PROTOS70接裝機(jī)控膠輥的改進(jìn)設(shè)計(jì)

王永峰，黃珺，楊志翔，付向陽，袁濤

（貴州中煙工業(yè)有限責(zé)任公司遵義卷煙廠，貴州 遵義 563003）

0 引 言

PROTOS70 接裝機(jī)上的供膠裝置是膠池結(jié)構(gòu)，在膠池內(nèi)由控膠輥控制膠量，供膠輥向接裝紙?zhí)峁┧枞槟z，接裝紙與供膠輥接觸時(shí)進(jìn)行紙面涂膠，結(jié)構(gòu)緊湊簡單［1-2］。但由于控膠輥組件傳動(dòng)軸硬度較低，且傳動(dòng)軸與組合滾針軸承滾動(dòng)體之間直接接觸，導(dǎo)致傳動(dòng)軸和組合滾針軸承都易被磨損。另外，還因組合滾針軸承無軸向定位，導(dǎo)致控膠輥無膠區(qū)易跑位，使得最后切割圓刀及磨刀砂輪易臟，進(jìn)而影響煙支濾嘴切口質(zhì)量。針對該問題，張明強(qiáng)［3］、劉國平［4］、孫斌等［5］采用設(shè)計(jì)硬質(zhì)合金切刀、切刀膠后清潔和上膠裝置等方法，使煙支濾嘴切口質(zhì)量得到改善，但行業(yè)內(nèi)對于PROTOS70 接裝機(jī)控膠輥組件的研究工作甚少，為此，通過對PROTOS70 接裝機(jī)控膠輥組件的工作原理分析，并結(jié)合組件工作及裝配定位要求，對控膠輥組件的組合軸承、傳動(dòng)軸、膠缸定位槽進(jìn)行了設(shè)計(jì)和改造，從而提高了控膠輥組件的使用壽命和煙支濾嘴切口質(zhì)量。

1 存在問題

PROTOS70 接裝機(jī)控膠輥組件的傳動(dòng)軸為了防止被膠液腐蝕生銹，其材質(zhì)為不銹鋼，且承載傳動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)的軸承為無內(nèi)圈式組合滾針軸承。因此，在設(shè)備運(yùn)行過程中，由于組合滾針軸承無內(nèi)圈，使得軸承滾動(dòng)體與傳動(dòng)軸軸承位直接接觸，加之傳動(dòng)軸為不銹鋼材質(zhì)，其硬度較低，導(dǎo)致傳動(dòng)軸軸承位極易磨損。

傳動(dòng)軸軸承位磨損后，會(huì)加速組合滾針軸承的磨損，在實(shí)際生產(chǎn)過程中，該傳動(dòng)軸和組合滾針軸承的更換周期大約為3~7 天，增大了備件消耗成本和維修工作量，進(jìn)而影響設(shè)備運(yùn)行效率。

圖1 改進(jìn)前控膠輥組件裝配示意圖

改進(jìn)前控膠輥組件裝配示意圖如圖1 所示。由于控膠輥組件兩組合滾針軸承1、3 在 傳 動(dòng) 軸5上無軸肩、卡簧等軸向定位特征，只通過兩組合滾針軸承1、3 的塑料外圈緊貼控膠輥2 兩端面來定位控膠輥，但當(dāng)兩組合滾針軸承1、3 塑料外圈磨損后，兩組合滾針軸承1、3 在設(shè)備運(yùn)行過程中會(huì)出現(xiàn)軸向竄動(dòng)。

組合滾針軸承出現(xiàn)軸向竄動(dòng)后會(huì)影響控膠輥上無膠區(qū)的位置，即控膠輥無膠區(qū)跑位，使得最后切割圓刀及磨刀砂輪表面易臟，影響煙支濾嘴切口質(zhì)量。

2 改進(jìn)方法

2.1 組合軸承設(shè)計(jì)

圖2 新設(shè)計(jì)組合軸承裝配示意圖

為了防止傳動(dòng)軸與軸承滾動(dòng)體之間直接接觸，磨損傳動(dòng)軸軸承位，新設(shè)計(jì)一個(gè)組合軸承取代原有組合滾針軸承，如圖2 所示。

