宝路（软红）、万宝路（软白）、七匹狼（白）、七匹狼（古田）、七匹狼（豪情）等产品的生产任务。在实际生产过程中，由于水松纸供给系统刹车装置存在刹车控制不可靠、调整困难等缺陷，水松纸供给非常不稳定、容易出现水松纸跑偏、断纸、露白等问题，严重影响产品质量和设备效率。为了解决上述问题，在对该装置进行深入研究后，决定对YJ29A接装机水松纸刹车装置进行改造。

1 原刹车装置结构原理分析

1.1 刹车装置结构组成

如图1所示，水松纸刹车装置主要由圆盘1、制动块2、摆臂3、偏心轴4、连接轴5、调节螺杆6、制动臂7、拉紧弹簧8等组成。

1.2 刹车装置工作原理

如图1所示，正常开机时，当烟支到达汇合鼓轮，PLC发出指令控制水松纸供纸辊动作拉动水松纸，此时圆盘1仍处于刹车状态，当摆臂3上导纸辊受到水松纸的拉力时，摆臂3向右侧移动，带动偏心轴4顺时针转动，从而带动连接轴5向右侧移动，连接轴通过调节螺杆6带动制动臂7向右侧移动，使刹车块2离开圆盘1，松开刹车，摆臂3的行程控制刹车块与圆盘的摩擦力，使纸盘架不会处于完全松弛状态，保证水松纸在输送过程有一定的张紧力；

当机器停机时，水松纸供纸辊停止拉动水松纸，摆臂上导纸辊受到水松纸的张紧力减小，摆臂向左侧移动，带动偏心轴4逆时针转动，带动连接轴5向左侧移动，连接轴通过调节螺杆6带动制动臂7向左侧移动，拉紧弹簧8的拉力使制动臂7带动刹车块向圆盘靠近，实现刹车动作。

2 存在问题分析

2.1 易造成水松纸输送过程张紧力不稳定、水松纸断裂故障或烟支露白质量缺陷

水松纸纸盘架在运行过程中需要的刹车摩擦力与纸盘直径成正比，水松纸直径大，其运动惯性大，需要的刹车摩擦力大，直径小，其运动惯性小，需要的刹车摩擦力小。原刹车装置是通过改变刹车块与圆盘摩擦力来控制水松纸的张紧力，摆臂将水松纸的拉力信号传递给刹车块，其行程控制刹车块与纸盘架圆盘的摩擦力大小，由于刹车装置结构复杂，中间环节多，摆臂移动的位移量不能及时、准确传递到刹车块，容易产生以下问题：

机器启动时，摆臂需要向右移动较大的行程，才能使刹车块松开圆盘，当刹车盘松开后，水松纸张紧力减少，摆臂又会向左移动较大行程，摆臂来回摆动行程大，造成水松纸张紧力忽大忽小，水松纸输送不稳定，易跑偏。机器停止时，供纸辊停止拉动水松纸，摆臂回到左侧位置，刹车块不能及时将纸盘架抱死，水松纸在惯性作用下继续运动，造成水松纸松驰下垂，再次启动时，易出现纸跑偏或乱纸、断纸等故障。机器启动时，摆臂移动到右侧行程极限位置，刹车装置没及时松开圆盘，供纸辊拉动水松纸的拉力超过水松纸本身抗拉强度，造成水松纸断裂；或产生供纸辊拉纸打滑，水松纸供给长度不足，造成烟支露白质量缺陷。

2.2 刹车装置调整、维护保养不方便

刹车调整装置设置在面板后面，且调整环节多、空间小，不易把刹车调整到理想状态；制动臂与调节螺杆之间通过两个螺母限位，制动臂易跑位，定位精度低，调整频率高。

3 改造方案

针对上述问题，研究了几种不同结构的水松纸刹车装置，通过对比分析，发现公司引进的PROTOS1-8卷接机组上的水松纸刹车装置结构简单、刹车效果好、水松纸运行稳定、可靠，并且调整方便、维护保养简单，因此决定将ZJ29A水松纸刹车装置改造成PROTOS1-8结构的刹车装置，解决存在问题。

4 具体改造

4.1 制作传力臂

PROTOS1-8传力臂上导纸辊与PASSIM导纸辊尺寸不同，为了降低改造成本，在设计制动臂时，将制动臂上固定孔设计成和原机一样φ22（图2），使用原导纸辊。

4.2 制作刹车臂

根据刹车圆盘直径制作刹车臂，刹车臂的内圆弧为156mm，刹车片厚度6mm（图3）。

4.3 制作偏心套、弹簧挂柱、连接套等

偏心套与弹簧挂柱及相关附件均改成与PROTOS1-8一致，偏心套偏心量为1mm（图4）。

4.4 改进纸盘架底板

将水松纸刹车装置改造成PROTOS1-8结构，其传力臂、刹车臂等整套零件都分布在水松纸架墙板前面，需要一定安装空间。原机两套水松纸纸盘架安装在一块底板上，两纸盘架中心距为470mm，通过测算，后水松纸架中心距墙板上边缘100mm，左边缘150mm，安装刹车装置的位置不够，因此对纸盘架安装位置进行改进。如图5所示，将后纸盘架中心位置移动到距上边缘170mm，左边缘260mm，前纸盘架中心位置也相应移动，两纸盘架中心距450mm，并且对导纸辊、吸风板、调节导辊位置进行优化，使输出水松纸保持原来高度进入拼接装置；并且在重新布局时，考虑到原底板位置偏下，不方便在大流量内排取样，还将整置提高。

5 改造效果分析

5.1 改造后水松纸刹车装置结构原理

如图6所示，改造后水松纸刹车装置主要由导纸辊1、拉簧2、传力臂3、刹车臂4、刹车圆盘5、小拉簧6、连接套7、连接销8等组成。

5.2 改造后刹车装置原理

开机时，水松纸供纸辊动作拉动水松纸，传力臂3上导纸辊在水松纸拉力作用下带动传力臂向右侧移动，使传力臂上连接销8与连接套7脱开距离，在小拉簧6作用下，刹车臂4向左移动离开刹车圆盘，松开纸盘架刹车。停机时，水松纸供纸辊停止拉动水松纸，传力臂3上导纸辊受到水松纸的拉力减小，传力臂在拉簧2的拉力作用下向左侧移动，连接销8顶住连接套7向右移动并克服小拉簧6的拉力，使刹车臂与刹车圆盘接触，实现刹车动作。

5.3 改造后刹车装置的优点

改造后水松纸刹车装置动作可靠，中间环节少，传力臂移动行程使连接销与连接套产生间隙，通过拉簧拉动刹车臂离开刹车圆盘，反应灵敏可靠，提高了水松纸输送稳定性，彻底解决了原水松纸供给装置存在水松纸易跑偏、断纸、烟支露白质量缺陷等问题。改造后水松纸刹车装置结构简单，其传力臂与刹车臂在同个平面，调整环节少、性能稳定及维护保养方便，提高了水松纸供给系统运行稳定性及设备效率，降低了备件消耗。改造后水松纸纸盘架底板整置上移，优化结构布局，减少水松纸导纸辊等零件，并且更方便大流量内排烟支取样。