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PROTOS卷烟机VE计量槽及电控系统升级改造
摘要：VE喂丝机是PROTOS卷接机组的喂料装置。其作用是将前置工序加工的烟丝进行整理、定量、并将均匀连续的烟丝条供应SE机。计量槽是VE喂丝机的组成部分。输送带由一直流电机驱动。电机根据机器运转速度和散料通道内料位监测器监测到的实际料位高度信号→电机无级调速→改变带速→改变送丝量，使散料滑道内的料位高度尽可能的保持稳定。电机速度的调节及控制通过机器上的A6插件（SE）及系列传感器来实现。本文主要介绍了PROTOS卷烟机VE计量槽及电控系统的升级改造步骤及效果。由于改造前计量槽经常跑空或堵烟丝，严重影响机车的设备效率，故对VE计量槽及电控系统进行升级改造。改造后的计量槽运行可靠、故障率低、维护方便。改造后机车效率明显提高。
摘要：VE喂丝机是PROTOS卷接机组的喂料装置。其作用是将前置工序加工的烟丝进行整理、定量、并将均匀连续的烟丝条供应SE机。计量槽是VE喂丝机的组成部分。输送带由一直流电机驱动。电机根据机器运转速度和散料通道内料位监测器监测到的实际料位高度信号→电机无级调速→改变带速→改变送丝量，使散料滑道内的料位高度尽可能的保持稳定。电机速度的调节及控制通过机器上的A6插件（SE）及系列传感器来实现。本文主要介绍了PROTOS卷烟机VE计量槽及电控系统的升级改造步骤及效果。由于改造前计量槽经常跑空或堵烟丝，严重影响机车的设备效率，故对VE计量槽及电控系统进行升级改造。改造后的计量槽运行可靠、故障率低、维护方便。改造后机车效率明显提高。关键词：计量槽、跑空、堵烟丝　　一、引& 言　　VE喂丝机由料斗、定量喂料装置、吸丝成型装置、风机系统和传动系统组成。VE喂丝机是PROTOS卷接机组的喂料装置。其作用是将前置工序加工的烟丝进行整理、定量、均匀连续的烟丝条供应SE机。其工作过程为：烟丝→风送→集丝箱→预分配器→储料区→提升输送带→散料滑道→磁轨去铁磁性物质→棘辊从滑道中定量取出烟丝，平滑轨适得烟丝能顺利的从滑道中输入棘辊→快辊把烟丝梳出针辊→皮带输送机上→均匀烟丝层→皮带输送烟丝→上空气喷射器→弹丝辘→结合下空气喷射器→烟丝进入吸丝通道→吸丝通道内的烟丝→吸丝网带→烟丝条→烟枪。上空气喷射器吹落烟丝时较重烟丝及杂质→螺旋输送机→分离器进行分离。烟丝条形成后由平整器（SRM或MR1）修整。源信号来自装在刀头上的扫描器。去除的烟丝→输送带→振槽回送到烟丝储存区。由提升带→与新烟丝合并→喂料　　二、改造前的系统组成　　原电气系统为继电器组件和逻辑控制板、运算控制板组合控制方式，控制方式陈旧，故障检测及维护比较麻烦，易损件过多，备件多、维修费用高，影响生产效率；并且原机器进厂较早，电气件也存在老化问题，急需更新；另外针辊电机与陡角输送电机为直流电机，造价高、需维护、易损坏，使用寿命短；其次这两个电机采用直流调速板控制速度，调速板的调整不便，也存在寿命短的问题；再者，堆料槽料位控制与普托90E新机比较存在缺陷，主要反映在，控制板SE A0-A6易损，料位控制不够稳定，易造成堆料槽满、陡角电机频繁启停，或堆料槽排空、堵塞而导致主机停车，从而造成原材料的浪费和生产效率下降。　　三、系统改造技术方案　　针对以上问题，经在生产现场的实地考察与调研，我对此控制系统进行了如下改造，设计成新型电气控制系统，以适应我厂生产的需要。　　（一）、新型控制系统的解决方案　　将所有的逻辑、运算功能控制器件和电路板取消，用可编程序控制器（PLC）取而代之，由可编程序控制器完成所有逻辑及运算处理；取消直流电机调速板，用变频调速器和伺服控制器代替；改直流电机为交流电机；改9点检测堆料槽料位控制方式为15点检测料位控制方式。　　