MK9-5卷煙機(jī)引紙凹輥傳動(dòng)方式的改進(jìn)（圖）

2013年04月23日來源：煙草在線專稿作者：歐陽(yáng)慶榮

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　　煙草在線專稿　　摘要：MK9-5卷煙機(jī)供紙裝置由供紙電機(jī)傳動(dòng)一對(duì)齒輪，通過引紙凹棍軸帶動(dòng)凹輥和壓力輥運(yùn)動(dòng)，從而拉動(dòng)卷煙紙的運(yùn)動(dòng)。在生產(chǎn)過程中，使用國(guó)內(nèi)加工的膠木齒輪材料和精度較低，齒面易磨損，造成傳動(dòng)不平穩(wěn)，斷紙故障頻繁；貯紙箱出現(xiàn)卷煙紙堵紙時(shí)也很容易造成齒輪傳動(dòng)系上的膠木齒輪損壞。為了改變現(xiàn)狀，在研究分析引紙凹輥傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)及工作原理后，選擇采用“一”字型連接結(jié)構(gòu)方式傳遞動(dòng)力。其結(jié)構(gòu)為連接套固定在機(jī)架上支撐電機(jī)，電機(jī)“一”字型連接引紙凹輥，中間通過聯(lián)軸器直接與引紙凹輥軸連接，減去中間的齒輪傳動(dòng)鏈。改造原來的引紙凹輥軸。改進(jìn)后，該傳動(dòng)裝置維修拆卸比較方便；傳動(dòng)平穩(wěn)，降低了維修成本；提高了設(shè)備的有效作業(yè)率。

　　關(guān)鍵詞：MK9-5卷煙機(jī)　引紙凹輥　聯(lián)軸器　“一”字型連接　連接套

　　前言　

　　隨著煙草行業(yè)發(fā)展，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)不斷加劇，目前MK9-5卷煙機(jī)組已是國(guó)內(nèi)的淘汰機(jī)型，在配件供應(yīng)和配件質(zhì)量上得不到有效保障。大部分的零配件都是國(guó)內(nèi)加工制造，零配件的材料和精度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。在長(zhǎng)期生產(chǎn)運(yùn)行中，供紙過程中時(shí)有產(chǎn)生貯紙箱堵紙故障，導(dǎo)致供紙裝置傳動(dòng)鏈上的膠木齒輪損壞，更換頻繁。企業(yè)提倡通過改造的方式來滿足設(shè)備和生產(chǎn)的需要，提高設(shè)備有效作業(yè)率和降低設(shè)備維修費(fèi)用。

　　1?簡(jiǎn)介

　　1.1?MK9-5卷接機(jī)組

　　MK9-5卷煙機(jī)是英國(guó)MOLINS公司上世紀(jì)八十年代先進(jìn)水平的卷接設(shè)備，整個(gè)機(jī)組包括MK9-5卷煙機(jī)、PA8-5濾嘴接裝機(jī)、CID6卷煙檢測(cè)裝置、TF3裝盤機(jī)和重量控制器。機(jī)組設(shè)計(jì)最高生產(chǎn)速度5000cig/min，最大煙條速度350m/s，生產(chǎn)的煙支長(zhǎng)度45～90mm，煙支直徑6.3～9mm。

　　1.2?供紙系統(tǒng)作用

　　供紙部分是為機(jī)器提供速度一定的盤紙，盤紙?jiān)谕屑苌?#xff0c;由盤紙電機(jī)帶動(dòng)凹輥和壓力輥將紙從托架上拉出經(jīng)過一系列的導(dǎo)軌和導(dǎo)紙輥后進(jìn)入印刷箱進(jìn)行印刷，在印刷箱內(nèi)各輥?zhàn)永Φ淖饔孟?#xff0c;盤紙往前運(yùn)行，進(jìn)入煙槍進(jìn)行卷制。

　　2?問題的提出

　　由于MK9-5卷接機(jī)組大部分的零配件都國(guó)內(nèi)加工制造，很多零配件的材料和精度較低，導(dǎo)致設(shè)備的某些機(jī)構(gòu)故障率較高，更換的零件頻繁。查看2007年中一個(gè)月的MK9-5卷接機(jī)組交接班記錄，車間MK9-5機(jī)組因膠木齒輪損壞造成停機(jī)和齒面磨損造成的斷紙故障的情況，統(tǒng)計(jì)如下：

