提高GDX500內襯打碼組件使用壽命

王雷 張可 楊俊飛 楊靖怡 王學成 楊坤 楊欣川 王文俊

摘要：GDX500是我公司從意大利引進的高速軟盒卷煙包裝設備，生產速度最高達500包/分鐘，是目前我廠生產軟盒“玉溪”卷煙產品的主要機型之一。使用過程中，維修人員發現，該機型內襯打碼組件使用壽命短，嚴重影響設備有效作業率。通過分析與應用，發現聯軸器與法蘭盤作用面積小造成的，將聯軸器、法蘭盤材料改為40Cr，連接鍵數量增加為2個，實現將聯軸器、法蘭盤磨損速度降低61.5%的目標。

關鍵詞：GDX500包裝機；內襯打碼組件；聯軸器；法蘭盤

為滿足生產需要，卷包一車間陸續引進17臺軟盒包裝設備GDX500包裝機。使用過程中，維修人員發現，該機型內襯打碼組件使用壽命短，嚴重影響設備有效作業率，決定提高內襯打碼組件使用壽命。通過查閱設備維修保養記錄，由數據統計結果可知，在GDX500內襯打碼組件的維修頻次中，內襯輸送聯軸器的更換頻次最高，達到了 52次，占總維修次數的 67.53%。按每年為250個工作日，其使用壽命為250*10*2/52=96個工作 日。而更換頻次占比第二高的壓輥僅更換了 20次，其使用壽命為 250*10*2/20=250個工作日。因此，提高內襯打碼組件使用壽命的關鍵在于提高內襯輸送聯軸器的使用壽命。

一、現狀調查

（一）內襯輸送聯軸器、法蘭盤磨損趨勢

現場調研車間B10#、B6#、B1#包裝機聯軸器磨損，由聯軸器磨損量散點圖可知，第一個聯軸器更換周期內，聯軸器、法蘭盤處于穩定磨損階段，磨損速度基本保持恒定。其中，聯軸器磨損速度為：0.088mm/4個工作日，法蘭盤磨損速度為：0.104mm/4個工作日。

（二）綜合分析

聯軸器和法蘭盤在使用過程中處于穩定磨損期，其磨損量與時間成線性關系，即磨損速度在其壽命周期內保持不變。因此，延長聯軸器、法蘭盤的使用壽命的關鍵在于降低其磨損速度。

內襯打碼組件中，壓輥的使用壽命為250個工作日，為聯軸器、法蘭 盤使用壽命的2.6倍，若通過QC活動將聯軸器、法蘭盤的使用壽命提高 2.6倍，即將聯軸器、法蘭盤的磨損速度降低（2.6-1） /2.6*100%=61.5%，則可有效提高內襯打碼組件的使用壽命，使聯軸器、法蘭盤使用壽命與壓 輥使用壽命一致，有效提高維修工作的效率。

二、原因分析

聯軸器與法蘭盤作用面積小于規定值，在作用力一定的情況下，作用面所受應力、應變增大，加速磨損。

（一）標準

聯軸器法蘭盤作用面積大于55mm2 （GD設備技術要求）。測量聯軸器作用面面積。

（二）方法

小組成員于到備件庫隨機抽取十套聯軸器、法蘭盤損備件，對照聯軸器、法蘭盤作用面積統計表（單位：mm2）進行測量其有效作用面積。

（三）調查數據

聯軸器、法蘭盤作用面面積測量數據如下：

三、解決方案

（一）改變材料或表面處理方式

按原聯軸器、法蘭盤圖紙，使用40Cr加工新的聯軸器Z1、法蘭盤P1。小組成員使用40Cr加工的聯軸器、法 蘭盤安裝于B10#包裝機進行使用，24個工作日內，每4個工作日為一個周期對聯軸器、法蘭盤的磨損量進行測量和記錄，結果如下：

根據測量結果：聯軸器磨損速度為0.065mm/4個工作日，磨損速度降低（0.088-0.065）/0.088=26.1%；法蘭盤磨損速度為0.077mm/4個工作日，磨損速度降低（0.104-0.0.077） /0.104=26.0%。

（二）增大作用面積

不改變原聯軸器、法蘭盤加工材料及加工工藝，將連接鍵數量增加為2個，加工新聯軸器Z2、法蘭盤P2。小組成員使用45鋼加工的聯軸器、法蘭盤安裝于B10#包裝機進行使用，24個工作日內，每4個工作日為一個周期對聯軸器、法蘭盤的磨損量進行測量和記錄，結果如下：

根據測量結果：聯軸器磨損速度為0.045mm/4個工作日，磨損速度降低（0.088-0.045） /0.088=48.9%；法蘭盤磨損速度為0.050mm/4個工作日，磨損速度降低（0.104-0.050）/0.104=51.9%。

四、效果檢查

小組成員在每月生產結束后對B10#X500包裝機內襯輸送聯軸器、法蘭盤的磨損量進行測量統計，結果如下。

由以上數據可以看出，生產結束測得聯軸器磨損量為1.522mm，磨損速度為0.034mm/4個工作日；法蘭盤磨損量為1.796mm，磨損速度0.040mm/4個工作日。據此計算可知聯軸器的使用壽命為：70.25*4=281天，法蘭盤使用壽命為 69.5*4=278天。則改造后的聯軸器、法蘭盤理論使用壽命達到278個工作曰為改造前的278/96=2.89倍，比活動目標值250個工作日大28天，完成了活動目標。

作者簡介：王雷（1989-），男，云南省玉溪市人，卷包操作工，本科，研究方向：機械設計制造及其自動化，材料科學與工程；

張可（1994-），男，云南省玉溪市人，卷包操作工，本科，研究方向：機械工程；

楊俊飛（1993-），男，云南省玉溪市人，卷包操作工，本科，研究方向：電氣工程及其自動化；

楊靖怡（1991-），女，云南省玉溪市人，制絲操作工，本科，研究方向：機械設計制造及其自動化；

王學成（1994-），男，漢族，云南省玉溪市人，卷包操作工，本科，研究方向：機械設計制造及其自動化；

楊坤（1995-），男，云南省玉溪市人，卷包操作工，本科，研究方向：自動化；

楊欣川（1992-），男，云南省玉溪市人，卷包操作工，本科，研究方向：機械設計制造及其自動化；

王文俊（1990-），男，云南省玉溪市人，卷包操作工，本科，研究方向：機械自動化。