PROTOS 70煙支傳輸機(jī)構(gòu)前蓋漏油問題的解決

王志雄

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PROTOS 70煙支傳輸機(jī)構(gòu)前蓋漏油問題的解決

王志雄*

(常德煙草機(jī)械有限責(zé)任公司 裝配車間, 湖南 常德, 415000)

PROTOS 70煙支傳輸機(jī)構(gòu)運(yùn)行一段時(shí)間后, 前蓋存在漏油問題.通過分析找出了漏油原因, 提出了由循環(huán)潤滑代替密閉潤滑的解決方案.對(duì)設(shè)備的機(jī)械和電氣進(jìn)行了改進(jìn), 并應(yīng)用于PROTOS 70和ZJ17卷接機(jī)組上. 改進(jìn)后傳輸機(jī)前蓋骨架油封使用壽命由原來的4 000 h左右提高到了6 000 h左右的正常使用壽命.

煙支傳輸機(jī)構(gòu)前蓋; 漏油; 機(jī)械改進(jìn); 電氣改進(jìn)

PROTOS 70及ZJ17卷接機(jī)組是我國上世紀(jì)從德國引進(jìn)的世界先進(jìn)技術(shù)產(chǎn)品, 目前依然為我國煙草行業(yè)主力生產(chǎn)機(jī)型, 深受用戶歡迎. 其煙支傳輸機(jī)構(gòu)應(yīng)用于該卷接機(jī)組的卷煙機(jī)和濾棒接裝機(jī)之間的煙支傳輸, 該機(jī)構(gòu)傳遞煙支平穩(wěn), 對(duì)煙支表面無劃痕, 對(duì)煙支兩端無碰撞損傷, 具有十分優(yōu)越的性能. 但該機(jī)構(gòu)前蓋的8個(gè)骨架油封存在漏油問題, 由于結(jié)構(gòu)的特殊性, 處理起來十分棘手, 用戶無法自己徹底解決問題. 雖然采用了超聲波清洗技術(shù)、無螺旋線加工技術(shù)、精密裝配技術(shù)及短周期更換潤滑油的辦法來處理問題[1], 取得了一定效果, 但是依然無法使這些骨架油封達(dá)到正常6 000 h的使用壽命. 目前, 煙支傳輸機(jī)構(gòu)前蓋上骨架油封的使用壽命約為4 000 h左右, 給使用和維修保養(yǎng)帶來極大的不便, 因此, 對(duì)該部套的結(jié)構(gòu)予以重新設(shè)計(jì)和改進(jìn)十分必要.

1 存在的問題及原因分析

1.1 存在的問題

PROTOS 70卷接機(jī)組運(yùn)行大約4 000 h后, 煙支傳輸機(jī)構(gòu)前蓋上部分骨架油封開始漏油.

1.2 原因分析

骨架油封的密封原理: 軸和油封之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)油層運(yùn)動(dòng), 在骨架油封的彈簧力作用下, 油層會(huì)在油封的唇口和軸徑表面之間形成一層動(dòng)態(tài)油膜, 該油膜可以防止?jié)櫥偷牧魇? 一旦油膜破裂, 就會(huì)發(fā)生漏油. 為保證正常油膜的形成, 需要滿足以下條件:

a. 清潔的潤滑油;

b. 油壓穩(wěn)定, 油封質(zhì)量及與油封配合的軸徑表面質(zhì)量良好[2].

煙支傳輸機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)如圖1所示, 油箱內(nèi)有1.2 L68#抗磨液壓油. 設(shè)備運(yùn)行時(shí), 在同步帶的驅(qū)動(dòng)下, 箱體旋轉(zhuǎn), 箱體帶動(dòng)潤滑油及齒輪高速旋轉(zhuǎn), 在離心力的作用下, 潤滑油滴飛向箱體各處, 從而潤滑油封和齒輪; 同時(shí)在離心力的作用下, 潤滑油進(jìn)入循環(huán)油進(jìn)油管, 使得整個(gè)箱體內(nèi)的潤滑油不停地?cái)嚢琛⒎瓌?dòng)和循環(huán)[3]. 由于潤滑油沒有經(jīng)過過濾和冷卻, 因此屬于封閉潤滑.

