EVO型切丝机铜排链在线清扫装置设计与应用摘要：为了解决EVO切丝机铜排链表面和内齿容易黏附烟垢，保养难度大。
对铜排链在线清扫进行研究，设计出下铜排链外表面和内齿安装在线清扫装置。
铜排链在线清扫装置使用缩短了班后保养时间和延长了拆卸清洗的周期。
清扫装置的使用延长了设备使用寿命，提高了工作效率，保证了产品质量。
关键词：切丝机；铜排链；外表面在线清扫；内齿在线清扫1.引言制丝车间切丝机一直以来都是制丝生产中最重要的设备之一，切丝质量直接决定了烟丝加工工艺品质，意大利Garbuio公司EVO型切丝（梗）机，作为最先进的新型切丝机具有切后烟丝松散性确实好，色泽变化小，柔性切丝、定长切丝、控制智能和模块化设计理念等优点。
EVO切丝机把叶片切成烟丝过程中由上、下铜排链作为运输来料烟片的通道，对物料进行输送并逐渐压实。
由于铜排链在输送物料的过程中表面容易黏附烟垢，尤其是切梗丝机更容易粘附大量的湿度大烟垢，保养起来难度特别大，因此保养铜排链是维保切丝机必不可少的部分。
铜排链保养过程时间长，操作难度大。
各卷烟厂均从清洁铜排链方式方法与工具进行相关研究。
昆二机的刘志翎、郭飚【1】提出切丝机上排链可移动式清扫装置，实现了对上排链粉尘碎屑的实时清扫，清扫出的烟灰通过吸尘管抽走。
河北保定卷烟厂的张江涛【2】通过模块化设计，制作了切丝机在线清扫装置，实现了切丝机的在线自动清扫，清洁毛刷与铜排链的运动方向垂直，采用直线往复的移动方式。
但上述研究没有考虑到切梗产生的粘度较大的烟垢较难清除。
切丝机铜排链内侧难以清理等问题。
为此，需要有能有效地在线自动清扫切丝机铜排链外部和内侧的内齿烟垢自动清扫装置，能缩短了每日对排链的保养时间，延长排链清洗周期，提高切出烟丝的品质。
1.现存问题在切丝机生产过程中，由于烟末、碎片、烟油、烟垢在切丝（梗）机铜排链表面及接扣缝隙粘结，铜排链在运行中出现卡顿、变形、凸起、跑偏、错位等异常现象，造成切丝宽窄不均匀，严重影响切丝质量，铜排链跑偏变形还会导致切丝（梗）机和铜排链、耐磨板磨损变形严重和上铜排链张紧脱落等现象，造成切丝（梗）机故障停产，设备维保费用居高不下。
切丝（梗）过程产生大量烟末、油垢等残留物积聚在铜排链表面和接扣缝隙无法及时清除，在恒温恒湿的环境条件下，助长烟草害虫繁殖、生长、藏匿和传播，严重劣化烟丝品质。
为了保证切丝（梗）机铜排链清洁度，每台切丝（梗）机铜排链需要至少一小时清洁保养，同时下铜排链每一个半月时间就需要拆装铜排链进行离线清洁，拆装过程人工需要4人共同来完成。
需要设计一种切丝机铜排链外表面和内齿在线清扫装置，以减少人工请假保养的时间和定期清理的周期。
1.清扫装置设计应用1.切丝机铜排链结构及工作原理EVO切丝机主要包括机架、送料系统、刀门系统、刀辊系统、磨刀系统、除尘系统、电控系统等组成，共同完成对烟片来料的输送、压实、切割的过程。
图1为上下铜排链送料系统示意图，是由上铜排链、下铜排链、上铜排链传动系统、下铜排链传动系统、上铜排链张紧机构组成。
1.下铜排链2.上铜排链3.下铜排链传动系统4.上铜排链传动系统5.上铜排链张紧机构图1 上下铜排链送料系统示意图上下铜排链均由完全一样的高强度耐磨锰铜合金制成的铜排链链节通过不锈钢连接销连接而成，不锈钢连接销两端由不锈钢（或铜质）材质螺塞限位并密封。
上铜排链链节总数为101根，下铜排链链节总数为128根，其中1节铜排链链节如图2中5所示。
