SD5切丝机分体式进刀活塞设计与应用

张忠仁 杨漪 文佳迪 白思源

摘要：玉溪卷烟厂制丝一车间SD5切丝机在实际生产中，设备经过磨合阶段，步入了正常磨损阶段，设备问题日益凸显。因此，进一步提升SD5切丝机性能水平，确保SD5切丝机可靠运行，保障烟丝质量，已经成为车间精益制造的必然需求。通过现状调查发现，SD5切丝机在生产时频繁出现进刀困难现象，轻则进刀吃力，重则无法进刀，导致停机断料。通过技术改造，将进刀活塞磨损面剥离出来为活塞套，中间设计活塞杆，活塞杆与活塞套螺栓连接组合成进刀活塞，优化的进刀活塞结构达到减轻磨损，提高进刀活塞的保养、润滑、维修效率，降低进刀活塞的更换费用。

关键词：SD5切丝机；左耳轴进刀活塞结构优化分体式

自2007年SD5切丝机投入使用至今，设备经过磨合阶段，步入了正常磨损阶段，设备问题日益凸显。因此，进一步提升SD5切丝机性能水平，确保SD5切丝机可靠运行，保障烟丝质量，已经成为车间精益制造的必然需求。在集团降本增效、精益制造的背景下，对SD5切丝机进刀活塞杆进行技术改造势在必行。本项目以“降本增效”为原则，对SD5切丝机进刀活塞杆进行工作原理、结构分析，针对进刀活塞存在的问题，结合车间操作及修理需求，对原有进刀活塞进行优化改造。

1、存在问题

随着红塔集团品牌结构的不断调整，玉溪卷烟厂制丝一车间生产任务较重，换号较为频繁。切丝机平均每天需不间断工作14小时，设备负荷较大。随着切丝机经过磨合阶段后，进入到了正常磨损阶段。近期，SD5切丝机在生产时频繁出现进刀困难现象，轻则进刀吃力，重则无法进刀，导致停机断料。

2、现状分析

通过现状调查发现，在对该活塞进行保养及维修时发现以下问题：

（1）处理该故障需要将进刀活塞从左耳轴中拆出进行保养、润滑或更换后又将其装回刀辊中。由于进刀活塞属于一体式结构，在拆卸进刀活塞时需要将刀片、推刀机构、进刀扇形体、进刀滑套、气囊、弹簧调节螺母等相关部件全部拆卸后，才能将进刀活塞取出。经统计拆装进刀活塞需耗时12h，且部分部件较重，致使劳动强度增大。

（2）进刀活塞设计无加油嘴，润滑人员在不拆卸进刀扇形体、进刀滑套等组件时，无法对进刀活塞进行及时润滑，久而久之，润滑不良也就带来了进刀活塞的异常磨损；与此同时，还会带来左耳轴的异常磨损。

（3）进刀活塞为进口备件，采购周期长，一旦无进刀活塞更换，将会影响正产生产，与此同时，进口进刀活塞更换费用相对较高。

3、技术内容

3.1解决方法

为解决以上几个问题，本项目将选取车间在用一台切丝机，按照以下总体思路对进刀活塞进行技术改造：在满足进刀活塞原有功能的基础上，增加进刀活塞润滑油嘴，优化一体式结构的进刀活塞为分体式结构。如果成效显著，将推广应用到车间剩余切丝机上。

3.2改造过程

（1）进刀活塞结构分析

进刀活塞为一体式结构，材料为黄铜。进刀活塞一端通过推杆管支柱盖、推杆管支柱及推杆杆端铜套与左耳轴连接，另一端通过弹簧、弹簧定位套及弹簧调节螺母安装在左端刀辊轴的中心通孔内。

（2）进刀活塞结构优化方案

针对SD5进刀活塞结构为一体式结构，一旦進刀活塞磨损面或螺纹损坏，必须更换整个进刀活塞，日常对进刀活塞进行清洁保养、润滑也必须将进刀活塞整个拆下，我们将进刀活塞磨损面剥离出来为活塞套，中间设计活塞杆，活塞杆与活塞套螺栓连接组合成进刀活塞。

（3）进刀活塞结构优化设计

改进后的进刀活塞有以下几部分构成：活塞杆、活塞套、弹簧定位套、弹簧调节螺母、加油嘴等。按此方案进行优化后的进刀活塞具有以下特点：1、在活塞杆及活塞套左侧设计螺纹孔，活塞杆与活塞套对装后组成完整螺纹孔，必须满足进刀活塞与推杆管连接的螺纹孔位置和尺寸不变，能够让推杆管固定在进刀活塞上；2、活塞套磨损后只需将活塞套拆下，活塞杆不动；3、活塞杆与活塞套靠螺栓连接，在活塞套上需要留有活塞套顶出孔，能够通过螺栓的旋入作用于活塞杆，将活塞套顶出；4、弹簧定位套依靠卡簧定位；5、油嘴位于进刀活塞螺纹端。

（4）加工组件、装配

按照各组件加工图，加工后的组件实物图如下：

4、成果及推广应用

完成了车间5t线2#切丝机的进刀活塞技术改造。改造至今，进刀活塞已经在该切丝机上应用了一年以上。通过多次调试，不断改进后。改造后进刀活塞能够满足设备运行要求，运行良好，未出现运行故障，无异常磨损。下一阶段，项目组将把进刀活塞技术改造推广应用到车间剩余切丝机上。

通过此项目的实施，提高了进刀活塞的运行稳定性，消除了因进刀活塞突发故障造成的停机断料，保证了产品质量，大大提高了车间精益制造水平。

5、技术关键和创新点

本项目技术关键及创新点总结下来有以下三点：

1、优化进刀活塞结构，将原先的一体式的活塞改造为分体式的活塞。利用简易的连接方式将分体式的活塞合为一体式，便于拆卸；

2、将活塞磨损部分与不磨损部分分离，将磨损部位设计为活塞套，只需更换活塞套，大大降低了活塞的更换费用。

3、针对原有进刀活塞无加油嘴，在进刀活塞上增加加油嘴，对进刀活塞进行定期润滑加油，有效提高进刀活塞运行稳定性，提高进刀活塞及左耳轴的使用寿命。

作者简介：张忠仁（1989—），男，汉族，云南玉溪，机械设备员/助理工程师，本科，就职于红塔集团玉溪卷烟厂，从事机械工程及自动化、零件测绘、制丝设备维修。

杨漪（1988—），男，汉族，云南玉溪，助理工程师，本科，就职于红塔集团玉溪卷烟厂，从事机械工程及自动化、制丝设备维修

文佳迪（1993—），男，汉族，云南省丽江市人，机械修理工/助理工程师，本科，就职于红塔集团玉溪卷烟厂，从事过程装备及控制工程、机械设计制造及自动化研究。

白思源（1992—），女，白族，云南省楚雄市人，机动操作工/助理工程师，大学本科，就职于红塔集团玉溪卷烟厂，从事食品科学与工程、设备工艺研究。

（作者单位：红塔集团玉溪卷烟厂）