李锐洪，李剑冰，张立志，姚 冬，刘志翎

(1.红塔烟草（集团）有限责任公司大理卷烟厂，云南 大理 671000；2.昆明烟机集团二机有限公司，云南 昆明 650216）

一、前言

目前国内使用的切丝机，其传动方式主要有液压驱动和电动机驱动两种。液压系统维护困难，维修成本高，并存在渗漏油污染烟丝的隐患。

2008～2010年，红塔集团大理卷烟厂与昆明烟机集团二机有限公司合作，针对德国产KTC80液压驱动的替代技术进行攻关。改造后的KTC80在线使用状况良好，设备的技术和控制水平大幅提高，取得了令人满意的成果。笔者主要针对KTC80切丝机的液压系统改造进行介绍。

二、KTC80切丝机液压控制系统的使用情况和优缺点分析

1.液压传动的优点

（1）输出功率大，力矩惯量比大，结构紧凑，质量轻，布局灵活。

（2）速度、扭矩、功率均可无级调节；能迅速换向和变速，调速范围宽；控制、调节较简单，操作方便、省力。

（3）元件的自润滑性好，易实现过载保护与稳压，安全可靠。所有采用液压技术的设备安全可靠性都好。

2.液压传动的缺点

（1）存在泄漏，同时液压传动不能得到严格的传动比。

（2）传动效率较低，因而不适宜远距离传动。

（3）液压油温度的变化对传动的稳定性有一定的影响；液压油要定期更换，且过滤器的滤芯也要定期检查、更换。

（4）液压元件制造精度要求高，维修保养困难。

（5）发生故障不易检查。

（6）系统的拆装和维修比较麻烦。

3.KTC80切丝机液压传系统的主要功能

KTC80切丝机液压传动系统的主要功能：驱动物料输送装置即上、下排链的传动和切丝刀辊的转动以及对所输送物料的压实。从图1中可以看出：一个可变量调速泵带动两个油马达，一个油马达驱动切丝刀辊，另一个油马达通过无级变速器PIV和套筒滚子传动链，减速后驱动上、下排链。上排链压实机构也是液压油缸驱动。

该型切丝机液压传动系统的调速是通过调整电动机M8来调节主油泵的输出流量，一是调节刀辊转速，二是通过调整电动机M9改变PIV变速器的输出转速，来调节排链的速度，即改变切丝的厚度。从该型切丝机液压管路的实际安装情况可以看到，整个机身内部油管布置杂乱，加上油箱、冷却器、油泵、阀板、PIV变速器等大量器件，不利于故障查找和维修。

三、改造的方案

该型切丝机的工作原理是利用物料输送装置即上、下排链对物料进行输送的同时对其压实，将被压实的物料输送到刀门，旋转刀辊上的装有切丝刀片，按照设定的速比对从刀门出来的物料进行切削。

改造该型切丝机的基本原则是不改变切丝机工作原理和框架的结构强度，结合新的驱动技术全面升级传动系统。用一个电机减速器来驱动上、下排链的输送运动；另外用一个电动机通过齿形带传动来实现刀辊体的旋转运动；采用气动系统来实现对物料的压实。

1.传动系统的改造

拆除液压系统，使用双伺服电动机分别驱动排链和刀辊，实现准确、有效地控制。设计方案保持主要件的结构不变，仅对刀辊传动及进料排链传动进行重新配置和设计。为充分保证改进后的切丝机的通用性和互换性，切叶、切梗机可选取同种规格（相同标高）不同等级的驱动电动机和减速机。

（1）重新设计的排链输送装置机械传动系统。电机减速器安装在原来PIV的位置，输出端增加一个手动离合器，通过传动链条直接带动排链输送装置，可靠性高，维修方便。

（2）切削刀辊的驱动电动机安装在机头架上，采用同步齿形带传动。

2.气动控制系统的设计

采用气动系统实现物料压实和刀门高度的调整，通过设置合理的增压机构，增设比例减压阀的控制技术实现左右汽缸调整同步，可保证达到或超过液压系统的性能。

由于原来机体空间狭小，无法在设备内部安装合适的汽缸，经过计算，把汽缸设计在机身上，并加设增压臂，就能达到原有的物料压实的效果，不影响切丝质量。图2为改造后KTC80切丝机的气动原理图。

四、改造后切丝机的性能参数

生产能力：切梗丝（0.15mm时）1 000～3 000kg/h；切丝宽度：切梗丝0.1～0.25mm;刀门高度：100～160mm；刀辊转速：150～660r/min；压缩空气：压力0.5～0.8MPa，流量〉0.5m3/min。

五、切丝质量检查

图2 改造后的KTC80切丝机的气动原理图

大理卷烟厂有两台KTC80RE(3#、4#)用于加工梗丝，在3#实施驱动系统改造后，用两台设备对同一批梗条进行了对比测试，烟丝结构对比数据如表1所示。

表1 切梗丝机的对比数据

六、结论

改造后的KTC80切丝机外观协调美观，传动简单，操作和维修方便，性能参数与原机保持一致，产品质量无明显变化。综合来说，该项改造顺应了设备技术发展的方向和趋势，对延长在用设备的寿命周期、改善关键设备的性能和使用效果有积极的作用。

[1]吴博.液压与气压传动原理及应用[M].中国电力出版社，2008.