卷接機組蜘蛛手同步齒型帶更換裝置

張博勇

摘 要： 本文對ZJ17型卷接機組蜘蛛手同步齒形帶更換作業進行研究，針對更換作業過程中的參與人數多、耗時長以及作業的不穩定性進行了深度分析，結合現場作業及機械設計，自主研制出了卷接機組蜘蛛手同步齒形帶更換輔助工裝，使得同步齒形更換作業安全、高效。

關鍵詞： 卷接機組；同步齒型帶；更換作業

前 言

現代化工業企業中，設備是生產的基礎，是企業賴以生存的支柱，設備的穩定性直接影響著產品質量、物資消耗、安全生產和經濟效益。ZJ17型卷接機組在卷煙企業生產中發揮著中流砥柱的作用，設備性能穩定，維保技術成熟，操作方便。

在日常維保作業中，我們發現ZJ17型卷接機組蜘蛛手同步齒形帶的更換作業費人費時，作業過程存在不穩定因素，調整部位多，嚴重影響了設備維保作業效率。

2 問題提出

煙支傳送裝置蜘蛛手主要作用是將傳煙導軌上的雙長煙支吸起輸送到YJ27型接裝機進煙鼓輪上，蜘蛛手機構的傳動方式為同步齒形帶傳動，主要由回轉體、傳送臂、抽吸槽、偏心法蘭、拉蓋、帶輪、張緊輪等部件組成。蜘蛛手長時間運行后同步齒形帶會磨損，甚至會失效。影響了設備性能穩定性，所以我們需要對同步齒形帶進行定期檢查及更換。

通過對同步齒形帶更換作業情況進行統計，我們得出以下結論：作業平均耗時120min/次，作業需4人參加。

3 問題分析

解決同步齒型帶更換作業費時費力這一問題的關鍵環節便是將回轉體托起并保持合適高度。對此我們提出以下兩種思路。

1.使用千斤頂，經過對設備勘察，發現回轉體下方的設備結構緊湊，千斤頂無合適工作空間。

2.使用撬杠，設備無合適撬點位置，而且使用撬杠回轉體高度無法準確拿捏。

基于以上分析，兩種方案均不適合回轉體托起作業，需要一種可將回轉體托起并托起高度可控的一種裝置。

所以我們將思路鎖定為：研制可將回轉體頂起并頂起高度可調的裝置。

4 設計思路

經過對回轉體周圍機架結構進行檢查分析，我們設計一裝置，以機架為支撐裝置，將回轉體與裝置連為一體。用絲桿將裝個裝置撐起，以此實現托起高度的調整。

結合上述分析，本裝置應分為以下結構：回轉體支撐構件，裝置頂起構件及構件連接架。

5方案設計

結合上述分析，我們將結合現場設備，從裝置各構件的作用及結構進行方案設計。

5.1 回轉體支撐件

回轉體支撐件作用為支撐回轉體，并對回轉體進行軸向和徑向定位，將回轉體和裝置連為一體。可利用回轉體吊環螺栓孔，與裝置相連，所以我們需要加工以弧形塊與回轉體相連（弧形塊加工Φ12的孔），并支撐回轉體。

弧形塊材質應有較高的強度，為減輕裝置重量，結合加工性、經濟性我們將弧形塊材質定位鋁合金。為確保弧形塊與回轉體緊密相連，弧形塊弧面半徑定位178mm；其寬度尺寸需保證將回轉體托起保持平衡，經計算，最終將其寬度定為55mm。

5.2 裝置頂起構件

裝置頂起構件作用為將整個裝置頂起，結合上述分析，我們將其定位絲桿，根據回轉體重量、裝置自重及裝置操作空間，結合車間常用絲桿及庫存件，我們將絲桿定為M12.0*1.75三角螺紋的螺栓。與此同時，裝置機架上應設置M12.0的螺紋孔。

5.3 構件連接架

構件連接架作用為將弧形塊與絲桿連接，并為絲杠提供合適的頂起點位置。結合工作空間及載荷大小，我們將其材質定為10mm厚的45鋼板。連接板與回轉體接觸，其上表面弧形半徑定為178mm；為確保裝置穩定、安全需將構件連接板與卷接機組機架相連接，其側面加工Φ10的孔。

6 方案匯總

弧形塊和弧形連接板采用4個M6的沉頭螺釘連接，其它各構件間通過手工電弧焊連接，可保證其連接強度。構件加工過程中，確保弧形塊弧面表面粗糙度為Ra3.2，兩絲杠中心線與弧形塊連接孔中心線裝配平行度為±0.5mm。其余尺寸及裝配無特殊要求。

7 實施加工

結合所制定的方案，我們進行了該裝置的實施加工。

7.1 繪制零件圖

根據各零件結構及使用要求，繪制了各零件加工零件圖及裝配圖，同步齒型帶更換輔助工裝其裝配圖如圖1所示。

7.2 零件加工及裝配

根據各零件圖我們進行了各零件的加工，并結合各零件技術要求進行了檢查驗收。在各零件加工到位后，我們進行了裝置的裝配工作，其實物如圖2所示。

8 實踐應用

在裝置裝配合格后，我們在同步齒型帶更換作業中進行了實踐應用。其操作流程為：在TOP線和偏心輪結合面處、偏心輪與機體結合面處做標記。盤車使回轉體上的吊環螺紋孔垂直朝下。

拆卸吸風塊，將工裝放置于回轉體下方；

將吊環孔與工裝弧形方塊的中心孔相對正；

將M10六角螺釘通過工裝弧形塊的中心孔擰入吊環螺紋孔中；

④將10mm墊片放置于后弧形連接板板與機體之間，將M8內六角螺釘通過后連接板的孔（φ12mm）與機體相連，暫不預緊；

⑤將兩個絲桿擰入左、右兩個連接板的螺絲孔中，調整絲桿使工裝能托起回轉體；（以直尺測量底座到機架的垂直距離，使兩端一致時可符合要求。）

⑥擰緊構件連接板與機體連接的螺釘，更換同步齒型帶。

在同步齒型帶更換完成后，拆卸裝置，裝回各部件，即完成同步齒形帶的更換。

裝置在實際作業中的應用，提高了更換效率，其更換時間由120min縮短為55min。作業人數由4人（2人托起，1人維修，1人監測）縮減為2人（1人維修，1人監測）。同時裝置的使用避免了回轉體的晃動，增強了作業安全性、穩定性。同時，將為經驗化的托起作業提供了準確了數據支撐，保證了作業的質量。

9 結 語

目前ZJ17型卷接機組在國內仍為主流機型之一，該問題也普遍存在。該工裝目前已推廣使用。在對裝置性能熟悉后，為便于進一步成果分享，我們對該裝置進行了專利申請，專利申請號為“201720750462.4”。

在今后工作中，將以“確保維修質量”為準則，將繼續關注車間疑難點，并以此為切入點，服務生產。