卷烟机紧头位置的改进方法研究论文

卷烟机紧头位置的改进方法研究论文
卷烟机紧头位置的改进方法研究论文
在重量控制系统检测到紧头位置与切口位置偏移量超出设定范围后，由紧头自动跟踪控制系统根据偏移量和偏移方向发出纠偏信号，电机7通过带轮6，8带动丝杠10转动，丝杠的转动带动移动辊11
上下移动，使齿形带4松弛或张紧，同时摆臂13带动张紧辊2摆动，使齿形带作反向伸缩，从而使与主传动轴相连的主动带轮3和平准
器输入带轮1之间的传动相位发生改变。

进而由平准器输入带轮通
过传动链带动平准器凹槽相位做与紧头偏移方向相反的改变，达到
校正紧头位置的目的。

但在实际运行中发现，该机构调节范围受丝
杠长度的限制，偏移往往是向同一个方向产生，因此容易引起丝杆
与丝母行程超限而出现“卡死”现象，使整个机构调整功能失效。

同时，由于齿形带较长，在受热、受力后节距会发生改变，弹簧拉
力和齿形带张力也会不匹配，造成传动不稳定，导致传动过程中齿
形带经常发生“跳齿”现象，影响调整效果。

改进方法
针对上述不足，对紧头位置跟踪系统的调整机构进行了改进，采用行星差动轮系作为传动链的补偿机构［6］，即在原主传动轴与平
准器输入轴之间安装一个行星差动机构，行星差动轮系变速后，再
传递给平准器输入带轮。

改进后调整机构采用速度补偿而非相位补
偿的方式实现同步，主传动轴、平准器输入带轮、调节电机以及电
机上的小带轮保持不变，见图2。

调整机构主要由主动齿轮、行星
齿轮、输出齿轮、齿轮小轴、支承盘、大带轮等组成。

其中，主动
齿轮4固定在主传动轴1上；行星齿轮2与行星齿轮3固连，通过
齿轮小轴14安装在外壳上，行星齿轮2与主动齿轮4啮合；输出齿
轮5通过轴承安装在主传动轴1上，与输出带轮6啮合；支承盘13
与齿轮小轴14固连，大带轮12与支承盘13啮合；大带轮12通过
齿形带11与小带轮10连接；平准器输入带轮8通过齿形带7与输
出带轮6连接。

正常工作时，即紧头位置不发生偏移时，调节电机
不工作，此时由主动齿轮4驱动行星齿轮2及同轴的.行星齿轮3转动，再带动输出齿轮5及输出带轮6转动，进而由齿形带7带动平
准器输入带轮8转动，完成传动过程。

当卷烟机重量控制系统检测
到紧头位置偏移量超过设定值时，紧头自动跟踪控制系统发出指令，调节电机启动并做与偏移相反的转动，通过输出速度变化为行星差
动机构提供速度补偿，以修正平准器的转速。

此时由小带轮10通过
齿形带11驱动大带轮12，大带轮带动转动支承盘13、齿轮小轴14
绕主传动轴1传动，从而带动行星齿轮2及行星齿轮3绕主动齿轮
4做行星传动，进而使输出齿轮5做相应转动，达到调节目的。

改
进中仅涉及机械结构，控制部分不做改进，传动系统也未改变。

设
主动齿轮的转速为V输入，齿数为Z输入；行星齿轮的齿数分别为
Z2，Z3；输出带轮的转速为V输出,齿数为Z输出。

根据NW型行星
传动的计算公式［6］，由主传动轴输入到输出带轮的传动比
i=1+Z2Z输出/Z3Z输入，卷烟机平准器传动要求i=1.2897，通过对
上述齿轮的齿数进行设计，即可满足要求。

改进效果
改进后紧头位置调整结构不再通过齿形带的松紧状态进行调节，所使用的行星差动轮系调速平稳、可靠，完全避免了“跳齿”现象，也解决了因紧头偏移趋向一个方向造成的“卡死”问题。

为检验实
施效果，以空头率和里外排重量差异［8］为指标对改进前后调整机
构进行了连续跟踪对比，见表1。

结果表明：改进后里外排重量差
异合格率提高23.6百分点，空头率降低0.30百分点，端部落丝量
降低 1.84mg/支，有效提高了紧头自动控制系统的准确性和稳定性，减少了设备维修量，降低了设备故障率。

（本文作者：李少平、范磊、王秋领、胡宏帅、李浩亮、孙二明、巢珍单位：河南中烟工业
有限责任公司许昌卷烟厂）。