摘 要：YJ19E型卷烟机水松纸供料系统的供纸和停供是由电磁离合制动器来实现。由于电磁离合制动器故障率较高、控制精度低、维护保养及维修调整时间较长等问题，导致烟支外观出现严重质量缺陷，增加了原辅材料消耗，影响设备有效作业率。通过研究一种新型的气动离合制动器，有效解决了上述质量和设备问题。
关键词：YJ19E卷烟机；水松纸供料系统；电磁离合制动；气动离合制动
1 水松纸离合制动器现状
国产YJ19E型卷烟机是国内烟草企业通用生产设备，其水松纸供料系统的供纸和停供是由电磁制动器来实现。如图1所示，主动轴通过电磁离合器、驱动轴联器和轴联器带动电磁制动器连接从动轴。
1主动轴 2电磁离合器 3轴联器 4电磁制动器 5从动轴
图1 原有技术水松纸离合制动器结构
卷烟机处于自动模式时，卷烟机转矩由主动轴输入，电磁离合器得电，呈闭合状态，电磁制动器失电，呈释放状态，转矩经轴联器传递至从动轴，驱动水松纸进纸辊传动机构；当卷烟机处于手动调试模式时，卷烟机转矩由主动轴输入，电磁离合器失电，呈分离状态，电磁制动器得电，呈制动状态，转矩无法传递至从动轴，水松纸进纸辊传动机构处于制动状态，同时电磁制动器也可按需要独立工作。
2 存在的问题
烟支在生产过程中，由于水松纸供料系统不稳定导致烟支外观出现严重质量缺陷，如白边烟、水松纸长短、水松纸翘边等等，设备效率受到严重影响，具体表现为：
（1）电磁离合制动器故障率较高，经现场实测统计，设备正常生产中（8000支/分钟），平均每三十分钟水松纸拼接一次，每次产生白边烟、水松纸长短、水松纸翘边等质量缺陷烟支约二十支，单机台每工作日（20小时计划）产生水松纸缺陷烟支为：20×2×20=800（支）。增加了原辅材料消耗，影响设备有效作业率。
（2）电磁离合制动器控制精度低。水松纸搭接过程中经常出现离合制动器打滑、停顿现象，造成水松纸供纸不稳，烟支搓接时产生水松纸不合格烟支极易流入下道工序，给产品带来严重质量隐患。
（3）维护保养及维修调整时间较长。电磁离合制动器是靠机械摩擦力来实现传动的，长时间连续运行将会产生许多铁屑，需要定期清理（一个月）。清理保养电磁离合制动器精度要求较高，拆卸、调整、安装约需2个小时，严重影响设备效率。
3 改进内容
通过对原水松纸离合制动器的结构和工作原理分析，为消除上述产品质量隐患，研发一种新型水松纸气动离合制动系统代替水松纸电磁离合制动器，来实现执行水松纸的供给和停供过程。
新型水松纸气动离合制动系统包括气动离合机构、气动制动机构、主动轴、从动轴、进气通道、轴联器和控制系统。水松纸供给传动轴通过气动离合制动器连接到卷烟机动力传动轴，由气动离合器控制转矩输入和断开，并在转矩断开时由气动制动器对水松纸供给传动轴实施制动。如图2所示，新型水松纸气动离合制动系统通过主动轴通过电磁离合器、驱动轴联器、轴联器带动电磁制动器连接从动轴。
1从动轴 2气动制动器 3制动进气管道 4离合进气管道 5气动离合器 6主动轴
图2 改进的水松纸气动离合制动系统结构
卷烟机处于自动模式时，卷烟机转矩由主动轴输入，高压气由离合进气管道进入气动离合器，气动离合器呈闭合状态，制动进气管道无高压气作用，气动制动器呈释放状态，转矩经轴联器传递至从动轴，驱动水松纸供给传动机构。
当卷烟机处于手动调试模式时，卷烟机转矩由主动轴输入，离合进气管道无高压气作用，气动离合器呈分离状态，高压气由制动进气管道进入气动制动器，气动制动器呈制动状态，转矩无法传递至从动轴，水松纸供给传动机构处于制动状态，同时气动制动器也可按需要独立工作。
气动离合器和气动制动器高压气源信号由原水松纸供给机构的电磁离合器和电磁制动器信号提供。
4 具体实施步骤
（1）水松纸气动离合制动器的安装。将原机水松纸电磁离合制动器拆除，在原机位置安装气动离合制动器，外观不变。安装效果见图3所示。
（2）控制气源的安装。离合制动动作由外置离合气阀和制动气阀控制，气阀信号分别接原机离合信号和制动信号。安装效果如图4所示。
5 应用效果
项目完成后，烟支消耗明显降低，设备有效作业率显著提高，水松纸拼接故障完全消除。经统计，单机台每工作日减少产生水松纸缺陷烟支为800，设备有效作业率提高0.089%。极大提高了水松纸供纸控制精度，彻底解决了离合制动器打滑、停顿现象，实现了该部位的免维护保养，有效提升了卷烟烟支的外观质量。
参考文献
[1]吴博. 液压与气压传动原理及应用[M].中国电力出版社，2010.
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