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【摘 要】通过对SQ系列切丝机详细地分析探讨，针对切丝机链传动原张紧装置存在的缺陷与不足，设计了SQ系列切丝机链传动的新型张紧装置——轴用升降调节器，详实地介绍了新型张紧装置的工作原理、特点，经实际生产应用证明，有效解决了切丝机链传动原张紧装置存在的问题，提高了切丝机作业效率。
【关键词】SQ系列切丝机；链传动；张紧装置；设计
1.现状与问题
烟草制丝环节中的主要设备——切丝机，大多采用SQ3X或SQ31X系列产品。其中主要的传动机构是链传动，该机型的物料输送系统驱动方式完全是靠链传动传递的，而链传动张紧目的是为了避免在链条的松边垂度过大时产生啮合不良和链条振動的现象，同时也为了增加链条与链轮的啮合包角，提高传动效率。因此，链传动的张紧装置是切丝机比较关键的环节，在切丝机是否能正常工作中起着非常重要的作用。
1.1切丝机的组成
切丝机主要由机架、传动输送系统、刀鼓、磨刀系统、启动系统、喂料装置和电控系统等组成。
1.2主传动系统的工作原理
主传动系统主要由上、下排链传动所组成。上、下排链转速相同，其与左右墙板组成物料的输送通道，在驱动上、下排链的大链轮上，设有过载保护装置。当排链工作中发生超载时，安全销钉剪断，上、下排链立即停止运行。大链轮的动力来自伺服电机减速机构，并通过特制的多排链条组合而成的传动链传递动力。
1.3改造前主传动工作特点
可以看出，该系统驱动方式完全是靠链传动传递的其动力源来自带有伺服电机的减速机，因此可以确定该传动方式有以下特点：（1）带有中间挠性的啮合传动，可获得准确的平均传动比；（2）与带传动相比，链传动预紧力小，链传动轴压力小，传动功率大，效率较高，可以在高温、低速、油污等环境下工作；（3）与齿轮传动相比，两轴中心距较大，制造与安装精度要求较低，成本低廉。适用于中心距较大、要求平均传动比准确的场合。
1.4链传动张紧装置的重要性
链条长时间运行会导致套筒、铰链等零件磨损，使节距变大造成脱链、跳牙。如不及时调整张紧装置，则会出现因闪跳而造成瞬间拉力增加、扭矩变大的现象，机器运行的稳定性和可靠性将会受到严重影响。因此，必须对装置的安装和日常维护进行严格要求，以确保装置的稳定性和可靠性。
1.5改造前张紧装置的缺点及不足
由链传动的工作原理和设计理念可知，链传动的张紧装置在实际设计中是重要的组成部分。在该张紧装置中，由于设计、制造理念还是沿袭老式的传统方式，采用简单设计理念和粗放的张紧方法，在日常生产中经常会出现因张紧装置的故障而导致主传动系统失效停机。张紧装置的稳定性，还直接影响以下几方面：
（1）响设备运转的连续性和稳定性，从而使产品质量得不到有效保证；（2）使设备性能的完整、完好性得不到保证。在大链轮上，设有过载保护装置，其驱动力由安全销钉来传递。由于传动链条张紧力下降，造成链条瞬间负载过大，出现跳牙、链板的拉断和轴销损伤现象，大大降低了链条和其他零部件的使用寿命；（3）连续频繁的设备故障，不但增加维修成本，还会因维修工作量增加使得维修人员顾此失彼，影响其他设备的维护保养效果；（4）由于在长时间的运行中，扭矩较大和瞬间力矩的频繁变化，滑道及锁定螺栓会有松动，造成链条中的张紧装置工作失效；（5）在工作中，当链传动一旦因节距增大而出现链条松动时，为了保证有足够的张紧力和尽量避免停机断料的次数和时间，维修人员常采取以下应急措施：a、把压链轮的活动支撑板的锁紧螺钉松动，用榔头锤击链轮的方形轮轴，强制使得压链轮处于张紧状态。b、压链轮在设备运行时可以借用设备自身的预张紧力，在松动压链轮的活动支撑板的锁紧螺钉，一个人用力扳动压链轮的方形轮轴，使得压链轮得到最大化的压紧力，另一个人则配合锁紧活动支撑板的锁紧螺钉，以此保证链传动得到相应的张紧力。这种在设备运行中维修，以此借用设备运转时的预张紧力调整链传动张紧力的方法，存在着重大的人身安全隐患和设备故障隐患。