1. 将数字量直接接入可编程序控制器　　各种按钮、限位开关和开关式传感器及其它设备的连锁信号、控制信号接入到可编程序控制器的数字输入模板，由可编程序控制器的中央处理器CPU进行识别检测。　　2. 由可编程序控制器直接输出数字控制信号　　本机的执行器件以及给其它设备的信号通过数字输出模板直接接到接线端子上，可编程序控制器进行逻辑运算后直接输出各种信号（如：报警，接触器控制信号，变频器启动信号、阀门启动等）。　　3. 直流伺服电机换为三相交流电机　　M9陡角输送电机，要求跟踪主机速度，原直流伺服电机与速度控制板N1配合,完成此项任务，由于调速器无速度显示不便监视，调速板上4个速度控制电位器的调整需要一定的经验，不方便。　　使用普通三相电机与变频调速器配合，技术成熟，调速稳定，接线简单，寿命长，并且速度由可编程序控制器直接输出模拟量控制。M16针辊电机，同样要求跟踪主机速度，更加快速、严格、精确。原机工作方式与M9陡角输送电机相同，也存在同样的问题。考虑到具体针辊工作所要求的快速跟随特性，在此我选用通用伺服控制器代替变频调速器，实现技术要求。　　4. 15点检测料位，分辨率更高，速度运算更精确　　采用15个料位检测开关，料位更准，速度计算量化更细；可编程序控制器的专用计算方法使速度跟随性更快、更好，替代原计算控制板。　　5. 新系统维持原电源线路设计　　电源供给系统维持原设计、各路电源输出的保护不变、电机工作断路器和接触器不变，保留A49频压转换器和F4电机过热保护器。　　（二）、新系统的构成及原理　　该系统集合了可编程序控制器、变频调速器、伺服控制器，组成控制核心；它与外围传感器等输入部件和执行机构驱动器共同构成一个完整的体系。无论是与其它设备的通讯，还是本机的状态检测，动作的完成均可以完美的实现，达到并超过原机功能和技术指标。　　作为当今最流行的控制模式，它具有明显的优势：硬件结构简单，维护简便易行，故障率低，控制快速、精确。　　1．可编程控制系统　　作为控制核心，它除了可以完成它所擅长的逻辑控制功能，并且已经成功开发了多种运算功能，计算精度也很高；专用控制功能（如PID控制、步进电机控制、高速布尔控制）；特殊的应用功能（如与不同类型、不同品牌的设备进行通讯等）。它广泛的应用于各种自动控制领域，现在的所有控制，它几乎都能实现。　　该系统采用西门子公司的S7-300可编程序控制器，扩展的数字输入模板可接收48路开关信号，扩展的数字输出模板可输出48个开关值，模拟扩展板具有四路模拟输入和二路模拟输出。除了满足本设备现有工作要求外，为将来扩展功能也留下一定的余量，并且很容易与将来整机的可编程控制改造联网，实现现场总线的控制。　　软件使用梯形图编程，应用了逻辑组合、定时器、计数器、数学运算、PID运算等的功能。　　数字输入与输出在前面板上均有指示灯，能实时反映输入输出部件的状态，可在检查故障时，进行参照。　　另外，采用的可编程序控制器各种模板，无特殊型，便于采购。　　2．电源系统　　电源系统维持原设计，每一路交直流电都安装过流保护开关，采用施耐德的动力型小型断路器，分断速度快；电机动力输出采用西门子3VU型断路器均进行了保护，可靠性得以保证；电机的接触器为西门子3TF型。　　控制信号电源均统一为直流24V；电机为交流220V（有二相或三相的）或三相380V，没有变动；接触器控制电和阀门等执行器件用电均为交流110V；原变压器不变即可满足使用。　　3．直流电机的改造　　本供丝机上只有两台直流电机，其它的都为交流电机，鉴于以上直流电机的弊端，将其改为交流伺服电机。　　