　　表1

　　從表1可以看出：　MK9-5卷接機(jī)組供紙裝置因更換膠木齒輪停機(jī)次數(shù)和斷紙次數(shù)比較頻繁，且耗時(shí)累計(jì)時(shí)間長(zhǎng)，增加維修人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，制約了設(shè)備的運(yùn)行效率。　因此，解決該問題勢(shì)在必行。從表1還可以看出，3號(hào)MK9-5卷接機(jī)組比率最高，它將作為課題改進(jìn)試點(diǎn)機(jī)組。

　　3　問題分析

　　3.1　供紙裝置的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

　　盤紙電機(jī)的運(yùn)動(dòng)由該電機(jī)的變頻器PLC的邏輯指令和運(yùn)動(dòng)指令來決定，主機(jī)的運(yùn)行速度傳送到變頻器，同時(shí)監(jiān)測(cè)貯紙箱上的盤紙張力臂的高度，作為張力反饋補(bǔ)償盤紙電機(jī)的速度，使盤紙反饋送保持一定的張力。引紙凹輥的運(yùn)轉(zhuǎn)是由變頻器控制盤紙電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。在盤紙拼接過程中自動(dòng)完成盤紙的加速存紙、停止、拼接、再啟動(dòng)。

　　供紙裝置的傳動(dòng)如圖1所示。卷煙機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，變頻器控制盤紙電機(jī)，由盤紙電機(jī)上的齒輪傳動(dòng)引紙凹輥軸上的膠木齒輪，帶動(dòng)引紙凹輥軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)引紙凹輥?zhàn)黜槙r(shí)針運(yùn)動(dòng)。

圖1　供紙裝置傳動(dòng)示意圖（改進(jìn)前）

　　3.2　故障分析

　　經(jīng)過仔細(xì)觀察分析，認(rèn)為MK9-5機(jī)組因膠木齒輪損壞更換次數(shù)比較多的原因，主要由以下幾個(gè)方面的因素產(chǎn)生：

　　3.2.1　膠木齒輪設(shè)計(jì)在傳動(dòng)軸的中間，并且由隔套定位。供紙傳動(dòng)腔體內(nèi)內(nèi)部空間尺寸小，不方便安裝膠木齒輪。

　　3.2.2　我們廠使用的膠木齒輪是國(guó)產(chǎn)的，跟原來使用的進(jìn)口膠木齒輪比較，國(guó)產(chǎn)的膠木齒輪承載能力低，齒面比較容易磨損或崩裂，使用壽命短，造成維修次數(shù)較多。

　　3.2.3　貯紙箱紙臂高度調(diào)整不當(dāng)時(shí)，卷煙紙就會(huì)崩斷或擠滿貯紙箱；一旦卷煙紙存紙?zhí)?#xff0c;就會(huì)把紙臂位置頂高，盤紙電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)，造成卷煙紙與布帶盤不同步，卷煙紙斷紙，更多的卷煙紙擠壓著引紙凹輥，導(dǎo)致引紙凹輥運(yùn)動(dòng)受阻，造成膠木齒輪齒面磨損加劇，嚴(yán)重時(shí)膠木齒輪崩齒。

　　3.2.4由于經(jīng)常性地更換膠木齒輪，反復(fù)拆裝過程中，會(huì)造成裝配精度不斷降低，造成惡性循環(huán)，也會(huì)對(duì)軸承及軸的使用壽命降低。

　　綜合上述原因，認(rèn)為外部因素引起的故障可以通過維修調(diào)整，避免堵紙現(xiàn)象產(chǎn)生。然而，供紙傳動(dòng)腔體內(nèi)內(nèi)部空間尺寸設(shè)計(jì)小、膠木齒輪更換不方便、膠木齒輪本身質(zhì)量因素、以及經(jīng)常性維修拆裝造成裝配精度降低的問題，就要通過技術(shù)革新去改變和完善的。

　　4　改進(jìn)方案

　　4.1　改進(jìn)思路

　　為了確保機(jī)器能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)，也為了避免改進(jìn)后的不合理性，經(jīng)過研究分析決定：遵循設(shè)備原有的設(shè)計(jì)理念，在原有的基礎(chǔ)和條件下對(duì)它進(jìn)行局部改進(jìn)，減去中間齒輪傳動(dòng)環(huán)節(jié)，降低維修頻率。如圖2。

