ZJ118劈刀機(jī)構(gòu)漏滲油問(wèn)題分析與研究

黃俊 卓效儀 鄧澤輝

摘 ?要：劈刀傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是卷接機(jī)組供料成條機(jī)的關(guān)鍵部件，煙絲經(jīng)過(guò)一次分選、二次分選后優(yōu)質(zhì)的煙絲經(jīng)劈刀機(jī)構(gòu)過(guò)濾后，通過(guò)風(fēng)室將煙絲均勻的傳遞到卷制成型機(jī)，以便于后續(xù)的卷接流程。劈刀機(jī)構(gòu)不僅具備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，關(guān)主件多，裝配技術(shù)要求高等特點(diǎn)，與煙絲直接接觸對(duì)劈刀機(jī)構(gòu)的密封性提出了更高的要求。本文將從劈刀的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，裝配技術(shù)要求，漏油滲油防護(hù)等方面對(duì)ZJ118型卷接機(jī)組劈刀機(jī)構(gòu)進(jìn)行漏油滲油分析與研究。

關(guān)鍵字： 卷接機(jī)組、劈刀機(jī)構(gòu)、漏油滲油、PDCA循環(huán)、煙支質(zhì)量

0 引言：

ZJ118型卷接機(jī)組是中煙機(jī)械集團(tuán)公司以ZJ112型卷接機(jī)組為技術(shù)平臺(tái)，自主研發(fā)的新一代國(guó)產(chǎn)中速機(jī)組，額定生產(chǎn)速度為8000支/min。由常德煙草機(jī)械有限責(zé)任公司研制完成，成為繼ZJ17、ZJ112、ZJ116之后國(guó)產(chǎn)卷接設(shè)備的又一主力機(jī)型[1]。在卷接設(shè)備生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中，如果劈刀傳動(dòng)機(jī)構(gòu)漏油、滲油，會(huì)導(dǎo)致潤(rùn)滑油侵入煙絲并隨煙絲進(jìn)入卷制成型機(jī)形成油煙，將會(huì)對(duì)設(shè)備煙支生產(chǎn)質(zhì)量造成嚴(yán)重影響，并大大降低卷接機(jī)組的運(yùn)行穩(wěn)定。

李心宏[2]研究了卷煙機(jī)劈刀機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)邏輯和控制技術(shù)，但未對(duì)劈刀機(jī)構(gòu)的工作原理和運(yùn)行穩(wěn)定性進(jìn)行研究。楊鴻斌[3]等對(duì)卷煙機(jī)劈刀傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計(jì)，但是未對(duì)劈刀機(jī)構(gòu)的具體結(jié)構(gòu)和實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行分析。為此，筆者深入分析了ZJ118卷接機(jī)組劈刀傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和工作原理，利用PDCA循環(huán)理論對(duì)劈刀傳動(dòng)機(jī)構(gòu)漏滲油問(wèn)題進(jìn)行了分析與研究。

1 調(diào)查研究

劈刀傳動(dòng)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。劈刀傳動(dòng)機(jī)構(gòu)用于去掉風(fēng)室吸絲帶過(guò)量喂入煙絲束上過(guò)剩的煙絲，將標(biāo)準(zhǔn)重量的煙絲輸送到卷制成型機(jī)煙槍內(nèi)，同時(shí)把劈下的煙絲回落到回絲帶和落絲振槽返回供絲機(jī)背部的煙絲貯存區(qū)[4]。

該裝置主要由兩個(gè)劈刀盤、兩個(gè)劈刀軸座、刷絲輪、劈刀座、固定板等部分組成。劈刀盤和劈刀軸座均安裝在軸6上，軸6安裝在劈刀座上，劈刀座固定在固定板上。動(dòng)力通過(guò)十字聯(lián)軸器傳動(dòng)到劈刀機(jī)構(gòu)內(nèi)的齒輪上，通過(guò)齒輪嚙合使得軸6轉(zhuǎn)動(dòng)從而帶動(dòng)劈刀盤1和劈刀盤2相向運(yùn)動(dòng)。兩劈刀盤圓周嚙合點(diǎn)從右向左做點(diǎn)接觸運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)煙絲束的劈開動(dòng)作，劈刀盤和刷絲輪動(dòng)力則通過(guò)劈刀軸上齒輪傳遞。齒輪傳動(dòng)嚙合間隙會(huì)對(duì)傳動(dòng)精度造成影響，為了保持齒輪傳動(dòng)的準(zhǔn)確性提高齒輪壽命，需要向劈刀座內(nèi)注入潤(rùn)滑油用于潤(rùn)滑和散熱。潤(rùn)滑油的使用給齒輪傳動(dòng)提供了一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的傳遞環(huán)境，同時(shí)也對(duì)劈刀機(jī)構(gòu)的密封性提出了更高的要求。劈刀機(jī)構(gòu)的密封性出現(xiàn)問(wèn)題，泄漏的潤(rùn)滑油就會(huì)隨劈刀傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)入煙絲束從而直接造成油煙。通過(guò)調(diào)查2019年和2020年ZJ118卷接機(jī)組的運(yùn)行情況，得知劈刀機(jī)構(gòu)漏油、滲油的數(shù)據(jù)，情況如下表1所示。