针辊电机M16的速度由主机SE卷烟部分速度脉冲RCP决定，RCP经过本机的转换器A49转换为0-10V电压信号，由其设定为针辊电机的速度。　　针辊电机M16与卷烟机速度必须配合精确、快速，否则，卷出的烟支达不到指标，或是过松或是过密，将由核扫描器检出并剔除，同时引起停车。选用三菱的交流电机伺服控制器和与其匹配的交流伺服电机，可以更加完美的达到控制精度的要求，专业级的组合通用而简便，调整简便，速度还具有可视性，速度匹配值可调，运转平稳，种种优越性显现非常突出。取剔了原速度控制板N2和直流电机。　　陡角输送电机M9的速度由主机卷烟速度与堆料槽的料位双重因素决定，原系统有一个专门的算法计算出电机速度的设定值，此设定值由主机SE上的A0-A6板算出后，传送到本机的陡角电机速度控制板N1，由其控制供烟给堆料槽的速度。　　这种控制中，A0-A6板易损坏，N1调速板不易调整，速度不可监测，速度控制不够稳定；除此之外，本机与卷烟机SE的信号连线过多，堆料检测的9个光电开关信号要传送到卷烟部分的A0-A6板，还要把控制信号返回给本机，连线复杂，不便维修。新型系统采用可编程序控制器直接接收料位信号和SE部分的速度信号，运用PID算法计算速度设定值，由其设定变频调速器的速度，带动普通交流电机，替代了原调速板N1和直流电机。此种控制完全克服了原方式的弊病，而且便于维护、价格便宜。　　4．堆料槽料位检测的改造　　原为9点检测，改为15点检测，与普托90E的检测和运算方式一样。更换了光电检测板和信号接收控制板。如下图所示：& 　　四、改进后的成果分析　　改造后PROTOS卷烟机VE新型计量槽监控及电控系统的性能主要表现为：　　设备的故障点少、维护保养简单、成本低。　　以PLC为控制核心，软件完成逻辑控制、数值分析、计算等功能，取消原线路板及继电器控制，故障点少、维护保养简单、成本低，提高了设备的有效作业率。　　计量槽料位相对均匀、供料平稳，不发生堵塞、空料现象：计量槽料位检测点由9点改为15点，范围宽，软件实现陡角带电机速度调节，使其速度调节平滑、料位相对平稳，增加检测计量槽内烟丝上表面的凸凹，调整其相对平稳改善后车布料的均匀度
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一、引言VE喂丝机由料斗、定量喂料装置、吸丝成型装置、风机系统和传动系统组成。VE喂丝机是PROTOS卷接机组的喂料装置。其作用是将前置工序加工的烟丝进行整理、定量、均匀连续的烟丝条供应SE机。其工作过程为:烟丝→风送→集丝箱→预分配器→储料区→提升输送带→散料滑道→磁轨去铁磁性物质→棘辊从滑道中定量取出烟丝,平滑轨适得烟丝能顺利的从滑道中输入棘辊→快辊把烟丝梳出针辊→皮带输送机上→均匀烟丝层→皮带输送烟丝→上空气喷射器→弹丝辘→结合下空气喷射器→烟丝进入吸丝通道→吸丝通道内的烟丝→吸丝网带→烟丝条→烟枪。上空气喷射器吹落烟丝时较重烟丝及杂质→螺旋输送机→分离器进行分离。烟丝条形成后由平整器(SRM或MR1)修整。源信号来自装在刀头上的扫描器。去除的烟丝→输送带→振槽回送到烟丝储存区。由提升带→与新烟丝合并→喂料二、改造前的系统组成原电气系统为继电器组件和逻辑控制板、运算控制板组合控制方式,控制方式陈旧,故障检测及维护比较麻烦,...&
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卷烟机的机械传动分析
