PROTOS70卷煙機刀盤進刀機構改進

陜西中煙延安卷煙廠 陜西 延安 716000

1 刀盤工作過程中出現的問題

由于PROTOS卷煙機刀盤機構的運動轉速較快且刀盤機構工作溫度也較高。骨架密封圈的外圈和半軸內孔以及骨架密封圈的內圈和半軸的外緣時刻處于高速相對轉動狀態,同時進刀時骨架密封圈處于高壓狀態,壓縮空氣的壓力為2.5×105Pa,壓力會集中作用在骨架密封圈上,使密封圈產生擠壓變形。設備在運轉過程中,骨架密封圈的磨損較大,會造成骨架密封圈的使用壽命縮短,骨架密封圈磨損將造成氣室的不密閉,導致進刀不到位或是不進刀。

2 方案的提出

運用短行程氣缸驅動代替原來的氣缸活塞式的工作原理將刀盤支座左邊端部開一圓孔,然后將短行程氣缸安裝在支座左邊端部,將短行程氣缸的活塞桿頂住刀盤的進刀頂桿,把原來的支座上的氣管接在該氣缸上,當產生一個進刀脈沖信號后,氣路中的電磁閥動作,給短行程氣缸供氣,氣缸活塞桿動作,頂住進刀頂桿3秒,進刀機構就完成一次進刀。然而在設備工作時,刀盤是高速旋轉的,考慮進刀頂桿隨刀盤旋轉與氣缸活塞桿將發生摩擦現象,故在氣缸活塞桿與進刀頂桿之間加裝隨頂桿同時轉動的隨動裝置,如圖1所示,將所選的短行程氣缸的活塞桿進行改造,用螺紋連接一個活塞桿接頭,同時通過軸承和隨動頭連接。進刀過程中,隨動頭推動進刀頂桿,并隨進刀頂桿轉動,減小進刀頂桿與氣缸活塞桿的摩擦。可以去掉頂桿上的骨架密封圈,將半軸上的骨架密封圈僅作灰封,不容易磨損。

圖1 短行程氣缸活塞桿改進結構

在原PROTOS70卷煙機刀盤支座左邊端部開一圓孔,采用類比法選擇一個短行程氣缸,用螺釘安裝在支座左邊端部,把原來的支座上的氣管接在該氣缸上,該支路氣壓仍采用2.5×105Pa,同時將所選的短行程氣缸的活塞桿進行改造,設計一個活塞桿接頭用螺紋與活塞桿連接,同時通過軸承和隨動頭連接。

3.1 短行程氣缸選型 根據原進刀機構的工作情況,采用類比法,選擇的氣缸型號為SDA20-5,其中:缸徑為20mm,活塞桿2的直徑13mm,行程5mm,用四個螺釘與支座連接。

3.2 活塞桿接頭與隨動頭的設計 經過現場測繪,對活塞桿接頭和隨動頭進行結構尺寸設計。活塞桿接頭結構和隨動頭結構兩零件均用45鋼制造,調質處理后表面硬度達到180-240HBW。同時選擇活塞桿接頭和隨動頭之間的軸承型號為深溝球軸承62/7。

3.3 改進零部件的裝配 將加工好的活塞桿接頭和軸承62/7進行裝配,同時與隨動頭進行組裝,如圖2所示,在短行程氣缸SDA20-5的活塞桿上加工M4的螺紋孔,螺紋孔深度為8mm,光孔深度為10mm。然后將組裝好的活塞桿接頭與隨動頭組合件擰入氣缸活塞桿,最后將氣缸與刀盤半軸支座連接即可。

圖2 零部件裝配圖

4 改進效果

改進后,半軸在旋轉時就沒有因相對摩擦產生熱量。而半軸座后端設置有可拆卸的短行程氣缸,氣缸的成熟的密封技術解決了漏氣現象。改進后,生產過程中只需將可拆卸氣缸體定期檢查、保養,基座在精確調整后無需再動。大大縮短了更換時間,提高了生產效率。