ZJ118劈刀機構(gòu)漏滲油問題分析與研究

黃俊 卓效儀 鄧澤輝

摘 ?要：劈刀傳動機構(gòu)是卷接機組供料成條機的關(guān)鍵部件，煙絲經(jīng)過一次分選、二次分選后優(yōu)質(zhì)的煙絲經(jīng)劈刀機構(gòu)過濾后，通過風(fēng)室將煙絲均勻的傳遞到卷制成型機，以便于后續(xù)的卷接流程。劈刀機構(gòu)不僅具備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，關(guān)主件多，裝配技術(shù)要求高等特點，與煙絲直接接觸對劈刀機構(gòu)的密封性提出了更高的要求。本文將從劈刀的設(shè)計結(jié)構(gòu)，裝配技術(shù)要求，漏油滲油防護等方面對ZJ118型卷接機組劈刀機構(gòu)進行漏油滲油分析與研究。

關(guān)鍵字： 卷接機組、劈刀機構(gòu)、漏油滲油、PDCA循環(huán)、煙支質(zhì)量

0 引言：

ZJ118型卷接機組是中煙機械集團公司以ZJ112型卷接機組為技術(shù)平臺，自主研發(fā)的新一代國產(chǎn)中速機組，額定生產(chǎn)速度為8000支/min。由常德煙草機械有限責(zé)任公司研制完成，成為繼ZJ17、ZJ112、ZJ116之后國產(chǎn)卷接設(shè)備的又一主力機型[1]。在卷接設(shè)備生產(chǎn)運行過程中，如果劈刀傳動機構(gòu)漏油、滲油，會導(dǎo)致潤滑油侵入煙絲并隨煙絲進入卷制成型機形成油煙，將會對設(shè)備煙支生產(chǎn)質(zhì)量造成嚴(yán)重影響，并大大降低卷接機組的運行穩(wěn)定。

李心宏[2]研究了卷煙機劈刀機構(gòu)的運動邏輯和控制技術(shù)，但未對劈刀機構(gòu)的工作原理和運行穩(wěn)定性進行研究。楊鴻斌[3]等對卷煙機劈刀傳動系統(tǒng)進行了改進設(shè)計，但是未對劈刀機構(gòu)的具體結(jié)構(gòu)和實際運行情況進行分析。為此，筆者深入分析了ZJ118卷接機組劈刀傳動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)和工作原理，利用PDCA循環(huán)理論對劈刀傳動機構(gòu)漏滲油問題進行了分析與研究。

1 調(diào)查研究

劈刀傳動機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。劈刀傳動機構(gòu)用于去掉風(fēng)室吸絲帶過量喂入煙絲束上過剩的煙絲，將標(biāo)準(zhǔn)重量的煙絲輸送到卷制成型機煙槍內(nèi)，同時把劈下的煙絲回落到回絲帶和落絲振槽返回供絲機背部的煙絲貯存區(qū)[4]。

該裝置主要由兩個劈刀盤、兩個劈刀軸座、刷絲輪、劈刀座、固定板等部分組成。劈刀盤和劈刀軸座均安裝在軸6上，軸6安裝在劈刀座上，劈刀座固定在固定板上。動力通過十字聯(lián)軸器傳動到劈刀機構(gòu)內(nèi)的齒輪上，通過齒輪嚙合使得軸6轉(zhuǎn)動從而帶動劈刀盤1和劈刀盤2相向運動。兩劈刀盤圓周嚙合點從右向左做點接觸運動，實現(xiàn)對煙絲束的劈開動作，劈刀盤和刷絲輪動力則通過劈刀軸上齒輪傳遞。齒輪傳動嚙合間隙會對傳動精度造成影響，為了保持齒輪傳動的準(zhǔn)確性提高齒輪壽命，需要向劈刀座內(nèi)注入潤滑油用于潤滑和散熱。潤滑油的使用給齒輪傳動提供了一個相對穩(wěn)定的傳遞環(huán)境，同時也對劈刀機構(gòu)的密封性提出了更高的要求。劈刀機構(gòu)的密封性出現(xiàn)問題，泄漏的潤滑油就會隨劈刀傳動機構(gòu)進入煙絲束從而直接造成油煙。通過調(diào)查2019年和2020年ZJ118卷接機組的運行情況，得知劈刀機構(gòu)漏油、滲油的數(shù)據(jù)，情況如下表1所示。

2 原因分析：

運用5M1E的方法對人、機、料、法、環(huán)、測六個維度進行分析，找出劈刀傳動機構(gòu)漏油、滲油的所有可能因素，得出圖2所示的因果圖。

由圖2可知，造成劈刀傳動機構(gòu)漏油滲油問題的末端因素有：密封圈質(zhì)量問題、零件質(zhì)量問題、設(shè)計機構(gòu)問題、裝配錯誤和零件錯漏裝等。下面我們對末端因素進行要因確認(rèn)。

1）密封圈質(zhì)量問題。密封圈、“O”形橡膠密封圈均由德國FREUDENBERG公司采購而來，并且由經(jīng)驗豐富的檢驗員檢驗符合標(biāo)準(zhǔn)后才能入庫，所以為非要因。

2）零件質(zhì)量問題。檢驗員按照零件檢驗規(guī)范對所發(fā)生漏油、滲油的5個批次的部套零件如軸、齒輪、刷絲輪、劈刀座、密封圈等進行了拆卸檢驗，最后認(rèn)定零件加工符合設(shè)計要求，為非要因。