烟草科技／设备与仪器ＴｏｂａｃｃｏＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ２００２年第１０期（总第１８３期）影响，可采取以下措施：①安装时采用同步带和同步齿轮，加上辅助弹簧装置，大大提高了位置精度。②运行时选取停靠频率高的站点为基准点，便于对当前码值进行校准。３．３曲线；③设置最低运行频率作爬行段以保证停靠精度，调整爬行段时间以适应运行时间要求。４结论穿梭车的运用为自动化物流系统的应用提供了更广泛的市场，国外一些知名厂家也开发了许多相应产品，如采用红外无线通讯方式使其更安全、可靠，环形穿梭车的应用突破了以往有轨穿梭车直线行驶的局限性。这些都使自动化物流系统在总体平面设计及设备利用等方面具有了更大的灵活性和高效性。多种路线及多种负载的影响由于穿梭车负载不同货物（如空、实托盘等）的重量往往相差悬殊，每次运行距离也长短不一，用同一组参数显然无法使系统特性达到最优，可采取以下措施：①针对每一不同路线设定变频器相关参数，包括起停时间、运行频率等；②调节ＰＩＤ各参数以确定减速响应卷烟机的机械传动分析金风凯（中国烟草机械技术中心，上海市浦东金桥出口加工区云间路２５５５号２０１２０６）【关键词】卷烟机；机械传动；同步关系；定速【摘要】介绍了卷烟机的机械传动系统的设计思想，针对复杂的主传动系统进行了分析和研究。总结了卷烟机主传动中包括的传动形式、传动机构、各主要功能部分的同步要求以及卷烟机的机械传动方式的优缺点和发展趋势。【中图分类号】ＴＳ４３【文献标识码】Ｂ【文章编号】１００２―０８６１（２００２）１０―００２５―０４ＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＤｒｉｖｅｉｎＣｉｇａｒｅｔｔｅＭａｋｉｎｇＭａｃｈｉｎｅＪＩＮＦＥＮＧ．ＫＡＩＣｈｉｎｅｓｅＴｏｂａｃｃｏＭａｃｈｉｎｅｒｙＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｅｎｔｅｒＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｈａｎｇｈａｉ２１０２０６，ＣｈｉｎａＫｅｙｗｏｒｄｓ：Ｃｉｇａｒｅｔｔｅｍａｋｉｎｇｍａｃｈｉｎｅ；Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｄｒｉｖｅ；Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ；ＣｏｎｓｔａｎｔｓｐｅｅｄＡｂｓｔｒａｃｔ：Ｄｅｓｉｇｎｉｄｅａｏｆｍｅｃｈａｎｉｃａｌｄｒｉｖｅｓｙｓｔｅｍｉｎｃｉｇａｒｅｔｔｅｍａｋｉｎｇｍａｃｈｉｎｅｗａｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ａｎｄｔｈｅｃｏｍｐｌｉｃａｔｅｄｍａｉｎｄｒｉｖｅｓｙｓｔｅｍｗａｓａｎａｌｙｚｅｄ．Ｄｒｉｖｅｆｏｒｍｓ，ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ，ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆａｌｌｍａｉｎｆｕｎｃｔｉｏｎｓ，ａｎｄｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓｏｆｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｗｅｒｅｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｍｅｒｉｔａｎｄｄｅｆｅｃｔａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｔｅｎｄｅｎｃｙｏｆｍｅｃｈａｎｉｃａｌｄｒｉｖｅｉｎｃｉｇａｒｅｔｔｅｍａｋｉｎｇｍａｃｈｉｎｅｗｅｒｅｐｏｉｎｔｅｄｏｕｔ．