孫天發 劉俊強
摘 要 ZB25包裝機內襯紙吸風輸送裝置采用兩條平皮帶輸送內襯紙方式,平皮帶依靠皮帶與滾輪的摩擦力來傳遞動力。在設備運行過程中,由于皮帶與帶輪間的彈性滑動以及皮帶的耐油性、耐熱性能差,會造成兩條輸送帶傳動比不一致,造成內襯紙輸送歪斜,易出現堵塞、錯位、不到位等現象,給生產效率與產品質量帶來了較大的影響。通過用同步齒形帶來代替傳送帶,通過調整從動輪與負壓通道,來實現負壓的穩定吸附,從而大大減少輸送歪斜、錯位等現象。
關鍵詞 包裝機;拉線制動;一體可調式;改進
前言
內襯紙采用兩條平皮帶輸送,在設備運行過程中,內襯紙輸送易出現歪斜、堵塞、不到位等現象,同時由于輸送的錯位和不到位易造成內襯紙煙包折疊不好,既增加內襯紙等原輔材料的消耗,也會直接影響到設備的生產運行效率。在吸風帶的張緊力不一致情況下,會造成皮帶變形,使皮帶反復伸縮和摩擦,導致皮帶容易磨損、斷裂,使用壽命縮短,設備運行半月就需要進行更換,維修成本高。
1內襯紙吸風輸送裝置的結構及原理分析
1.1 小盒吸風帶組件結構原理分析
ZB25型包裝機小盒內襯紙負壓輸送的標準配置為吸附式平皮帶傳動,主傳動輪軸上兩個同軸鼓形聚氨酯輥,帶動內外側2根布滿小孔的平皮帶,負壓通過小孔吸附內襯紙并加速傳送。平皮帶的張力是通過調整從動鼓形輪上的偏心銷軸來進行[1]。
1.2 吸風帶傳動速度分析
內襯紙負壓輸送平穩性,要求2根皮帶線速度V1=V2,平皮帶傳動存在易打滑、需要調整張緊力等缺點。若皮帶張緊力調整不好,皮帶與帶輪之間產生滑差。同時,主傳動輪軸上的2個鼓形聚氨酯輥磨損程度不一致,會導致V1和V2的皮帶線速度有差異,設備長時間運行后,平皮帶拉伸磨損程度不一致,也會造成平皮帶左右擺動。最終導致內襯紙在輸送加速過程中出現跑偏、阻塞等不穩定現象,造成內襯紙煙包質量缺陷和過程生產效率損失。
1.3 吸風帶負壓分析
原機為了減少帶與帶輪打滑現象,配置了從動輪偏心調整裝置。張緊時,可調偏心從動輪偏離導板平面,吸風輸送帶與導板貼附很緊,容易磨損。吸風輸送帶的長短、厚薄存在一定的差異性,為了保張緊力保持一致,調整時,兩偏心從動輪偏心量也有不同。偏心量小的,負壓吸風帶與導板貼附程度就小,容易造成負壓泄漏。由于通道較長,遠離氣源一側的吸風帶下的積塵難以清除,堵塞吸風口從而造成兩側吸風帶負壓壓力不均衡,最終影響內襯紙平穩輸送。
2同步齒形帶輸送內襯紙裝置的改進過程
2.1 改進總體思路
為了確保兩側輸送線速度V1=V2,必須對該部位的傳動方式進行改進。通過對多種傳動方式的優劣性對比,結合該部位的裝配條件,確定采用同步齒形帶傳動方式,技術改進原理是:將主動輪、從動輪改為同步齒形帶輪,傳送帶改為同步齒形帶。然后通過改變從動輪調整方式與負壓供給通道,來實現負壓的穩定吸附。齒形帶上的凸齒與帶輪上的齒槽強制嚙合,主動帶輪轉動時能夠依靠帶齒與輪齒的依次嚙合將運動與動力傳給從動輪,傳動中不存在滑差現象,達到了主動輪和從動輪線速度相同(即V1=V2)的目的,理論上內襯紙輸送歪斜現象可消除[2]。
