KTC切丝机液压系统的改造

　　1 前言

　　德国生产的KTC 切丝机是20 世纪末期国际上最先进的烟草切丝设备，国内各大烟厂纷纷引进用于制丝生产线，当时价格170 万马克，约合人民币500 万元，该机性能稳定，切丝质量优良，很快受到烟草企业的青睐，一时成为制丝线上的主打机型。但该机主要动源采用液压传动，工作介质为液压油，正常工作时，液压零部件处于近20 MPa 的工作压力中，随着时间的推移，机械零件磨损加剧，极易造成液压油泄漏而污染烟丝，目前尚有近二百台在线服役，因巨额维修费用和国家外汇管制原因，早已过了大修期，利用现有技术以较低的成本、较短的时间对其进行大修改造和技术提升势在必行。

　　2 KTC 切丝机主要传动原理

　　KTC 切丝机共有3 个电机、3 个液压泵和2 个液压马达驱动着上下排链输送运动、刀辊旋转运动、砂轮进给和往复运动、自动加叶机构运动^[1]，主运动为上下排链输送运动、刀辊旋转运动，皆由液压传动提供动力，其原理示意如图1，正常工作时，主电机通过三角带传动驱动油泵从油箱不断抽取液压油，经配流板将液压油分配给刀辊油马达、排链油马达，刀辊油马达直接驱动刀辊作旋转运动，排链油马达通过三角带、PIV减速器、各链轮组成的链传动、齿轮传动分别驱动上、下排链作输送运动，液压油在油管中循环流动。配流板分出的一股液压油经增压器增压后驱动刀门油缸带动上排链摆动，对烟草物料进行压实。

　　液压传动承担为主传动提供动力的作用和为压实装置提供压力的作用，主要组件由刀辊油马达、主电机、油箱、排链油马达、配流板、油管、刀门油缸组成，如图2 所示。

　　3 改造方案

　　3. 1 总体方案

　　取消KTC 切丝机的整个液压传动系统，用电机和气动系统来实现切丝机的功用。充分考虑烟厂在线切丝机完好情况和已有备件情况，尽量节约成本，缩短设计和改造周期，原则上机械零部件大多数保留，保留的零件在影响新增零件安装的情况下只作相应的安装孔。刀辊组件改变动力源配置、第Ⅰ级传动及相关联接方式，送料装置改变动力源配置、减速器配置及第Ⅰ级传动，设置气动离合器，压实装置采用气动方式需重新设计，电控系统根据改造后的传动控制要求重新设计。

　　3. 2 技术特点

　　1) 主传动

　　取消原机的液压驱动系统和 PIV 减速器，采用两个伺服电机分别驱动刀辊和上、下排链，取消传动比不稳定的三角带传动，刀辊处采用传动比较稳定的同步齿形带传动，排链传动中增设气动离合器，既消除宽度不合格烟丝的产生，还方便手动操作排链[2]，原机在更换排链或消除残留在排链上的废料时，采用脱开PIV 减速器或拆开滚子链的办法，麻烦又耗时。主传动系统中保留了各链轮和齿轮的齿数、安装位置不变，以及上、下排链结构和安装位置不变，如图3 所示。