2.新型张紧装置——轴用升降调节器的设计
2.1新型张紧装置的设计主题
为彻底解决SQ系列切丝机输送机中张紧装置的自身结构设计与制造上的不足和缺陷，经查阅资料、追溯末端因素，结合该系列切丝机设备的性能和各种传动原理，在新型张紧装置中制定了以下基本设计要求：⑴最大限度地利用原有的设备与空间；⑵保证改造后系统的可靠性和有效性。
2.2新型张紧装置方案分析
方案一：利用柔性张紧。但需时常巡查调整，如调整不及时，扔有抢齿断链跳牙现象，影响设备的稳定性和可靠性，产品质量得不到到有效地保证。
方案二：利用丝杠轴向张紧。可有效降低链条对张紧轮的作用力，减少张紧轮的磨损提高稳定性，同时张紧效果极佳，在调整时只需调整上下调节螺母和丝杠一个人就能完成。
通过对比以上两个方案，选用方案二比较经济合理，自主设计了新型张紧装置——轴用升降调节器。不仅可保证改造的效果，而且可充分利用现有材料，做到降低改造成本，减轻维修强度，稳定产品质量，确保工厂质量方针的贯彻落实。该装置在不改变原机性能、工作原理和主体结构的前提下，有效地解决了原有张紧装置在设备运行时，因负荷大、载重力矩容易造成活动支撑板和滑道松懈张紧力下降的现象。
2.3改造后主传动系统工作原理
切丝机工作时，上下排链的运动和动力是由伺服电机控制的减速机构通过链传动传至大链轮上，然后以相同的速比分别传给上、下排链条。考虑到该传动系统由于承载着整机运行输送物料的所有动力传递 ，张紧装置作为该传动系统的一部分，也承受着较大的作用力，故采用轴用升降调节器以满足链传动中张紧装置的定位和限制的辅助作用。当切丝机运行时间较长或链传动中的链条磨损而出现链条节距变长时，只需松开张紧装置上的紧定螺栓，使得张紧装置处于非张紧状态，然后松开轴用升降调节器的锁紧螺母，用扳手转动丝杠，使关节轴承中的芯套作轴向移动，达到张紧效果，再将锁紧螺母和滑道锁定螺栓锁紧即可。
2.4轴用升降调节器张紧装置的操作原理
该装置的操作原理：先将滑道锁定螺栓5松开，支承座13芯套分别固定和安装在相应的机件上，此时松开两个锁紧螺母7和9，用扳手转动丝杠14使得芯套2产生轴向位移，在达到张紧所需位移后，先将上、下调节螺母7和9锁紧，再将滑道锁定螺栓5锁紧，以达到要求的张紧力度。
2.5轴用升降调节器张紧装置特点
（1）彻底解决了SQ系列切丝机物料输送系统链条传动装置中因可调支板和滑道容易松动而影响张紧力稳定的问题。
（2）该张紧装置结构简单、配合紧凑、便于安装，可以在不需要停机或生产状态下自如调节张紧装置，保证传动系统的工作稳定和正常运转。
（3）该装置投入正常使用后，由于瞬间载荷变化不再出现，能大大的延长链条、相关零部件的使用寿命。
（4）该装置的使用特点是没有直接配合上的运转件，因此不需要作频繁的维护和保养，同时还可大大减少因设备故障而造成维修力量投入。
（5）该装置的投入使用后，从技术上消除了，维修人员在设备运行或生产中直接调整张紧装置的不安全现象。
3.实际应用效果
在实际生产过程中，对改造前后各一段时间内，我们统计了因张紧装置问题而导致的切丝机故障次数、有效作业率、切丝合格率，结果表明，故障次数减少、有效作业率和切丝合格率得到提升。
4.结论