2.2 齒形帶輪組合體改進
主傳動帶輪結構設計為吸風孔部分的圓滾輪與傳動部分的齒形帶輪組合體,在保證吸風不受影響的同時使動力穩定傳輸。同時在帶輪外端加工擋圈防止同步齒形帶的左右竄動。由原從動帶輪的直徑尺寸和所選的同步齒形帶的型號,通過計算查表,得出從動帶輪各項物理尺寸,并在從動帶輪外端加工擋圈防止齒形帶跑偏。為適應組合結構同步齒形帶的運行,通過尺寸測算在吸風導板上加工兩道皮帶槽,便于吸風帶齒形端的平行運轉。
2.3 負壓吸附及偏心輪改進
改進后主傳動輪部分將傳動齒形帶輪與傳動軸分離,傳動軸與帶輪用鍵連接,保證動力輸入。兩主傳動帶輪中心距通過軸套控制,保證同步齒形吸風帶吸風孔中心與吸風板中心對齊。改進后的負壓吸附系統,將從動輪偏心輪改為支架平移調整結構,使輸送帶與導板的貼附程度始終保持一致,減少負壓泄漏情況。負壓輸入通道由原來單側輸入改為兩端輸入,使兩側吸風帶的負壓供給均衡穩定。
2.4 同步齒形帶及吸風導板改進
由原從動帶輪的直徑尺寸和所選的同步齒形帶的型號,通過計算查表,得出從動帶輪各項物理尺寸,并在從動帶輪外端加工擋圈防止齒形帶跑偏。負壓輸送裝置的工作原理,是由帶小孔的皮帶緊貼吸風導板,內襯紙吸附在另一平整的皮帶表面被吸附傳送。改為同步齒形帶后,吸風導板也必須加以改進才能滿足其工作要求。
2.5 吸風帶改進裝配調試
在新的吸風帶組件中將氣源輸入改為兩端吸風輸入,并在通道中間隔開,然后將原外側吸風堵頭更換為快裝式氣接頭,在負壓過濾器的另一側同樣增加一個負壓輸出孔,用外徑12毫米的氣管連接到吸風帶組件前后端,保證兩條吸風帶的負壓供給穩定。將從動輪偏心輪改為支架平移調整結構,保證兩根輸送帶調整時始終處在同一平面上,輸送帶與導板的貼附程度也始終保持一致,減少了皮帶的加速磨損與負壓泄漏現象[3]。
3改進后的使用效果
GD小盒機吸風帶組件采用同步齒形吸風帶傳送后,延長了吸風帶使用壽命,提高了傳動精度,內襯紙輸送效果良好穩定。在同步帶輪一側加裝端蓋有效防止了齒形帶跑偏的情況,改進了從動輪調整方式,提高了傳動精度,避免了由于原偏心從動輪調整而造成的加速磨損和負壓泄漏現象,保證了內襯紙能夠準確輸送到位。由內襯紙偏斜、阻塞引起的設備停機故障大幅減少,降低了內襯紙材料的消耗和吸風帶更換的頻率,并提高了設備的運行效率。小盒機同步齒形帶吸風組件維護方便,使用壽命長,從根本上解決了內襯紙輸送不穩定的隱患,為工廠產品質量提供了保障維護,提升設備運行效率約0.2%,一年可為企業節約維修費用2.3萬元。
參考文獻
[1] 黃德良.ZB25型包裝機組[M].北京:中國科學技術出版社,2001:69.
[2] 范鐵楨.煙機設備修理技師培訓教材——包裝設備12[ED/OL].http://www.doc88.com/p-006106332576.html,2012-3-31.
[3] 初嘉鵬,胡建忠.機械設計基礎[M].北京:中國計量出版社,2009:107.