2 原因分析：

運(yùn)用5M1E的方法對(duì)人、機(jī)、料、法、環(huán)、測(cè)六個(gè)維度進(jìn)行分析，找出劈刀傳動(dòng)機(jī)構(gòu)漏油、滲油的所有可能因素，得出圖2所示的因果圖。

由圖2可知，造成劈刀傳動(dòng)機(jī)構(gòu)漏油滲油問(wèn)題的末端因素有：密封圈質(zhì)量問(wèn)題、零件質(zhì)量問(wèn)題、設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)問(wèn)題、裝配錯(cuò)誤和零件錯(cuò)漏裝等。下面我們對(duì)末端因素進(jìn)行要因確認(rèn)。

1）密封圈質(zhì)量問(wèn)題。密封圈、“O”形橡膠密封圈均由德國(guó)FREUDENBERG公司采購(gòu)而來(lái)，并且由經(jīng)驗(yàn)豐富的檢驗(yàn)員檢驗(yàn)符合標(biāo)準(zhǔn)后才能入庫(kù)，所以為非要因。

2）零件質(zhì)量問(wèn)題。檢驗(yàn)員按照零件檢驗(yàn)規(guī)范對(duì)所發(fā)生漏油、滲油的5個(gè)批次的部套零件如軸、齒輪、刷絲輪、劈刀座、密封圈等進(jìn)行了拆卸檢驗(yàn)，最后認(rèn)定零件加工符合設(shè)計(jì)要求，為非要因。

3）零件設(shè)計(jì)是否合理。對(duì)劈刀傳動(dòng)機(jī)構(gòu)各個(gè)零件的設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行了仔細(xì)查看核對(duì)，并和國(guó)外相似結(jié)構(gòu)的參數(shù)進(jìn)行了對(duì)比，檢查過(guò)程中發(fā)現(xiàn)劈刀傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中名稱為蓋的零件與密封圈內(nèi)圈配合的外圓在零件設(shè)計(jì)上和加工工藝上不準(zhǔn)確，所以零件設(shè)計(jì)問(wèn)題為要因。

4）零件錯(cuò)漏裝。操作人員質(zhì)量意識(shí)較強(qiáng)，通過(guò)車間技能培訓(xùn)工作的開展技術(shù)技能水平均可以勝任本職工作。并經(jīng)過(guò)拆卸檢查，部套內(nèi)所需零件未出現(xiàn)錯(cuò)裝、漏裝的情況。所以零件錯(cuò)漏裝為非要因。

5）裝配錯(cuò)誤。劈刀機(jī)構(gòu)滲油的主要位置是密封圈內(nèi)圈和軸外圓接觸處，經(jīng)過(guò)拆卸檢查發(fā)現(xiàn)，密封圈的位置安裝沒(méi)問(wèn)題，密封圈方向安裝沒(méi)問(wèn)題，但密封圈和軸配合位置間隙不均勻且密封圈內(nèi)圈有變形，經(jīng)過(guò)分析判斷是密封圈打膠后壓進(jìn)安裝孔時(shí)，壓入方向受力不均勻?qū)е?，裝配未能到達(dá)裝配圖紙要求，所以裝配錯(cuò)誤為要因。