由于該機(jī)構(gòu)的潤滑油不循環(huán)供給, 只是內(nèi)部的小循環(huán), 由于正常工作溫度較高(一般67 ℃、環(huán)境溫度22 ℃), 油易產(chǎn)生碳化顆粒, 加上設(shè)備的磨損顆粒[4], 設(shè)備運(yùn)行一段時(shí)間后潤滑油中就會(huì)有較多的雜質(zhì), 雜質(zhì)一旦進(jìn)入骨架油封的唇口, 造成唇口損壞, 就會(huì)形成泄漏. 原設(shè)備采用封閉油潤滑, 雖然結(jié)構(gòu)簡單, 但是工作溫度高、潤滑油容易污染, 即使反復(fù)更換零件和潤滑油, 也不能完全解決漏油問題. 由于該機(jī)構(gòu)的潤滑油不循環(huán)供給, 散熱條件差, 油溫高, 骨架油封的唇口溫度也較高, 使得油封容易老化、變形、磨損, 從而影響使用壽命.

圖1 PROTOS 70煙支傳輸機(jī)構(gòu).1—油箱; 2—吸爪; 3—骨架油封; 4—前蓋; 5—循環(huán)油管; 6—熱氣交換管.

圖2 蜘蛛手部套循環(huán)試車裝置

1.3 原因確認(rèn)

我們?cè)O(shè)計(jì)了循環(huán)試車裝置(圖2), 用數(shù)控磨床磨屑精密過濾紙過濾煙支傳輸機(jī)構(gòu)的回油. 實(shí)驗(yàn)表明, 在初始運(yùn)行階段有大量的金屬微粒, 進(jìn)入平穩(wěn)運(yùn)行階段后, 用20倍放大鏡檢查過濾紙, 仍然可見金屬微粒, 說明在平穩(wěn)磨損階段仍然有金屬微粒產(chǎn)生, 因此, 密閉潤滑是前蓋油封漏油的原因之一; 經(jīng)測量, 平穩(wěn)運(yùn)行后, 工作溫度為40 ℃左右, 較原有密閉潤滑低20 ℃, 改善了油封的工作條件, 因此油溫較高也是漏油原因之一.

圖3 PROTOS 70煙支傳輸機(jī)構(gòu)改進(jìn)示意圖. 1—出油管; 2—進(jìn)油管; 3—座; 4—支承軸.

2 改進(jìn)方案

采用循環(huán)潤滑的方式代替原有密閉潤滑方式, 對(duì)煙支傳輸機(jī)構(gòu)箱體內(nèi)的潤滑油進(jìn)行循環(huán)供給. 通過循環(huán)供油系統(tǒng)對(duì)潤滑油進(jìn)行冷卻和過濾, 以保證供給箱體潤滑油的干凈、穩(wěn)定. 為實(shí)現(xiàn)煙支傳輸機(jī)的循環(huán)潤滑方式, 設(shè)備原有功能已不能滿足要求, 需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行機(jī)械和電氣改進(jìn).

2.1 機(jī)械改進(jìn)方案

機(jī)械改進(jìn)方案如圖3所示. 主軸不需更換, 利用原有加油用孔作為進(jìn)油孔, 原有排氣交換用孔作為回油孔, 堵死原有循環(huán)出油孔. 取消原有排氣交換裝置, 在座上增加回油孔, 安裝一個(gè)管接頭, 連接油管, 讓潤滑油回流到SE的油箱. 由于油量不需要太大, 不需要增加新油泵. 在原有分配器上增加一個(gè)出油孔, 用油管連接到進(jìn)油孔. 循環(huán)冷卻系統(tǒng)利用設(shè)備原有裝置, 不需要增加成本.