1.铜排链链节2.铜排链链节3.连接销4.螺塞5.一节铜排链链节图2 铜排链链节连接图EVO切丝机在生产运行时，上、下铜排链主传动辊筒的减速机将动力传至上、下铜排链的主动辊筒，分别驱动上铜排链和下铜排链以相同的速度运动。
物料由水平喂料振车不断送入由上、下铜排链与机架左、右墙板形成的楔形通道，在上、下铜排链作用下向前运动。
由于料槽容积逐渐变小，物料被逐渐压实，在上刀门压实机构的作用下，物料在刀门处形成烟饼。
3.2铜排链外表面在线清扫装置为了实现切丝（梗）机在线自动清洗，在切丝（梗）机切丝（梗）过程中能够在线自动清洁，设计一种铜排链外表面在线清扫装置，图3为铜排链外表面在线清扫装置结构图。
1.伺服机构2.减速器3.滑块4.导轨5.偏心轮机构6.连杆7.张紧轮机构8.连接块9.排刷 10.皮带 11.皮带轮 12.壳体 13.支撑框架图3 铜排链外表面在线清扫装置铜排链外表面在线清扫装置结构设计及选型。
安装架是根据切丝结构特点，上下排链的清扫装置安装架有所区别，总体由型钢及钢板制作而成，保证能承受清装置本体重量和工作冲击载荷。
电动推杆考虑承受载荷及工况，选用TJC型电动推杆。
清扫装置的本体主要由壳体、伺服电机及减速器、偏心轮机构、毛刷及支架、连杆、导轨滑块、涨紧轮机构、带及带轮等组成。
伺服电动机选用伺服电机为西门子V90系列；配备减速器为NMRV050型涡轮减速机，速比为10，材质为铝合金，通过减速增扭传递到毛刷及支架上的力矩大，保证装置动行可靠性；毛刷采用尼龙排刷，宽度为50mm，毛长30mm。
工作原理：排链在线清扫装置采用电动推杆驱动装置本体沿导轨运动，实现清扫毛刷与铜排链的接触和分离；采用伺服电动机驱动排刷机构左右摆动，实现铜排链的清扫。
开机后，切丝机开始切丝时，排链在线清扫装置接受到清扫启动信号，电动推杆推动清扫装置本体向切丝机排链靠近，直至清扫毛刷处于工作位置；然后，清扫装置本体中的伺服电机启动，带动毛刷左右往复运动；当切丝生产结束后，清扫装置会同步结束清扫时，电动推杆收回，清扫毛刷与排链脱离，整套动作实现全自动控制。
3.3铜排链内齿在线清扫装置相对于切丝机铜排链外表面，切丝机铜排链内侧的内齿更难以保养，为此设计出一种切丝机内侧的内齿在线清扫装置【4】。
1.下层铜排链2.右侧支架3.左侧支架4.主动带轮5.从动带轮6.弯板链条 7.清扫刷 8.刷毛基座 9.刷毛 10.电机 11.电机支架 12.从动带轮支架 13.从动安装轴图4 铜排链内齿在线清扫装置图4为铜排链内齿在线清扫装置。
铜排链内齿在线清扫装置驱动源为电机通过电机支架安装在右侧支架上，电机的输出轴向下延伸并与主动链轮固定连接。
右侧支架上安装有从动带轮支架，从动带轮支架上设有竖向的从动安装轴，从动轮带轮通过轴承转动安装在从动安装轴上。
工作原理：切丝机铜排链内侧清扫装置，铜排带传动安装在切丝机的机架上，铜排链左右两侧的机架分别为左侧支架和右侧支架，清扫装置包括主动带轮、从动带轮，主动带轮安装在左侧支架上，从动带轮安装在右侧支架上，主动带轮、从动带轮的轴心线均沿竖向延伸，主动带轮和从动带轮之间通过弯板链条实现传动连接，弯板链条横跨设置在上下两层铜排链之间的间隙中，刷毛基座弯板链条通过螺钉连接，清扫刷的刷毛与下层铜排链内侧接触。
开机后，切丝机开始切丝时，排链在线清扫装置接受到清扫启动信号，通过驱动源带动主动带轮旋转，从而带动弯板链条运转，通过弯板链条外侧的多个清扫刷对下层铜排链内侧进行清扫，在切丝机两侧段设有接灰盒，承接毛刷清扫下来的烟垢、烟灰等。
3.4电控系统设计3.4.1在线清扫装置电气硬件配置电气硬件配置主要有可编程控制器（PLC）、现场操作站（HMI）、2台伺服驱动器、2台伺服电机和1台电动推杆组成。