１卷烟机传动的特点１．１割４大部分组成。保证４部分功能协调的是４个辅助部分，即机械传动、气压传动、润滑和电控。１．２卷烟机的组成按功能划分，卷烟机由供丝、供纸印刷、卷制和切主、副传动卷烟机的机械传动系统根据动力源的不同，可分为主传动系统和副传动系统２大部分，以主电机为动力源的传动叫做主传动，其余由单机驱动的分散传动【作者简介】金风凯（１９６３一），学士，中国烟草机械技术中心工程师，主要从事烟草机械方面的研究。【收稿日期】２００２―０４―１５【责任编辑】张大波部分统称为副传动。主传动系统由烟条切割、喇叭嘴、烟枪布带、供纸印刷、吸丝带、劈刀、部分供丝以及对接传动等部分组成，包括了卷烟机绝大部分功能机构的传动，传动链２５万方数据　长，传动关系复杂，传动形式多样。副传动系统包括部分供丝、回丝、劈刀升降、风机、印刷调整传动等。由于副传动结构原理较为简单，故作者重点分析卷烟机的主传动系统。１．３传动方式由于卷烟工艺过程的复杂性，使得卷烟机各功能机构的运动多样化，从而要求有多种传动形式和多种机构来适应。其中，传动形式包括齿轮传动、带传动、链传动、摩擦轮传动、螺旋传动等；传动机构包括无级变速机构、连杆机构、棘轮机构、凸轮机构等。此外，与传动有关的变频调速电机、测速器、离合器、联轴器等在现代中高速卷烟机上的应用越来越广泛。１．４传动原理（同步关系）卷烟机的功能决定了其主要部分的运动关系必须同步。因而，传动设计中采用了１台电动机（主电机）作为动力源，主要通过带传动和齿轮传动将各部分运动联结起来，形成具有多级传动的复杂传动链，这种同步关系称为机械同步方式。从低速卷烟机到中高速卷烟机，几乎全部采用这种传动设计，并且传动路线也基本一致，即电机位于整机左部――刀头区域，首先通过一级带传动驱动主传动箱，再由主传动箱将运动直接传递到刀头部件和布带轮，间接传递到印刷箱、风室和劈刀、供丝等部分。此外，接装机主要功能部分的传动，也是以该电机为动力源，达到与卷烟机同步运动的要求。运动的同步分为转速同步和线速度同步，分别表现在不同的功能部位。其中转速同步的基准是刀盘，线速度同步的基准是烟条。在卷烟机上，与刀盘转速同步的有喇叭嘴、拨烟轮（或烟支吸爪）、钢印辊和劈刀，与烟条线速度同步的有布带轮、供纸辊、吸丝带轮等的表面线速度。２种同步的运动之间存在着内在的、协调一致的联系，即都是烟支（或烟条）的运动速度为技术设计和装配调整的依据。１．５传动精度、性能要求由以上分析可知，从主电机开始，传动链最短的是刀头部分和布带传动，最长的是卷烟机的劈刀、供丝部分和接装机部分主传动。从而得出机械传动链的设计依据，即：卷烟机刀头和布带轮传动精度要求最高，劈刀和供丝等的传动精度要求较低，传动链长短居中的印刷箱和风室等的传动精度要求为中等。此外，卷烟机的传动系统还需降低传动噪声，采取的措施有：采用闭式齿轮传动，保证良好润滑；减少齿轮传动，增加带传动；采用非金属齿轮；采用复合齿轮等。提高传动系统的寿命，首先要保证传动件的制造２６万　方数据精度和安装精度，传动件所用材料及热处理的质量也很重要；其次要保证良好的润滑。２主传动分析２．１传动基本公式反映卷烟机速度水平的参数主要有３个，即生产能力Ｑ（支／ｒａｉｎ）、烟条速度ｙ烟条（ｍ／ｍｉｎ）和刀盘转速ｎ刀鼎（ｒ／ｍｉｎ）。以ＹＪｌ７和ＹＪｌ９卷烟机为例，ＹＪｌ７卷烟机刀盘转速为ｎＴｊ盘＝１７５０ｒ／ｍｉｎ，ＹＪｌ９卷烟机刀盘转速为ｎｙｊ盘＝３５００ｒ／ｒａｉｎ，２种机型的生产能力Ｑ和烟条速度‰条是相同的，即Ｑ１７＝Ｑ１９＝７ｏｏｏ支／ｍｉｎ，ｙ烟条１７＝ｙ烟条１９＝４４８ｍ／ｍｉｎ。这表明卷烟机的速度与刀盘的工作方式有关。