圖4 電氣改進(jìn)原理圖

2.2 電氣改進(jìn)方案

電氣改進(jìn)方案如圖4所示. 增加1件直流閥(型號(hào): 24VDC, 標(biāo)識(shí)Y3S)、1件電流監(jiān)視器(型號(hào): 24VDC, 標(biāo)識(shí)A30)、2件繼電器(型號(hào): MRS24VDC, 標(biāo)識(shí)K3.1及K3.2). 當(dāng)卷煙機(jī)速度高于2 000 支/min時(shí), 繼電器K3.1動(dòng)作, 電流監(jiān)視器A30監(jiān)控送給供油閥Y3S的電流, 閥Y3S開始工作, 循環(huán)油被送入進(jìn)油管, 從而潤滑箱體內(nèi)各零件. 如果Y3S故障, 無油送入蜘蛛手箱體, 報(bào)警信息由繼電器K3.2送入PLC, 機(jī)器停機(jī), 從而保護(hù)箱體內(nèi)各零件. 電氣保證蜘蛛手循環(huán)供油的可靠性, 防止意外供油中斷引起設(shè)備的損壞. 當(dāng)卷煙機(jī)速度低于2 000 支/min時(shí), 由箱體內(nèi)儲(chǔ)存潤滑油潤滑箱體內(nèi)各零件, 閥Y3S關(guān)閉, 無供油.

3 結(jié)語

經(jīng)過改進(jìn)后的煙支傳輸機(jī)構(gòu), 由循環(huán)潤滑代替了密閉潤滑, 潤滑油中的各種雜質(zhì)被有效過濾, 避免了金屬微粒進(jìn)入骨架油封唇口引起破壞的可能性; 潤滑油的溫度被降低20℃左右, 從而降低了骨架油封唇口的工作溫度, 改善了骨架油封的工作條件, 有效地延長了骨架油封的使用壽命. 該方案經(jīng)過了廣泛使用、驗(yàn)證, 保證了煙支傳輸機(jī)部套骨架油封的正常使用壽命, 效果良好, 極具推廣應(yīng)用價(jià)值.

[1] 王志雄. 骨架油封密封處軸徑表面的設(shè)計(jì)、加工和檢測[J]. 機(jī)械工程師, 2005(2): 86.

[2] 吳澤宗. 機(jī)械設(shè)計(jì)[M]. 北京: 高等教育出版社, 2010: 489?512.

[3] 董祥云. YJ17-YJ27卷接機(jī)組[M]. 北京: 中國科學(xué)技術(shù)出版社, 2000: 86?89.

[4] 李菲菲,王黨輝,劉書進(jìn), 等. 潤滑系統(tǒng)中過濾裝置對(duì)潤滑性能影響的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 潤滑與密封, 2011(9): 103?106.

The solution of oil leak in front cap in cigarette translation mechanism in PROTOS 70

WANG Zhi-xiong

(Assembling Factory, Changde Tobacco Machinery Co., Ltd, Changde 415000, China)

Oil leak appears in front cap in cigarette translation mechanism in PRPTOS 70 after the Machine Runs Some Time. By analyzing oil leak in front cap in cigarette translationmechanism in PROTOS 70, the reason of oil leak was found out, and the method was drawn up that circulating lubrication should be used instead of closed-circuit lubrication. The result showed the life of seal had been improved to about 6 000 h (Normal Life) from about 4 000 h.

front cap in cigarette translationmechanism; oil leak; electric improvement; machinery improvement

TS 43

1672-6146(2013)01-0092-03

10.3969/j.issn.1672-6146.2013.01.023

2012-12-10 11:03

http://www.cnki.net/kcms/detail/43.1420.N.20121210.1103.001.html

email: cdtmxl@163.com.

2012-10-16

(責(zé)任編校:江 河)