SQ31X型切丝机组合式金刚石安装架的设计及应用

姚本涛 刘亭 孔祥谦

摘要：SQ31X型切丝机砂轮修整装置主修件金刚石，在使用过程中发现金刚石利用不充分，还有再利用的价值。因此，通过对转动杆进行改进，可以使被换下废旧金刚石重新再利用延长使用寿命，节约了备件资金。

Abstract： The main repair part of SQ31X wire cutter grinding wheel dressing device is  diamond. During use， it is found that the diamond is not fully used， and it has the value of reuse. Therefore， by improving the rotating rod， the used diamonds can be reused to extend the service life and save spare parts funds.

关键词：SQ31X型切丝机;砂轮修整装置;废旧金刚石;角度;金刚石的棱角线;再利用

Key words： SQ31X type wire cutter;grinding wheel dressing device;waste diamond;angle;diamond angular line; reuse

中图分类号：TS43                                         文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2020）11-0264-03

0  引言

井冈山卷烟厂SQ31X曲刃水平滚刀式切丝机是昆明船舶设备集团有限公司生产的切丝机，具有速度、料位、监测显示，手动、自动和集控等多种控制功能，操作简便明了，易于维护与保养。

SQ31X型切丝机由于对金刚石利用不充分，金刚石的使用寿命较短。金刚石存在再利用的可能，为了使已换下的金刚石二次利用，我们对切丝机金刚石安装部位进行再次分析，提出新型的改造方案。

1  切丝机的工作原理以及砂轮修整装置的作用

切丝机的作用就是将经过增温增湿处理的叶片（烟梗），按照卷烟工艺标准要求切制成符合下一工序使用的叶丝（梗丝）。

金刚石修整装置的作用是用于对砂轮的修整，使砂轮保持光滑修磨刀片锋利，并保持砂轮磨削的正确位置，从而使砂轮刃磨刀片时保证导辊直径在任何时刻均不变，使刀片和下刀门之间的间隙为一定值，以保证切丝宽度一致[5]。

2  SQ31X型切丝机存在的问题

2.1 金刚石的使用情况（见表1）

从表1中可以得出金刚石使用的平均寿命为259.4小时，平均剩余高度有0.77mm。目前金刚石在市面单价达到了3983.45元每颗，剩余0.77mm在理论上，存在继续使用的可能。

2.2 金刚石对砂轮的影响

金刚石与砂轮接触时，接触面越小，修磨响声越小;反之接触面越大，修磨响声越大;同时接触面越大还会产生强烈的抖动。检查后，发现砂轮表面的烟垢修磨表面不平净、高低不平，刀片修磨也就不锋利。切出丝来也有点粗细不均，影响切丝质量。

3  砂轮磨削工作过程及金刚石工作过程分析

SQ31X型切丝机砂轮磨削工作示意图[1]如图1所示。

金刚石对工作面修整工作过程：金刚石顶点距其中心点的距离为R1，刀片刃口回转半径R2与下刀门的间隙e。R1可适当微调，距离变大，R2变大，e变小，反之成立。

SQ31X型切丝机金刚石磨削工作示意图[1]如图2所示。

砂轮往复装置朝操作面板方向运动时，金刚石装置上的辊轮运动至限位块处后，沿限位块斜面运动，完成一次砂轮修磨运动。在砂轮往复装置朝齿轮箱方向运动时金刚石装置也随之复位，砂轮进给一次。

4  金刚石安装角度的探索

金刚石顶点处与砂轮的修磨面垂直接触，沿一定的角度往复运动并保持不变，磨损的金刚石经过砂轮的磨削面时形成面接触。如何改变接触方式值得去探索。如果能够在不影响修磨效果的前提下，通过改变安装角度，实现使用金刚石的棱角线来修磨砂轮，就能够由面接触变成线接触，接触面积的减小使得接触时的阻力及噪音减小。由于砂轮的回转轴线不变，废旧的金刚石也有再利用的价值。

改变目前SQ31X切丝机金刚石装置的结构，目前金刚石垂直安装在转动杆上，如将安装方式改为倾斜安装，理论上可以使金刚石与砂轮修磨面之间产生一个夹角，使金刚石磨损面的棱角线与砂轮形成线接触。随着时间的推移，夹角会逐渐变大，接触面也随之增大，通过人为换向使得夹角在小范围变化，保障金刚石处于良好修磨状态。

4.1 倾斜角度的确定

参照YS14型切丝机金刚石的安装角度[4]，结合与设备生产厂家技术人员沟通的结果，初定倾斜角度3°、5°和10°为测试角度。接下来，我们对已换下的废旧金刚石高度进行测量，并将其按照初定角度进行安装测试（见表2）。

从表2看出，当倾斜角度为5°时，切丝机砂轮振动值偏小且在允许范围内。

4.2 改进的方法

从SQ31X型切丝机金刚石安装示意图[3]上可知，金刚石通过螺纹直接与转动杆连接。因此，我们通过将转动杆重新设计，以摇块和安装架两部分来组合形成转动杆，实现保护金刚石的作用，然后通过倾斜安装金刚石来实现线接触。

改进方法：如图3所示，摇块与安装架皆为弧形设计。安装架与摇块通过螺栓与安全销连接，形成转动杆。而金刚石通过螺纹以5°倾斜安裝在安装架上。

5  改进后的效果

将改进后的摇块组件安装到SQ311型切丝机上。切丝机每运行约30小时后转一次向，来保证金刚石修磨砂轮时的声音较小及能始终保持在线与面的接触，于是废旧金刚石能始终沿棱角线进行转向。如此反复换向使用，废旧金刚石大约能继续使用800小时左右才会耗尽。而在不影响对砂轮和磨刀效果的情况下，就制丝车间现有的废旧金刚石数量可以用上几年，能为车间节约大量备件费用。如果采用全新金刚石，其使用寿命将是改造前的金刚石寿命的数十倍以上（见表3）。

通过近一年的跟踪观察，组合式金刚石安装架使用正常。在金刚石使用过程中，砂轮未出现过大幅度振动，刀片修磨良好，切丝质量符合工艺要求。废旧金刚石的使用寿命得到了有效的延长。

6  总结

我们通过改变金刚石的安装角度，不仅解决了由于金刚石修磨砂轮时阻力增大而引起磨刀质量差的问题，还扩大了金刚石的使用价值，无形中降低了备件消耗。

组合式金刚石安装架依然存在优化的可能。如何节能降耗是企业永远的课题，在如何更有效的利用好资源，需要我们在未来的实际生产过程中继续探索。

参考文献：

[1]杨可桢，程光蕴，李仲生，钱瑞明.机械设计基础[M].六版.北京：高等教育出版社，2013，08，01.

[2]王知行，邓宗全.机械原理[M].二版.北京：高等教育出版社，2006，5，1.

[3]昆明船舶设备集团有限公司.SQ311型曲刃水平滚刀式切丝机使用说明书[S].2010.

[4]昆明第二机器厂.YS14型切丝机使用说明书[S].1990.

[5]王智德.烟机设备修理技师培训教材-制丝设备.2002.