将刀盘每转１周切割的单支烟支数称为刀盘周支数，简称周支数，用Ｅ表示，单位是“支／ｒ”。单烟枪卷烟机有４种刀盘工作方式，都可用周支数Ｅ来表示，即：单刀单切，Ｅ＝１；单刀双切，Ｅ＝２；双刀单切，Ｅ＝２；双刀双切，Ｅ＝４。周支数Ｅ与卷烟机生产能力Ｑ、刀盘转速ｎｆｊ盘的关系式为：Ｑ＝Ｅ”刀盘（１）（１）式说明，ＹＪ１７与ＹＪ１９卷烟机刀盘转速不同，而生产能力却相同的原因在于Ｅ，，＝４，Ｅ，。＝２。（１）式用周支数和刀盘转速表示了卷烟机生产能力，若给出烟条速度‰条和单支烟支长度Ｌ（ｍｍ），生产能力还可表示为：Ｑ＝１０００Ｐ烟条／￡（２）由（１）、（２）式可得：肪刀盘＝１０００ｙ烟条／Ｌ（３）由（３）式可以得出：“刀盘＝１０００Ｖ烟条／ＥＬ（４）ｙ烟条＝ＥＬｎ刀盘／］０００（５）（４）、（５）式适用于所有类型卷烟机，称为卷烟机传动基本公式。它们表明了某一特定卷烟机烟条速度与刀盘转速的关系，是卷烟机机械传动速度的设计依据。２．２传动特点分析ＹＪ１４和ＹＪ１５卷烟机属于烟条定速类，ＹＪ１６、ＹＪ１７和ＹＪ１９卷烟机属于刀盘定速类。具体分类方法是：分析卷烟机主传动中从主电机到刀盘的传动链和从主电机到布带轮的传动链，如果刀盘传动速度表达式中出现了齿数Ｚ。（与烟支长度己对应的传动齿轮齿数，称为烟支长度齿轮齿数），而布带轮传动速度表达式中没有出现齿数ｚ。，就可判定为烟条定速；相反，如果刀盘传动速度表达式中没有出现ｚ。，而布带轮传动速度表达式中出现ｚ。，即可判定为刀盘定速。刀盘定速表现为刀盘转速与主电机转速成定比，不受烟支长度Ｌ变化的影响，而烟条速度与烟支长度Ｌ成正比；烟条定速表现为烟条线速度与主电机转速成定比，不受烟支长度Ｌ变化的影响，而刀盘转速与烟支长度Ｌ成反比。根据卷烟机传动基本公式（４）、（５），当设计烟条定速时，即ｙ烟条一定，凡刀盘与烟支长度Ｌ成反比，那么：①与刀盘转速有同步关系的执行件的转速必定与烟支长度￡成反比，从主电机引出的执行件的传动表达式中必定有烟支长度齿轮齿数ｚ。（准确地说是要有奇数个Ｚ。），传动比要受ｚ。影响；②与烟条线速度相等的执行件，从主电机引出的传动链中必定没有ｚ。，或者有偶数个ｚ。，主动和被动各占一半，最终传动比不受ＺＡ影响。当设计刀盘定速时，即ｒｔｙｊ盘一定，ｙ烟条与烟支长度Ｌ成正比，那么：①与烟条速度相等的执行件线速度也同样与烟支长度Ｌ成正比，从主电机引出的执行件的传动表达式中必定有奇数个ｚ。，即传动比受ｚ。影响；②与刀盘转速有同步关系的执行件，从主电机引出的传动表达式中或者没有ｚ。，或者有偶数个ｚ。，主动与被动各半，即传动比不受ｚ。影响。３主要同步关系分析３．１吸丝带与劈刀烟丝在风力作用下被吸附在吸丝带上，并随吸丝带向卷制通道（烟枪）方向运动，形成均匀一致的烟丝束雏形。为使烟丝雏形被修剪时运行平稳，采用双劈刀对称配置，并保证圆盘劈刀的圆周线速度在理论上与烟丝束雏形的线速度相等。由于烟丝束雏形是随吸丝带运动而形成的，其运动速度与吸丝带速度相等。因此，理论上要求吸丝带速度ｙ吸带与劈刀圆周线速度ｙ平相等，即：ｙ吸带＝ｙ平。３．．２’烟丝束与卷烟纸在烟丝束与卷烟纸汇合过程中，两者必须具备大小相等、方向一致的运动速度，否则，相互间会发生错动，形成“竹节”、空松等缺陷烟支，或造成烟丝堵塞。由于烟丝束的速度由吸丝带决定，卷烟纸的速度由供纸辊决定，故吸丝带速度ｙ吸带应等于供纸辊表面线速度‰，即：ｙ吸带＝ｙ供（若吸丝带有倾斜角，则ｙ吸带并不完全与ｙ供相等）。３．３布带与烟条烟丝柬与卷烟纸汇合后，一起由烟枪布带拖动进入卷制成形槽，形成烟条。布带的线速度决定了烟条的线速度，两者相等。综合上述分析，布带速度应与烟万　方数据丝束、卷烟纸的速度相等，即：ｙ布带＝ｙ吸带＝ｙ供。