制絲加料滾筒筒體保護檢修裝置的設計與應用

楊漪 張忠仁 白思源 文佳迪

摘要：玉溪卷煙廠制絲一車間5t線和12t線共四臺加料機，加料滾筒由于生產和維修需要經常頂起，但是由于設計年限較早，維修不僅耗時耗力，由于滾筒無法升起，長時間停機就會使得尼龍齒輪提前裂化，增加了維修成本。通過自我設計，在12t線超回加料和潤葉加料工序點增加加料滾筒保護和檢修裝置，設計出液壓結構實現滾筒頂起，結構簡單，受力均衡，操作方便，保證滾筒設備運轉的安全性和穩定性，增強設備的保障力水平，為煙絲和產品質量提供根本保證。

關鍵詞：制絲加料滾筒;筒體保護檢修裝置

玉溪卷煙廠制絲一5t線和12t線共四臺加料機，加料滾筒由于生產和維修需要經常頂起，但是由于設計年限較早，維修不僅耗時耗力，由于滾筒無法升起，長時間停機就會使得尼龍齒輪提前裂化，增加了維修成本。制絲是卷煙形成的關鍵，而設備無疑是制絲品質的根本保證。只有所有設備正常運轉，才能按時完成生產計劃和保證卷煙的品質。同時，為了方便維修，消除安全隱患，減少維修時間。為此，為四臺加料滾筒增加筒體保護和檢修裝置勢在必行。

1、存在問題

1.1維修困難

每次維修滾筒和更換尼龍齒輪時，都需要花費巨大的人力，將筒體升起，然后人工用用木方墊起滾筒導軌，才能拆卸修理尼龍齒輪。存在滾筒導軌修理位置空間小、木方容易滑動引起安全事故、修理時時間長等問題。

1.2影響滾筒穩定性

在停產期間滾筒長期壓在尼龍齒輪的一個點，容易引起尼龍齒輪變形。造成運轉時滾筒改變圓形運動軌跡，震動加大。使筒體密封性能下降，引起損壞前、后室支架損壞，回潮機上所連接管路的松動和脫落，影響設備運行安全性和穩定性。

2、現狀分析

2.1加料滾筒結構原理分析

加料機主要由滾筒、機架及支承系統、滾筒傳動系統、熱風系統、蒸汽系統、加料系統、排廢汽系統、密封及輔助系統、電控系統等組成。

滾筒整體由不銹鋼卷制而成，出口端位于出口頭罩內的圓形開式結構，進口端為圓環半封閉結構，中間嵌入入口面板，進料振槽穿過入口面板中間方孔送入物料，筒壁前后均有密封系統。

2.2機架及支承系統

支承系統由機架、托輪總成、擋輪組成（見圖3），托輪支承滾筒在一定的位置轉動，擋輪的作用是在滾筒調整有誤差時，對滾筒的軸向串動進行臨時的限制，但不能長久依靠擋輪限位，必須及時對滾筒串動進行修正。HAUNI潤葉加料機出廠時只有設計了一個擋輪，一般要求出料端擋輪與滾圈側面有1-2mm間隙。限制滾筒向進口方向移動，在實際工作中可適當進行增加。

2.3滾筒傳動系統

筒體傳動系統主要由四套支承托輪總成、傳動系統等組成。目前常見的滾筒驅動主要有兩種形式：齒輪傳動和平型帶傳動，齒輪是由電機通過鏈傳動帶動安裝在機架上的主動齒輪，再由主動齒輪帶動安裝于滾筒上的齒圈使筒體轉動，這種傳動方式制造成本較高，傳動精度高，主動齒輪容易磨損且維修工作量大;平型帶傳動方式是由電機直接帶動主動帶輪，中間經過張緊帶輪，帶動滾筒上的平型帶環形滾圈驅動滾筒。

3、技術方案

3.1加料筒保護檢修裝置結構

小組創新設計出了一種手動保護和檢修裝置，該系統主要由筒體軌道定位支撐塊、升降桿、銅套、千斤頂、機架等組成。升高時手動千斤頂由千斤頂帶動升降桿及軌道支撐定位塊上升。當筒體離開托輪后銅套上部插入安全定位塊，修理結束后釋放千斤頂即可。該保護和檢修裝置制作成本低，操作簡單，而且這種保護和檢修裝置結構屬國內首創有在行業內推廣價值，此成為首選技術方案。

