鋁箔負(fù)壓吸風(fēng)輸送輥結(jié)構(gòu)的改進(jìn)與應(yīng)用

易文超 雷國星 喻樹洪 吳永新 王文鼎

（湖南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司長沙卷煙廠，長沙 410014）

FOCKE701型包裝機(jī)組是德國FOCKE公司生產(chǎn)的硬盒硬條包裝機(jī)組，采用雙路直包包裝方式，包裝速度為每包1 000 min[1]。ZB48型包裝機(jī)組是中國煙草總公司引進(jìn)德國FOCKE公司的技術(shù)，由中煙機(jī)械技術(shù)中心有限責(zé)任公司和上海煙草機(jī)械制造有限責(zé)任公司制造的高速雙軌包裝機(jī)組，額定速度為每包800 min[2]。因?yàn)樵O(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維修作業(yè)操作空間狹小，所以技術(shù)人員需要檢修并改造卷煙高速包裝設(shè)備鋁箔紙負(fù)壓吸風(fēng)輸送輥負(fù)壓吸風(fēng)盤的齒形帶部位，以簡化其拆卸過程，降低維修保養(yǎng)難度。

1 卷煙高速包裝機(jī)鋁箔紙負(fù)壓吸風(fēng)輸送輥部分的結(jié)構(gòu)及改造原因分析

1.1 鋁箔紙負(fù)壓吸風(fēng)輸送輥外形結(jié)構(gòu)

鋁箔紙負(fù)壓吸風(fēng)輸送輥的結(jié)構(gòu)，如圖1所示。動(dòng)力由右端機(jī)箱內(nèi)傳動(dòng)齒輪1輸入，通過兩根剛性連接的齒輪軸2和輸送輥軸3傳送至主動(dòng)帶輪4，再通過齒形帶帶動(dòng)從動(dòng)帶輪5和負(fù)壓吸風(fēng)盤6一起運(yùn)動(dòng)。

1.2 鋁箔紙負(fù)壓吸風(fēng)輸送輥中間負(fù)壓吸風(fēng)盤齒形帶的更換步驟

1.2.1 脫離組件

利用專用吊裝工具，先拆卸鋁箔紙負(fù)壓吸風(fēng)輸送輥組件，之后在墻板上緊固螺釘，脫開箱體內(nèi)傳動(dòng)齒輪間的配合，將整個(gè)組件從墻板上卸下。

1.2.2 拆卸組件端部齒輪

鋁箔剪切頭/鋁箔紙負(fù)壓吸風(fēng)輸送組件傳動(dòng)部位示意圖，如圖2所示。松開螺栓1，拆下銷釘2；松開螺栓6，拆下齒輪5；松開螺栓4，使用拉拔器將齒輪3拉出約15 mm，松開并取出法蘭固定螺栓和齒輪8中間螺栓；擰入牽引錘，將齒輪8與法蘭9一起拉出約15 mm。

1.2.3 拆卸輸送輥

如圖3所示，從負(fù)壓吸風(fēng)盤3拆下負(fù)壓吸風(fēng)軟管1，松開螺栓2和螺栓4，取出軸9，松開螺栓6，拆卸導(dǎo)軌7，松開螺栓5，拆下負(fù)壓吸風(fēng)盤10和控制圓盤3。

1.2.4 更換齒形帶

鋁箔紙負(fù)壓吸風(fēng)輸送輥中間負(fù)壓吸風(fēng)盤示意圖，如圖4所示。松開螺栓1，拆下外殼2的一半，旋轉(zhuǎn)外殼3的另一半，直至齒形帶4松弛；更換齒形帶4，旋轉(zhuǎn)外殼3的另一半，直至齒形帶4張緊；裝上外殼2的一半，擰緊螺栓1。至此，完成齒形帶更換。

1.3 鋁箔紙負(fù)壓吸風(fēng)輸送輥改造原因分析

（1）鋁箔紙負(fù)壓吸風(fēng)輸送輥組件拆卸和安裝難度較大、耗時(shí)長，易損傷零部件。一方面，鋁箔紙負(fù)壓吸風(fēng)輸送輥組件質(zhì)量大，拆卸該組件需動(dòng)用專用吊裝工具。另一方面，該組件端部齒輪在機(jī)箱內(nèi)部與其他齒輪配合緊密，可操作空間狹小，導(dǎo)致在拆卸過程中存在較大困難。拆卸與安裝過程易造成齒輪之間的磕碰，降低零部件使用壽命。

（2）拆卸和安裝鋁箔紙負(fù)壓吸風(fēng)輸送輥組件的端部齒輪耗時(shí)過長。例如，第1.2.2章節(jié)所述，拆卸過程中需要拆卸齒輪5，使用拔拉器將齒輪3拉出15 mm，使用牽引錘將齒輪8與法蘭9一起拉出約15 mm，操作復(fù)雜，耗時(shí)長。另外，重新安裝該組件時(shí)，需要重新調(diào)校箱體內(nèi)齒輪和該組件齒輪配合的相位，精度要求較高，一般需要2個(gè)以上維修人員配合，操作耗時(shí)較長。研究人員統(tǒng)計(jì)了2020年1—7月的6組設(shè)備檢查及更換負(fù)壓吸風(fēng)盤齒形帶耗時(shí)情況，如表1所示。