3 實(shí)施對(duì)策

得知產(chǎn)生劈刀傳動(dòng)機(jī)構(gòu)漏油滲油問(wèn)題的原因后，我們采取相應(yīng)的對(duì)策進(jìn)行解決。

1）針對(duì)蓋零件質(zhì)量問(wèn)題

此處裝配的密封圈為骨架油封，其密封原理是骨架油封和蓋零件的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)油層運(yùn)動(dòng)，在骨架油封彈簧力的作用下，骨架油封的唇口和蓋零件外圈表面之間形成一層動(dòng)態(tài)油膜來(lái)防止?jié)櫥偷牧魇АＲ坏┯湍て屏?，就?huì)發(fā)生漏油滲油情況[5]。所以要完成密封效果有兩點(diǎn)要求：1）與骨架油封配合的蓋零件的外圓表面粗糙度要達(dá)到Ra0.4的要求，并且外圓需要進(jìn)行無(wú)螺紋磨削。2）骨架油封的唇口必須朝向有油側(cè)，使得油封旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)油層運(yùn)動(dòng)。根據(jù)這兩點(diǎn)要求裝配時(shí)骨架油封的唇口朝向劈刀機(jī)構(gòu)內(nèi)部傳動(dòng)齒輪，通過(guò)骨架油封實(shí)現(xiàn)與外部隔絕，起到密封效果。重新設(shè)計(jì)蓋零件的外圓表面粗糙度Ra0.4，并且對(duì)蓋零件進(jìn)行加工工藝編制，增加對(duì)外圓進(jìn)行無(wú)螺紋磨削工序。

2）針對(duì)零件裝配錯(cuò)誤問(wèn)題

在眾多的零件裝配時(shí)，其中容易出現(xiàn)裝配問(wèn)題的零件是密封圈。密封圈的材質(zhì)是72NBR902，外圓材質(zhì)是橡膠。操作者對(duì)密封圈進(jìn)行安裝時(shí)候容易出現(xiàn)密封圈壓入角度傾斜的情況，并且由于裝配位置較深，偏差角度較小，裝配時(shí)不容易發(fā)現(xiàn)，設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行就會(huì)導(dǎo)致滲油。密封圈正確位置如圖3所示，而實(shí)際密封圈裝配角度如圖4所示。由圖4可以很明顯的看出密封圈安裝角度不是豎直壓入，而是在安裝孔內(nèi)部出現(xiàn)小角度傾斜，這樣密封圈和安裝孔之間會(huì)形成密封間隙，從而影響密封性。

為保證密封圈安裝的正確性，達(dá)到較好的密封效果，我們針對(duì)不同型號(hào)的密封圈制作了專用的密封圈安裝工裝，如下圖5所示，工裝的使用使得密封圈壓入時(shí)受力均勻，壓入角度正確從而保證裝配無(wú)誤。

4 效果檢查

為了對(duì)蓋零件新的設(shè)計(jì)和工藝進(jìn)行驗(yàn)證，對(duì)所有密封圈的安裝情況進(jìn)行檢驗(yàn)。我們對(duì)正在進(jìn)行廠內(nèi)調(diào)試的3臺(tái)ZJ118卷接機(jī)組運(yùn)行24h后發(fā)現(xiàn)并無(wú)油液滲漏的情況。抽取了5臺(tái)客戶煙廠已經(jīng)投入生產(chǎn)的ZJ118型卷接機(jī)組進(jìn)行跟蹤確認(rèn)，機(jī)組設(shè)備已經(jīng)正常運(yùn)行超過(guò)8個(gè)月并未發(fā)現(xiàn)漏油滲油的情況。

5 結(jié) ?論

通過(guò)調(diào)查研究、原因分析、實(shí)施對(duì)策和效果檢查等，發(fā)現(xiàn)了導(dǎo)致劈刀傳動(dòng)機(jī)構(gòu)漏油滲油的要因是零件設(shè)計(jì)不合理和密封圈裝配錯(cuò)誤。通過(guò)更改零件設(shè)計(jì)和加工工藝，制作密封圈安裝工裝有效的解決了劈刀傳動(dòng)機(jī)構(gòu)漏油滲油的問(wèn)題。同時(shí)，劈刀漏油滲油的解決方案也可以應(yīng)用于ZJ116和ZJ119等卷接機(jī)組的裝配調(diào)試中。

參考文獻(xiàn)

[1]賴暉.卷接機(jī)組移位雙倍長(zhǎng)濾嘴段的剔除裝置[J].機(jī)械工程師，2017（04）：150-151.

[2]李心宏.PROTOS70卷煙機(jī)劈刀控制系統(tǒng)中的伺服控制技術(shù)[J].中國(guó)科技信息，2015（08）：112-113.

[3]楊鴻斌，邱玉柱，杜家生.YJ17卷煙機(jī)劈刀傳動(dòng)系統(tǒng)的改進(jìn)[J].中國(guó)科技信息，2011（18）：99-100.

[4] 常德煙草機(jī)械有限責(zé)任公司.ZJ118型卷接機(jī)組培訓(xùn)教材[G].常德：常德煙草機(jī)械有限責(zé)任公司，2015.

[5]彭瀟.煙機(jī)骨架油封漏油問(wèn)題的處理及預(yù)防[J].機(jī)械工程師，2010（08）：147.

作者簡(jiǎn)介：黃?。?991-），助理工程師，主要從事現(xiàn)場(chǎng)裝配工作。