在組合軸承設(shè)計(jì)過程中，根據(jù)組合軸承與膠缸的裝配定位要求，以及選用的深溝球軸承的尺寸大小，設(shè)計(jì)出組合軸承外圈8 的外形特征及尺寸，然后將兩個(gè)深溝球軸承3、5 分別裝配到組合軸承外圈8 內(nèi)，并在兩深溝球軸承3、5 之間加裝一個(gè)隔套4，便于兩軸承內(nèi)圈定位及傳動(dòng)軸上油孔內(nèi)的潤滑脂進(jìn)入軸承。在兩深溝球軸承外圈一側(cè)分別安裝卡簧2、7，使之定位兩深溝球軸承3、5 在外圈的位置。接著在組合軸承外圈8 兩端安裝骨架油封1、6，使外部膠液不能進(jìn)入組合軸承內(nèi)部。

新設(shè)計(jì)的組合軸承采用兩個(gè)深溝球軸承作為旋轉(zhuǎn)承載零件，使軸承內(nèi)圈與傳動(dòng)軸相配合，從而解決了原滾針軸承滾動(dòng)體與傳動(dòng)軸之間直接接觸磨損的問題。

2.2 傳動(dòng)軸改造

改進(jìn)前控膠輥傳動(dòng)軸示意圖如圖3 所示。由于組合滾針軸承在傳動(dòng)軸軸承位上無軸肩定位，在軸承安裝到傳動(dòng)軸上后，僅靠軸承塑料外圈定位控膠輥位置，但當(dāng)塑料外圈磨損后，組合軸承會(huì)發(fā)生軸向竄動(dòng)。為解決該問題，對傳動(dòng)軸進(jìn)行了改造，改造后的傳動(dòng)軸如圖4 所示。

圖3 改進(jìn)前傳動(dòng)軸示意圖

改造后的傳動(dòng)軸根據(jù)新設(shè)計(jì)的組合軸承大小及裝配要求，在傳動(dòng)軸軸承位處增加軸肩，其作用在于定位組合軸承內(nèi)圈在傳動(dòng)軸上的軸向位置。

2.3 膠缸定位槽的開設(shè)

圖4 改進(jìn)后傳動(dòng)軸加工圖紙

改進(jìn)后控膠輥組件裝配示意圖如圖5所示。為了對兩組合軸承1、5 的外圈進(jìn)行定位，根據(jù)控膠輥3 實(shí)際運(yùn)行位置要求，在膠缸2 上開設(shè)兩個(gè)定位槽，分別將兩組合軸承1、5 的定位耳朵裝配到膠缸2 的定位槽內(nèi)，達(dá)到組合軸承外圈定位的目的。

圖5 改進(jìn)后控膠輥組件裝配示意圖

3 改進(jìn)效果

根據(jù)上述改進(jìn)方法，對PROTOS70 卷接設(shè)備進(jìn)行了改造，使用改造備件近6 個(gè)月內(nèi)均未出現(xiàn)傳動(dòng)軸和組合軸承磨損更換的情況，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定。另外，通過本次改造，還解決了接裝紙無膠區(qū)跑位的問題，減少了第二切割圓刀及磨刀砂輪易臟現(xiàn)象，使得煙支濾嘴切口質(zhì)量得到了保障。

［1］ 孫開，彭曉麗，王曉燕.PROTOS70 MAX 接裝機(jī)接裝紙與供膠輥接觸形式的改進(jìn)［J］.科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2013（13）：86-88.

［2］ 李克明.煙機(jī)設(shè)備維修工（卷接）專業(yè)知識(shí)［M］.鄭州:河南科學(xué)技術(shù)出版社，2013.

［3］ 張明強(qiáng).ZJ17 卷煙機(jī)第二分切圓刀清理裝置的研究［J］.機(jī)械工程師，2013（7）：192-193.

［4］ 劉國平.AF12 濾嘴接裝機(jī)濾棒分切形式轉(zhuǎn)換的設(shè)計(jì)研究［J］.煙草科技，2010（8）：22-25.

［5］ 孫斌，趙朝陽，杜國鋒，等.新型接裝紙上膠裝置的設(shè)計(jì)應(yīng)用［J］.煙草科技，2009（12）：21-22.