3）零件設(shè)計是否合理。對劈刀傳動機構(gòu)各個零件的設(shè)計參數(shù)進行了仔細(xì)查看核對，并和國外相似結(jié)構(gòu)的參數(shù)進行了對比，檢查過程中發(fā)現(xiàn)劈刀傳動機構(gòu)中名稱為蓋的零件與密封圈內(nèi)圈配合的外圓在零件設(shè)計上和加工工藝上不準(zhǔn)確，所以零件設(shè)計問題為要因。

4）零件錯漏裝。操作人員質(zhì)量意識較強，通過車間技能培訓(xùn)工作的開展技術(shù)技能水平均可以勝任本職工作。并經(jīng)過拆卸檢查，部套內(nèi)所需零件未出現(xiàn)錯裝、漏裝的情況。所以零件錯漏裝為非要因。

5）裝配錯誤。劈刀機構(gòu)滲油的主要位置是密封圈內(nèi)圈和軸外圓接觸處，經(jīng)過拆卸檢查發(fā)現(xiàn)，密封圈的位置安裝沒問題，密封圈方向安裝沒問題，但密封圈和軸配合位置間隙不均勻且密封圈內(nèi)圈有變形，經(jīng)過分析判斷是密封圈打膠后壓進安裝孔時，壓入方向受力不均勻?qū)е?，裝配未能到達(dá)裝配圖紙要求，所以裝配錯誤為要因。

3 實施對策

得知產(chǎn)生劈刀傳動機構(gòu)漏油滲油問題的原因后，我們采取相應(yīng)的對策進行解決。

1）針對蓋零件質(zhì)量問題

此處裝配的密封圈為骨架油封，其密封原理是骨架油封和蓋零件的旋轉(zhuǎn)帶動油層運動，在骨架油封彈簧力的作用下，骨架油封的唇口和蓋零件外圈表面之間形成一層動態(tài)油膜來防止?jié)櫥偷牧魇?。一旦油膜破裂，就會發(fā)生漏油滲油情況[5]。所以要完成密封效果有兩點要求：1）與骨架油封配合的蓋零件的外圓表面粗糙度要達(dá)到Ra0.4的要求，并且外圓需要進行無螺紋磨削。2）骨架油封的唇口必須朝向有油側(cè)，使得油封旋轉(zhuǎn)帶動油層運動。根據(jù)這兩點要求裝配時骨架油封的唇口朝向劈刀機構(gòu)內(nèi)部傳動齒輪，通過骨架油封實現(xiàn)與外部隔絕，起到密封效果。重新設(shè)計蓋零件的外圓表面粗糙度Ra0.4，并且對蓋零件進行加工工藝編制，增加對外圓進行無螺紋磨削工序。

2）針對零件裝配錯誤問題

在眾多的零件裝配時，其中容易出現(xiàn)裝配問題的零件是密封圈。密封圈的材質(zhì)是72NBR902，外圓材質(zhì)是橡膠。操作者對密封圈進行安裝時候容易出現(xiàn)密封圈壓入角度傾斜的情況，并且由于裝配位置較深，偏差角度較小，裝配時不容易發(fā)現(xiàn)，設(shè)備長時間運行就會導(dǎo)致滲油。密封圈正確位置如圖3所示，而實際密封圈裝配角度如圖4所示。由圖4可以很明顯的看出密封圈安裝角度不是豎直壓入，而是在安裝孔內(nèi)部出現(xiàn)小角度傾斜，這樣密封圈和安裝孔之間會形成密封間隙，從而影響密封性。

為保證密封圈安裝的正確性，達(dá)到較好的密封效果，我們針對不同型號的密封圈制作了專用的密封圈安裝工裝，如下圖5所示，工裝的使用使得密封圈壓入時受力均勻，壓入角度正確從而保證裝配無誤。

4 效果檢查

為了對蓋零件新的設(shè)計和工藝進行驗證，對所有密封圈的安裝情況進行檢驗。我們對正在進行廠內(nèi)調(diào)試的3臺ZJ118卷接機組運行24h后發(fā)現(xiàn)并無油液滲漏的情況。抽取了5臺客戶煙廠已經(jīng)投入生產(chǎn)的ZJ118型卷接機組進行跟蹤確認(rèn)，機組設(shè)備已經(jīng)正常運行超過8個月并未發(fā)現(xiàn)漏油滲油的情況。

5 結(jié) ?論

通過調(diào)查研究、原因分析、實施對策和效果檢查等，發(fā)現(xiàn)了導(dǎo)致劈刀傳動機構(gòu)漏油滲油的要因是零件設(shè)計不合理和密封圈裝配錯誤。通過更改零件設(shè)計和加工工藝，制作密封圈安裝工裝有效的解決了劈刀傳動機構(gòu)漏油滲油的問題。同時，劈刀漏油滲油的解決方案也可以應(yīng)用于ZJ116和ZJ119等卷接機組的裝配調(diào)試中。

參考文獻

[1]賴暉.卷接機組移位雙倍長濾嘴段的剔除裝置[J].機械工程師，2017（04）：150-151.

[2]李心宏.PROTOS70卷煙機劈刀控制系統(tǒng)中的伺服控制技術(shù)[J].中國科技信息，2015（08）：112-113.

[3]楊鴻斌，邱玉柱，杜家生.YJ17卷煙機劈刀傳動系統(tǒng)的改進[J].中國科技信息，2011（18）：99-100.

[4] 常德煙草機械有限責(zé)任公司.ZJ118型卷接機組培訓(xùn)教材[G].常德：常德煙草機械有限責(zé)任公司，2015.

[5]彭瀟.煙機骨架油封漏油問題的處理及預(yù)防[J].機械工程師，2010（08）：147.

作者簡介：黃俊（1991-），助理工程師，主要從事現(xiàn)場裝配工作。