圖2供紙裝置傳動(dòng)示意圖（改進(jìn)后）

　　供紙裝置重點(diǎn)是對(duì)引紙凹輥傳動(dòng)軸進(jìn)行改進(jìn)。將傳動(dòng)軸改為“一”字型連接，將引紙凹輥軸通過聯(lián)軸器與引紙電機(jī)軸相連。增設(shè)了連接套，支撐引紙電機(jī)并與墻板相連。如圖3

圖3供紙裝置傳動(dòng)實(shí)物圖（改進(jìn)后）

　　4.2　傳動(dòng)軸的改進(jìn)

　　供紙裝置傳動(dòng)軸長(zhǎng)度為78mm，軸后段在傳動(dòng)腔體內(nèi)的長(zhǎng)度為38mm，如圖4。

圖4　傳動(dòng)軸的結(jié)構(gòu)（改進(jìn)前）

　　安裝時(shí)必須先把軸承（608，　629）安裝好，然后把軸插入608軸承內(nèi)圈推入腔體內(nèi)，把鍵安裝到位，再將隔套和膠木齒輪對(duì)著軸上鍵的方向套上，再把軸裝入已事先安裝好的629軸承的內(nèi)圈里，才能安裝到位。十分不便。

　　因此想到把軸上的零件全部去掉，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)。但這樣就失去了軸的動(dòng)力傳遞，所以就想到選用“一”字型傳動(dòng)連接方式，由引紙電機(jī)通過聯(lián)軸器直接傳動(dòng)引紙凹輥軸。其結(jié)構(gòu)變得簡(jiǎn)單，便于安裝。于是將后段軸加長(zhǎng)，讓其有連接空間。經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)測(cè)繪，最后確定將軸加長(zhǎng)48mm，軸的總長(zhǎng)為126mm。軸后段的長(zhǎng)度由原來的38mm改為了92mm。如圖5

圖4　傳動(dòng)軸的結(jié)構(gòu)（改進(jìn)后）

　　4.3　聯(lián)接套的設(shè)計(jì)

　　設(shè)計(jì)好傳動(dòng)軸后，我們考慮到引紙電機(jī)都少了一個(gè)支撐，無(wú)法正常實(shí)現(xiàn)動(dòng)力傳遞。于是想到了中間加一個(gè)聯(lián)接套來定位引紙電機(jī)和連接墻板。如圖5，為了方便連接傳動(dòng)軸和電機(jī)軸，在連接套中間開一個(gè)長(zhǎng)度為50mm，寬度為15mm的環(huán)形孔；又考慮到開了一個(gè)環(huán)形孔后灰塵容易進(jìn)入聯(lián)接套內(nèi)，于是又在環(huán)形孔上加裝長(zhǎng)度為54mm，寬度為30mm的蓋板，聯(lián)接套上加工4個(gè)M5的內(nèi)螺紋來固定蓋板；聯(lián)接套一端是聯(lián)接引紙電機(jī)，在直徑為100mm的圓形端面上設(shè)計(jì)加工了均勻分布的4個(gè)直徑為6.5mm的圓孔。另一端是聯(lián)接墻板，為了便于整個(gè)供紙裝置安裝在主機(jī)架上，連接套的此端圓形環(huán)必須切割一塊，與墻板上平面平行。端面直徑為100mm，圓弧面到平面的長(zhǎng)度為80mm的圓弧環(huán)上設(shè)計(jì)3個(gè)直徑為6.5mm的圓孔，3個(gè)圓孔距上平面端線的角度分別為60°、90°和240°位置。

圖5　聯(lián)接套結(jié)構(gòu)圖

　　4.4　軸承定位套的設(shè)計(jì)

　　隨著傳動(dòng)軸的改進(jìn)和連接套的設(shè)計(jì)，629軸承的定位必須考慮，經(jīng)過分析，采取以隔套方式定位，如圖6，隔套加工長(zhǎng)度為20mm，外徑為15mm，內(nèi)徑為8mm，隔套套在傳動(dòng)軸后段軸上，頂住629軸承安裝，并用M4螺釘緊固，起到限位軸承的作用，防止軸承軸向跑動(dòng)。