3.2回潮筒保護和檢修裝置工作原理分析

該裝置安裝于滾筒入口、出口端下方機架上，當工作時，筒體軌道定位支撐塊與滾筒接觸，隨著千斤頂活塞桿的伸出，千斤頂作用于升降桿，升降桿升起將筒體軌道定位支撐塊頂起。筒體軌道定位支撐塊作用于筒體將筒體頂起，當筒體離開托輪后銅套上部插入安全定位塊，修理結束后釋放千斤頂即可。

4、設計實施

4.1設計加工支撐架

保護和檢修裝置機架安裝于滾筒下方的滾筒機架上，主要用于支撐保護和檢修裝置的頂起部分。包括筒體軌道定位支撐塊、升降桿等組件。其關鍵尺寸高度取決于回潮筒機架與筒體下圓周面的距離，同時也取決于千斤頂的高度。

4.2設計加工筒體軌道定位支撐塊

筒體軌道定位支撐塊作為與筒體直接接觸的部件，需要具有較強的強度。為了保證受力均衡，定位支撐塊與筒體接觸點需對稱。此外，在工作時，為了不損壞滾筒筒體，減輕筒體的負荷，與筒體接觸的兩個面上加裝了尼龍板。筒體軌道定位支撐塊的高度取決于保護和檢修裝置機架高度以及加料筒機架與筒體下圓周面的距離。

4.3設計加工升降桿

升降桿上端與筒體軌道定位支撐塊連接，下端與千斤頂配合，當千斤頂活塞桿伸出，升降桿就帶動筒體軌道定位支撐塊連接升起，從而實現筒體的頂起。

4.4加工組件、裝配

該裝置主要由筒體軌道定位支撐塊、升降桿、套管、千斤頂、機架等組成，套管上設計有加油嘴，能夠通過從加油嘴加油進去對運動部件升降桿進行潤滑。以減小升降桿的摩擦，延長升降桿的使用壽命。

4.5加料筒保護和檢修裝置的安裝調

小組將裝配好的加料筒保護和檢修裝置安裝到了12t線超回、潤葉加料滾筒的入口、出口端，并進行了多次調試，調試后進行了多次試驗，均能將加料筒筒體頂起脫離托輥，達到了項目預期效果。

5、成果及推廣應用

在增加筒體保護和檢修裝置后，長時間停機時，頂起系統可將滾筒頂起，保護尼龍齒輪使其不變形，提高了尼龍齒輪的使用壽命，節約了尼龍齒輪維修費用。大大降低了加料筒體頂起耗時，由改善前的155min降低到了16min。國內筒類自動保護和檢修裝置每套需人民幣10萬元左右，小組研制的手動保護和檢修裝置每套只需人民幣8千元，每套可節約人民幣9.2萬元。維修保養時將滾筒頂起，杜絕了筒體晃動或落下帶來的安全隱患。

通過項目實施，保證滾筒設備運轉的安全性和穩定性，增強設備的保障力水平，為煙絲和產品質量提供根本保證，該裝置在行業內具有較高的推廣價值。

作者簡介：楊漪（1988—），男，漢族，云南玉溪，助理工程師，本科，就職于紅塔集團玉溪卷煙廠，從事機械工程及自動化、制絲設備維修

張忠仁（1989—），男，漢族，云南玉溪，機械設備員/助理工程師，本科，就職于紅塔集團玉溪卷煙廠，從事機械工程及自動化、零件測繪、制絲設備維修。

白思源（1992—），女，白族，云南省楚雄市人，機動操作工/助理工程師，大學本科，就職于紅塔集團玉溪卷煙廠，從事食品科學與工程、設備工藝研究。

文佳迪（1993—），男，漢族，云南省麗江市人，機械修理工/助理工程師，本科，就職于紅塔集團玉溪卷煙廠，從事過程裝備及控制工程、機械設計制造及自動化研究。