该轴用升降调节器张紧装置投入应用后，在设计、制造和应用上有效地解决了现有SQ系列切丝机所存在的不足和缺陷，保证了切丝机生产过程的连续性和产品质量的稳定性，提高了切丝机的工作性能及运行效率。
【关键词】SQ系列切丝机；链传动；张紧装置；设计
1.现状与问题
烟草制丝环节中的主要设备——切丝机，大多采用SQ3X或SQ31X系列产品。其中主要的传动机构是链传动，该机型的物料输送系统驱动方式完全是靠链传动传递的，而链传动张紧目的是为了避免在链条的松边垂度过大时产生啮合不良和链条振動的现象，同时也为了增加链条与链轮的啮合包角，提高传动效率。因此，链传动的张紧装置是切丝机比较关键的环节，在切丝机是否能正常工作中起着非常重要的作用。
1.1切丝机的组成
切丝机主要由机架、传动输送系统、刀鼓、磨刀系统、启动系统、喂料装置和电控系统等组成。
1.2主传动系统的工作原理
主传动系统主要由上、下排链传动所组成。上、下排链转速相同，其与左右墙板组成物料的输送通道，在驱动上、下排链的大链轮上，设有过载保护装置。当排链工作中发生超载时，安全销钉剪断，上、下排链立即停止运行。大链轮的动力来自伺服电机减速机构，并通过特制的多排链条组合而成的传动链传递动力。
1.3改造前主传动工作特点
可以看出，该系统驱动方式完全是靠链传动传递的其动力源来自带有伺服电机的减速机，因此可以确定该传动方式有以下特点：（1）带有中间挠性的啮合传动，可获得准确的平均传动比；（2）与带传动相比，链传动预紧力小，链传动轴压力小，传动功率大，效率较高，可以在高温、低速、油污等环境下工作；（3）与齿轮传动相比，两轴中心距较大，制造与安装精度要求较低，成本低廉。适用于中心距较大、要求平均传动比准确的场合。
1.4链传动张紧装置的重要性
链条长时间运行会导致套筒、铰链等零件磨损，使节距变大造成脱链、跳牙。如不及时调整张紧装置，则会出现因闪跳而造成瞬间拉力增加、扭矩变大的现象，机器运行的稳定性和可靠性将会受到严重影响。因此，必须对装置的安装和日常维护进行严格要求，以确保装置的稳定性和可靠性。
1.5改造前张紧装置的缺点及不足
由链传动的工作原理和设计理念可知，链传动的张紧装置在实际设计中是重要的组成部分。在该张紧装置中，由于设计、制造理念还是沿袭老式的传统方式，采用简单设计理念和粗放的张紧方法，在日常生产中经常会出现因张紧装置的故障而导致主传动系统失效停机。张紧装置的稳定性，还直接影响以下几方面：
（1）响设备运转的连续性和稳定性，从而使产品质量得不到有效保证；（2）使设备性能的完整、完好性得不到保证。在大链轮上，设有过载保护装置，其驱动力由安全销钉来传递。由于传动链条张紧力下降，造成链条瞬间负载过大，出现跳牙、链板的拉断和轴销损伤现象，大大降低了链条和其他零部件的使用寿命；（3）连续频繁的设备故障，不但增加维修成本，还会因维修工作量增加使得维修人员顾此失彼，影响其他设备的维护保养效果；（4）由于在长时间的运行中，扭矩较大和瞬间力矩的频繁变化，滑道及锁定螺栓会有松动，造成链条中的张紧装置工作失效；（5）在工作中，当链传动一旦因节距增大而出现链条松动时，为了保证有足够的张紧力和尽量避免停机断料的次数和时间，维修人员常采取以下应急措施：a、把压链轮的活动支撑板的锁紧螺钉松动，用榔头锤击链轮的方形轮轴，强制使得压链轮处于张紧状态。b、压链轮在设备运行时可以借用设备自身的预张紧力，在松动压链轮的活动支撑板的锁紧螺钉，一个人用力扳动压链轮的方形轮轴，使得压链轮得到最大化的压紧力，另一个人则配合锁紧活动支撑板的锁紧螺钉，以此保证链传动得到相应的张紧力。这种在设备运行中维修，以此借用设备运转时的预张紧力调整链传动张紧力的方法，存在着重大的人身安全隐患和设备故障隐患。