若布带速度超过烟丝束和卷烟纸的速度，必定造成：①卷烟纸被拉断；②烟条内烟丝不均匀，产生“竹节”现象，或烟支密端（紧头）位置不明显。反之，若布带速度低于烟丝束和卷烟纸的速度，则会造成：①烟丝堆积，产生“堵丝”现象；②卷烟纸松驰、卷制松紧不均、烟条皱纹等缺陷。由于布带速度决定了烟条卷制速度ｙ烟条（后者为线速度同步的基准），会影响生产烟支的长度，因此，布带传动轮现都设计为直径可调节结构，以获得理想的布带速度。３．４钢印辊与供纸辊在卷烟纸运动过程中，转动的钢印辊凸模将油墨滚印在纸上，形成卷烟牌号标志。为保证良好的印刷质量，必须使钢印辊表面线速度与供纸辊一致，即：ｙ印＝Ｉ，世。如果两者速度差超过一定范围，则造成卷烟纸划破、印迹不清晰等缺陷。３．５刀盘与烟条刀盘带动刀片旋转，将烟条切割成烟支。由于切割过程中烟条处于高速直线运动状态，刀片应有与烟条运动方向垂直的切割运动以及与烟条运动方向一致、大小相等的水平运动。所以，刀片的实际速度是水平分速度ｙ水平和垂直分速度ｙ垂直的合成，其中ｙ水平＝ｙ烟条。若刀片的水平分速度比烟条速度大，会产生向前拉动烟条的力，导致切口质量差；反之则会阻挡烟条，造成切口质量差，或者出现跑条故障。３．６喇叭嘴与刀盘在切割烟条过程中，喇叭嘴对烟条起支撑作用。现有２种机械结构的喇叭嘴装置，一种是往复式，另一种是旋转式。往复式喇叭嘴：刀片每切割１次，喇叭嘴应往返１次（双刀刀盘旋转１周，刀片切割２次，喇叭嘴往返２次），即刀盘圆周运动与喇叭嘴往复运动的频率应成整数倍数关系，由传动比保证。并且，在切割过程中，喇叭嘴的运动速度应等于刀片的水平分速度，以便刀片能顺利通过喇叭嘴间的缝隙，即：Ｖ喇＝ｙ水平。旋转式喇叭嘴：刀片切割时，喇叭嘴必须旋转到位辅助切割，即刀片与喇叭嘴的旋转运动成对应关系，转速比恒定。此时，喇叭嘴的垂直分速度为零；在水平方向，水平分速度ｙ喇应等于刀片水平分速度ｙ水平，与往复式运动原理一致。此外，烟条切割后得到的烟支需输送到接装机。２７烟草科技／设备与仪器ＴｏｂａｃｃｏＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ２００２年第１０期（总第１８３期）输送有２种方式，一种是拨烟凸轮，另一种是机械手吸爪。拨烟凸轮与刀盘之间转速的固定比率是由传动比设计确定的，无需调整，而凸轮表面曲线必须相对烟支端部保持确定的位置关系，这是对拨烟凸轮位置的同步要求，需经具体计算和调整才能获得（同样，劈刀凹槽与刀盘切刀之间的位置关系，即烟支密端位置需经计算和调整）；机械手吸爪与刀盘之间转速的固定比率也是由传动比设计确定的，无需调整，而吸爪与烟支之间的固定位置关系需经调整保证。４传动优缺点及发展趋势综上所述，生产条件和功能要求决定了现代卷烟机的机械传动系统是一个传动链较长、传动形式多样、零件精度较高、同步要求严格的复杂传动系统。为此，尽管卷烟机工作力矩并不大，但起动力矩却需要很大，即要求主电机有较大的功率。此外，还要求主电机速度能够平稳调节，以免因电机速度不稳或陡变造成堵丝、断纸等故障停机，也可减弱传动中的冲击，减少回程误差。现代卷烟机主电机调速主要有２种方式，一种是交流变频调速，使用交流电动机；另一种是直流变压调速，使用可控硅直流电动机，２种均为无级调速。直流调速受负载变化和电压波动影响较小，电机速度平稳，其不足之处是需定期更换碳刷，超期使用有烧毁电机的危险，且影响调速系统的使用寿命。因此，卷烟机主电机以交流变频调速更为高效可靠，是主要的发展方向之一。从长远发展考虑，卷烟机的机械传动系统应当追求简化设计和满足自动控制的需要，变频调速和伺服电动机将会越来越多地采用，从而保证各功能机构的同步，减少机械传动方式。