表1 6組設(shè)備檢查及更換負(fù)壓吸風(fēng)盤齒形帶耗時(shí)統(tǒng)計(jì)表

2 鋁箔紙負(fù)壓吸風(fēng)輸送輥結(jié)構(gòu)的改進(jìn)方案

拆卸傳動(dòng)齒輪主要是為了將齒輪軸與輸送輥軸脫開。因?yàn)檩斔洼佪S在右端是依靠齒輪軸進(jìn)行同心定位，所以必須將齒輪軸從輸送輥軸軸心抽出才能進(jìn)行下一步拆除輸送輥軸的操作。

檢修過程中，如果不將齒輪軸從輸送輥軸的軸心完全脫開，則即使拆除輸送輥兩端固定螺釘，也會(huì)因輸送輥軸端部螺母的存在導(dǎo)致齒輪軸卡在輸送輥軸與左側(cè)墻板之間無法取下，而輸送滾軸因齒輪軸的存在會(huì)卡在傳動(dòng)與右側(cè)墻板之間無法順利取下。因此，需要先拆除傳動(dòng)齒輪，再拉出齒輪軸才能拆除輸送輥軸，順利完成輸送輥中間負(fù)壓吸風(fēng)盤內(nèi)齒形帶的更換[3]。

為縮短齒形帶的更換時(shí)間，需要改進(jìn)其結(jié)構(gòu)。通過分析組件結(jié)構(gòu)與其設(shè)計(jì)原理可知，鋁箔紙負(fù)壓吸風(fēng)輸送輥軸的安裝精度要求不高。對其拆卸的阻礙在于鎖緊螺母的存在，但研究發(fā)現(xiàn)，鎖緊螺母不宜再更換更薄的型號。因此，重新設(shè)計(jì)鋁箔紙負(fù)壓吸風(fēng)輸送輥軸結(jié)構(gòu)。經(jīng)研究，在現(xiàn)有安裝空間范圍內(nèi)，可以將鋁箔紙負(fù)壓吸風(fēng)輸送輥軸改造成可在軸向進(jìn)行長度調(diào)節(jié)的組合形式，以簡化中間負(fù)壓吸風(fēng)盤齒形帶的更換步驟。

3 鋁箔紙負(fù)壓吸風(fēng)輸送輥結(jié)構(gòu)的改進(jìn)

這里的材料選擇具有良好綜合力學(xué)性能的40Cr。在保證原輸送輥軸工作尺寸的基礎(chǔ)上，將鋁箔紙負(fù)壓吸風(fēng)輸送輥軸改造為兩個(gè)可組合部分。在實(shí)現(xiàn)該部件功能方面，改進(jìn)前后的鋁箔紙負(fù)壓吸風(fēng)輸送輥軸并無任何差別[4-5]。

改進(jìn)后的鋁箔紙負(fù)壓吸風(fēng)輸送輥軸，如圖5所示。與原結(jié)構(gòu)相比，改進(jìn)后的輥軸將兩部分組合即可實(shí)現(xiàn)原輸送輥軸的功能。軸在徑向的整體長度可以通過松開、緊固螺釘來調(diào)節(jié)和固定。

當(dāng)需要更換鋁箔紙輸送輥中間負(fù)壓吸風(fēng)盤齒形帶時(shí)，只需要執(zhí)行如下操作。直接松開銷釘，拆除鋁箔導(dǎo)軌和鋁箔紙輸送輥軸，即可參考本文1.2章節(jié)所述中間負(fù)壓吸風(fēng)盤齒形帶的更換工作，不需要從機(jī)體上拆除與安裝鋁箔紙負(fù)壓吸風(fēng)輸送組件和傳動(dòng)齒輪。

如圖6所示，當(dāng)需要更換鋁箔紙輸送輥中間負(fù)壓吸風(fēng)盤齒形帶時(shí)，只需執(zhí)行如下操作：直接松開銷釘1、螺釘2、螺釘3和螺釘4，拆除鋁箔導(dǎo)軌5和鋁箔紙輸送輥軸6，即可參考1.2章節(jié)進(jìn)行中間負(fù)壓吸風(fēng)盤齒形帶的更換工作，不需要進(jìn)行鋁箔紙負(fù)壓吸風(fēng)輸送組件從機(jī)體上的拆除與安裝，以及傳動(dòng)齒輪的拆除與安裝工作。

4 效果驗(yàn)證

該結(jié)構(gòu)改造在卷煙高速包裝設(shè)備上進(jìn)行試運(yùn)用。2020年8月，2組機(jī)改造后檢修負(fù)壓吸風(fēng)盤齒形帶耗時(shí)統(tǒng)計(jì)，如表2所示。結(jié)果表明，改造后在檢修鋁箔紙負(fù)壓吸風(fēng)輸送輥中間負(fù)壓吸風(fēng)盤齒形帶的過程中，耗費(fèi)時(shí)間約為40 min，平均節(jié)省約4.7 h，且只需要一個(gè)維修人員即可完成該工作。

表2 2組機(jī)改造后檢修負(fù)壓吸風(fēng)盤齒形帶耗時(shí)統(tǒng)計(jì)表

5 結(jié)語

文章主要改進(jìn)卷煙高速包裝機(jī)鋁箔紙負(fù)壓吸風(fēng)輸送輥結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明，此次改造可以有效降低設(shè)備維修難度，提高該部位易損件檢修效率，保障生產(chǎn)率，是可行且有利的。本次改進(jìn)在實(shí)踐工作中能更好地維護(hù)設(shè)備，使設(shè)備在生產(chǎn)中充分發(fā)揮其功能。