YB517型盒外透明紙包裝機卷筒架心軸結構的改進

薛榮強， 施忠兵， 馬萬杰

（上海煙草機械有限責任公司，上海201206）

1 引言

如今，國內煙草市場競爭正日趨激烈，各大煙廠對卷煙產品的生產效率有了更高的要求。透明紙卷筒用盡并進行更換時，時常會出現因卷筒定位不準導致包裝機無法連續運行的情況，大大影響了卷煙產品的生產效率。為此，本文對卷筒架心軸的結構進行了改進。

2 存在問題

透明紙卷筒安裝在包裝機的透明紙卷筒架心軸上，其結構［2］如圖1所示。整個心軸固定在輪轂上，而左右兩壓簧分別由固定于輪轂上的止動箍9和軸座5對其進行壓縮并使之正常工作。

圖1 YB517透明紙卷筒架心軸結構圖

包裝機在運轉時（即常態下），氣缸未工作，由于左壓簧的彈性系數比右壓簧大，導板2在環7的推動下，位于最高端。當透明紙即將用盡時，需要更換新的透明紙卷筒，此時氣缸開始工作，使得導板2在推桿6的作用下開始往下運動，從而將用盡了的透明紙卷筒松開并換上新的卷筒，通過關閉氣缸后，在左彈簧的作用下導板向上運動，使新卷筒獲得支撐并定位。

可以看到，整個過程中導板在氣缸及壓簧的共同作用下實現了往復運動，導板、連桿以及機座共同組成了一個“平行四邊形”的四連桿機構［3］，由于有構成120°夾角的三個導板，當導板進行平動時，三個導板會同時運動，即三個導板如同1個導板一樣始終做著相同的運動。在原輔材料運輸過程中，難免因外界干擾等而使卷筒內心形狀出現不規則的情況，當這種不規則的卷筒裝入心軸后（如圖2），任意一個導板受到阻礙都會使三個導板同時受阻，從而影響到導板對卷筒的支撐，并直接影響到透明紙卷筒的供給效果，甚至會導致供給失效。為此，很有必要對此結構進行改進。

圖2 不規則卷筒裝入心軸后導塊的運動情況

3 改進方法

由于透明紙卷筒原輔材料的問題客觀存在，為了減少其對包裝機連續運行的影響，改善卷筒在心軸上的定位效果，將用氣動控制的方式替代原先的平面連桿機構的傳動方式來解決上述的問題。

該心軸結構（如圖3）由空心軸1、塑膠夾套2、四塊導板4、換向閥6、配氣板7、支架8等零件組成。

圖3 改進后的透明紙卷筒架心軸結構圖

包裝機在運轉時（即常態下），換向閥6處于工作狀態，此時氣體通過空心軸內腔1及配氣板7，流入換向閥6，并通過空心螺釘5進入塑膠夾套內壁2，隨之產生壓力使塑膠夾套膨脹并作用于導板4，使之始終處于彈起狀態，即位于最高位置。當透明紙即將用盡時，需要更換新的透明紙卷筒，此時換向閥處于非工作狀態，氣體在流入換向閥后，不再流入配氣板至塑膠夾套內腔中，而是直接被排出到外部空氣中。此時，導板由于沒有空氣壓力的作用而復位，即位于最低位置。這樣，用盡了的透明紙卷筒得以松開并更換新的透明紙卷筒，通過再一次控制換向閥，在氣體壓力的作用下使得導板向上運動，從而使更換好的新卷筒獲得支撐并定位。

可以看到，整個過程是通過換向閥控制氣體的流向［4］，控制導板的運動狀態。此結構不存在原結構的問題（如圖4），即使一個導板受到阻礙，其余的三個導板仍能正常工作，使卷筒獲得較為均衡的支撐力，卷筒的定位也就更穩定，這樣就能提高透明紙供給的有效作業率。

圖4 不規則卷筒裝入改進的心軸后導塊的運動情況

4 使用效果及推廣

YB517型盒外透明紙包裝機透明紙卷筒架心軸結構改進的實質就是將氣動控制取代原先的機械傳動，這樣使透明紙卷筒在更換時能更準確地定位，并能大大減少因原輔材料問題對包裝機運行的影響程度，改善機器的停機問題，提高了包裝機組的有效作業率。

此外，針對一些較長的卷筒及卷筒前后有錐度誤差的情況，該心軸結構（單排導板形式）亦可以采用多排導板的形式，使卷筒各個位置都能獲得較為均勻的支撐力。

由于該結構具有較好的適應性，即對原輔材料（卷筒）的要求較低，其結構也可用于其他形式的卷筒心軸結構上，例如硬盒包裝機上的鋁箔紙卷筒心軸、內框紙卷筒心軸以及軟盒包裝機上的商標紙卷筒心軸等。這些心軸結構通過采用該結構的形式后，應該能進一步改善卷筒的更換及定位問題。

［1］ 胡國勝，戎磊杰，張明秋.YB47型硬盒包裝機二號輪接桿定位方法的改進［J］.煙草科技，2011（4）：23-26.

［2］ 上海煙草機械有限責任公司培訓教材編審委員會.ZB47型硬盒硬條包裝機組（輔機部分）培訓教材［M］.2008

［3］ 梁崇高，等.平面連桿機構的計算設計［M］.北京：高等教育出版社，1993.

［4］ 朱懷忠，王恩海.液壓與氣動技術［M］.北京：科學出版社，2007.