可编程控制器（PLC）选用西门子1200PLC做控制PLC，支持Profinet通讯，可与现场生产线控制系统进行实时PN通讯，同时也支持在现场中控系统中添加控制程序；现场具有一台操作屏幕，方便操作人员现场操控及保养维护。
铜排链外表面在线清扫装置动力系统采用一台0.75KW的西门子V90伺服电机，选用西门子V90伺服控制器，支持Profinet通讯；和一台TJC型电动推杆，实现设备正常运行。
铜排链内齿在线清扫装置动力系统采用一台0.75KW的西门子V90伺服电机，选用西门子V90伺服控制器，支持Profinet通讯。
图5为在线清扫装置电气电路结构图图5 EVO型切丝机铜排链在线清扫装置电气结构图3.4.2 在线清扫装置电气工作原理系统工作模式分为“手动”、“自动”、“闭锁”、“解锁”四种模式。
铜排链外表面在线清扫装置电气工作原理需要设备与现场生产线联动时，点击“解锁”、“自动”按钮，设备会自动检测现场生产线的启动信号，当检测到启动信号为“1”时，清扫台的升降电缸开始上升，当上升限位光电检测到清扫台上升到位时，升降电缸停止上升，此时清扫电机开始运转，当检测到现场生产线的启动信号为“0”时，清扫电机会立即停止工作，清扫台的升降电缸会立即下降，当下降到位光电检测到清扫台下降到位时，升降电缸会立即停止工作，自动运行模式全流程流程结束。
需要设备单独启动时，点击“解锁”、“手动”按钮，首先将升降台“上升/下降”的选择旋钮旋至上升，按下升降电杠“启动”按钮清扫台的升降电缸开始上升，当上升限位光电检测到清扫台上升到位上时，升降电缸停止上升；将升降台“上升/下降”的选择旋钮旋至下降，按下升降电杠“启动”按钮清扫台的升降电缸开始下降，当下降到位光电检测到清扫台下降到位时，升降电缸会立即停止工作；按下清扫电机“启动”按钮时，清扫电机立即启动，按下清扫电机“停止”按钮，清扫电机立即停止工作。
3.4.3 铜排链内齿在线清扫装置需要设备与现场生产线联动时，点击“解锁”、“自动”按钮，设备会自动检测现场生产线的启动信号，当检测到启动信号为“1”时，清扫电机会立即启动，开始清扫，当检测到启动信号为“0”时，清扫电机会立即停止，清扫工作结束。
需要设备单独启动时，点击“解锁”、“手动”按钮，按下触摸屏上“手动启动”按钮，清扫电机开始运行，按下触摸屏上“手动停止”按钮，清扫电机停止运行。
1.效果分析根据切丝机结构特点，设计出清扫装置可对下排链表面和内齿粘附物料分别进行清理，下铜排链拆卸保养由每月一次延长到每六月一次，且在使用过程中下铜排链粘附物减少能有效地减少烟丝中的杂物产生。
装置清扫装置停机时，外表面清扫装置不与铜排链接触，开机时自动运行到工作位置，起着很好的清扫装置和下排链保护作用。
保证清扫装置可靠性，充分研究并设计本装置的工作原理、结构型式，零部件选型合理科学。
保证清扫装置安全性，运行过程中保证切丝机设备及其他设备造成安全。
系统操作简便，清扫装置除本体外，配备相应的独立电控系统和操作介面，便于操作和维护。
1.结语通过EVO型切丝机在下铜排链外表面和内齿安装在线清扫装置，能有效地在线清扫铜排链上的粘附物料和烟垢，生产结束后缩短了对切丝（梗）机下铜排链进行长时间保养，下铜排链拆卸保养周期也延长到半年以上，提高铜排链使用寿命的同时也保证切丝质量。
参考文献[1]刘志翎,郭飚等. 切丝机上排链可移动式清扫装置P].中国，CN 201938340U, 2011.08.24。