这样，不仅传动链大大缩短，电机总功率有所降低，而且能够适应卷烟机向高速、高效、高质、低噪和便于操作维护的方向发展。基于分布式智能设计的烟草制丝线自动化系统张家毅（云南昆船设计研究院，昆明市人民东路３号６５０２３６）【关键词】集中式智能；分布式智能；制丝生产线；自动化系统【摘要】阐述了目前烟草制丝生产线自动化系统的现状，指出了烟草制丝生产线自动化系统采用分布式智能模式在制造和应用上的优势，由此提出了基于分布式智能设计的烟草制丝生产线自动化系统的基本思路和结构模型。【中图分类号】ＴＳ４３【文献标识码】Ｂ【文章编号】１００２―０８６１（２００２）１０―００２８―０２ＣｏｎｃｅｐｔｉｏｎｏｆＡｐｐｌｙｉｎｇＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅｔｏＡｕｔｏｍａｔｉｃＳｙｓｔｅｍｉｎＴｏｂａｃｃｏＰｒｉｍａｒｙＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＬｉｎｅＺＨＡＮＧＪＩＡ―ＹＩＫｕｎｍｉｎｇＳｈｉｐｂｕｉｌｄｉｎｇＥｑｕｉｐｍｅｎｔＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｋｕｎｍｉｎｇ６５０２３６，ＣｈｉｎａＫｅｙｗｏｒｄｓ：Ｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ；Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ；Ｔｏｂａｃｃｏｐｒｉｍａｒｙｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｌｉｎｅ；ＡｕｔｏｍａｔｉｃｓｙｓｔｅｍＡｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｓｔａｔｕｓｏｆａｕｔｏｍａｔｉｃｓｙｓｔｅｍｉｎｔｏｂａｃｃｏｐｒｉｍａｒｙｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｌｉｎｅｗａｓｄｅｓｃｒｉｂｅｄ，ａｎｄｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆｔｏａｐｐｌｙｉｎｇｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅａｕｔｏｍａｔｉｃｓｙｓｔｅｍｉｎｔｈｅｌｉｎｅｗｅｒｅｗｅｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄ．Ｂａｓｉｃｉｄｅａａｎｄｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｍｏｄｅｌｏｆｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ?ｂａｓｅｄａｕｔｏｍａｔｉｃｓｙｓｔｅｍｉｎｔｈｅｌｉｎｅｐｒｏｐｏｓｅｄ．【作者简介】张家毅（１９７０一），学士，昆明船舶设备集团工程师，主要从事管理系统、自动化系统方面的研究。【收稿日期】２００２―０４―１５【责任编辑】张大波２８万方数据　
卷烟机的机械传动分析作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：金风凯中国烟草机械技术中心，上海市浦东金桥出口加工区云间路2555号 201206烟草科技TOBACCO SCIENCE & TECHNOLOGY次
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