2.新型张紧装置——轴用升降调节器的设计
2.1新型张紧装置的设计主题
为彻底解决SQ系列切丝机输送机中张紧装置的自身结构设计与制造上的不足和缺陷，经查阅资料、追溯末端因素，结合该系列切丝机设备的性能和各种传动原理，在新型张紧装置中制定了以下基本设计要求：⑴最大限度地利用原有的设备与空间；⑵保证改造后系统的可靠性和有效性。
2.2新型张紧装置方案分析
方案一：利用柔性张紧。但需时常巡查调整，如调整不及时，扔有抢齿断链跳牙现象，影响设备的稳定性和可靠性，产品质量得不到到有效地保证。
方案二：利用丝杠轴向张紧。可有效降低链条对张紧轮的作用力，减少张紧轮的磨损提高稳定性，同时张紧效果极佳，在调整时只需调整上下调节螺母和丝杠一个人就能完成。
通过对比以上两个方案，选用方案二比较经济合理，自主设计了新型张紧装置——轴用升降调节器。不仅可保证改造的效果，而且可充分利用现有材料，做到降低改造成本，减轻维修强度，稳定产品质量，确保工厂质量方针的贯彻落实。该装置在不改变原机性能、工作原理和主体结构的前提下，有效地解决了原有张紧装置在设备运行时，因负荷大、载重力矩容易造成活动支撑板和滑道松懈张紧力下降的现象。
2.3改造后主传动系统工作原理
切丝机工作时，上下排链的运动和动力是由伺服电机控制的减速机构通过链传动传至大链轮上，然后以相同的速比分别传给上、下排链条。考虑到该传动系统由于承载着整机运行输送物料的所有动力传递 ，张紧装置作为该传动系统的一部分，也承受着较大的作用力，故采用轴用升降调节器以满足链传动中张紧装置的定位和限制的辅助作用。当切丝机运行时间较长或链传动中的链条磨损而出现链条节距变长时，只需松开张紧装置上的紧定螺栓，使得张紧装置处于非张紧状态，然后松开轴用升降调节器的锁紧螺母，用扳手转动丝杠，使关节轴承中的芯套作轴向移动，达到张紧效果，再将锁紧螺母和滑道锁定螺栓锁紧即可。
2.4轴用升降调节器张紧装置的操作原理
该装置的操作原理：先将滑道锁定螺栓5松开，支承座13芯套分别固定和安装在相应的机件上，此时松开两个锁紧螺母7和9，用扳手转动丝杠14使得芯套2产生轴向位移，在达到张紧所需位移后，先将上、下调节螺母7和9锁紧，再将滑道锁定螺栓5锁紧，以达到要求的张紧力度。
2.5轴用升降调节器张紧装置特点
（1）彻底解决了SQ系列切丝机物料输送系统链条传动装置中因可调支板和滑道容易松动而影响张紧力稳定的问题。
（2）该张紧装置结构简单、配合紧凑、便于安装，可以在不需要停机或生产状态下自如调节张紧装置，保证传动系统的工作稳定和正常运转。
（3）该装置投入正常使用后，由于瞬间载荷变化不再出现，能大大的延长链条、相关零部件的使用寿命。
（4）该装置的使用特点是没有直接配合上的运转件，因此不需要作频繁的维护和保养，同时还可大大减少因设备故障而造成维修力量投入。
（5）该装置的投入使用后，从技术上消除了，维修人员在设备运行或生产中直接调整张紧装置的不安全现象。
3.实际应用效果
在实际生产过程中，对改造前后各一段时间内，我们统计了因张紧装置问题而导致的切丝机故障次数、有效作业率、切丝合格率，结果表明，故障次数减少、有效作业率和切丝合格率得到提升。
4.结论
该轴用升降调节器张紧装置投入应用后，在设计、制造和应用上有效地解决了现有SQ系列切丝机所存在的不足和缺陷，保证了切丝机生产过程的连续性和产品质量的稳定性，提高了切丝机的工作性能及运行效率。