ZL41復合濾棒成型機加速鼓凸輪的結構改進

摘 要：凸輪機構廣泛應用于煙草制造設備中，在ZL41復合濾棒成型機加速鼓中有一凸輪機構，原凸輪凹槽結構存在缺陷導致伸縮手交接濾棒不穩或掉棒。改進后的凸輪結構曲面輪廓更易加工、精度更高，從動件運動更平穩，濾棒交接比較穩定。

關鍵詞：ZL41；加速鼓凸輪；結構改進

中圖分類號：S718.69 文獻標識碼：A

1概述

凸輪機構是由凸輪、從動件和機架三個基本構件組成的高副機構，由于其可實現復雜的運動要求和結構緊湊而廣泛應用于煙草設備中。諸如PROTOS70、PROTOS90E卷接設備的調頭輪和分離輪部件，YB47型硬盒包裝[1]設備的推進器部件，ZL41、MULFI-E、MERLIN復合濾棒成型[2]設備的加速鼓部件，都運用了凸輪機構。ZL41型400m/min復合濾棒成型機組[3]是由我國近年設計制造的新產品，生產二元復合濾棒，在該機型加速鼓部件采用了一凸輪機構，用來補償前后兩個鼓輪傳送濾棒時節距和速度的變化。

2 加速鼓凸輪工作原理

加速鼓是ZL41復合濾棒成型機中最復雜的鼓輪之一。加速鼓的作用是補償靠攏鼓和交接輪不同的節距和速度變化。加速鼓結構見圖1所示，主要由閥座1、法蘭2、回轉體3、盤型凹槽凸輪4、小軸5、伸縮手6、回轉盤7等組成。運動由傳動軸經用螺釘連接的右端蓋傳遞到回轉盤7，20個伸縮手分別裝在20個小軸5上隨回轉盤一起轉動，小軸5的左端通過連桿與滾動軸承連接，兩個滾動軸承作為從動件在凸輪凹槽中轉動，隨著凸輪曲線軌跡的變化，伸縮手繞回轉盤周轉的同時本身沿凸輪的軌跡有個繞小軸5的擺動即伸縮動作。凸輪裝在法蘭2上和閥座1固定在一起不作運動，回轉體3內形成一密閉環境，里面加有潤滑油用來潤滑凸輪槽中運動的滾動軸承。閥座與負壓管連接，通過回轉盤和空心小軸5向伸縮手提供負壓來吸附濾嘴段的傳遞。

3 凸輪原結構與存在問題

加速鼓原凸輪為一盤型凹槽結構（如圖2所示），有A、B兩個曲面，兩個曲面之間的尺寸為 ，從動件為一組兩個（共40個）直徑為24mm的滾動軸承在凸輪凹槽中轉動，由于受機器負載的影響，滾動軸承時而沿曲面A轉動，時而沿曲面B轉動，容易產生震動，導致伸縮手交接濾棒不穩或掉嘴棒，從而產生廢品，而且軸承也不易得到充分潤滑，易發熱升溫、使用壽命降低。

4 改進方法

對凸輪的凹槽結構進行改進，如圖3所示，將原凸輪的曲面A外部銑掉一部分，曲面B的里面增加一深度為0.2mm退刀槽。當從動件軸承裝入凸輪凹槽中運動時，里面的軸承只沿曲面A滾動，外面的軸承只沿曲面B滾動。

5 改進效果

圖4為改進后的凸輪實物圖，具有以下優點：

（1） 結構改進后的凸輪機械加工及裝配工藝性更好，容易銑削和磨削，從而使凸輪的曲面輪廓精度更高。

（2）從動件滾動軸承在凸輪凹槽中定位更準確，運動更平穩，從而使加速鼓的 伸縮手交接濾棒更可靠，不易掉棒。

（3）滾動軸承更容易得到充分潤滑，不易發熱。

參考文獻

[1]蔣蒙奇等.共軛凸輪機構在YB47型硬盒包裝機煙支第二推進器上的應用[J].煙草科技，2009（9）.

[2]王乃定，向能軍，李春等.不同吸附材料在卷煙降焦減害中的應用[J].光譜實驗室，2010（3）.

[3]張海軍.ZL41復合濾棒成型機料斗系統的改進[J].煙草科技，2009（8）.

[4]國家煙草專賣局.YCT223-2007特種濾棒[S].北京：中國標準出版社.2007.