ZB45包裝機商標紙橫向輸送器漏油故障的分析及改進

王強　高定新

摘 要：文章通過介紹ZB45包裝機商標紙橫向輸送器的工作原理和結構特點，利用流體力學原理分析了該部位產生漏油故障的原因，最終確定通過改進回油結構來解決漏油故障，很好地解決了該部位漏油問題，取得了明顯的效果。

關鍵詞：ZB45包裝機；商標紙橫向輸送器；漏油故障

引言

目前，ZB45包裝機組是我國卷煙包裝設備的主流機型，但在實際生產過程中，由于設備本身的設計缺陷，其商標紙橫向輸送器在運行時存在嚴重的漏油問題。目前一些常規方法都無法有效解決該問題，平時維修只能靠頻繁地更換密封元件來緩解漏油現象。通過對商標紙橫向輸送器漏油現象的長期分析研究，提出了通過改進回油結構來解決漏油的新方法，并最終成功解決了該機構的漏油問題。

1 商標紙橫向輸送器工作原理

商標紙橫向輸送器主要由扇齒輪、齒條、支承座（主要由法蘭、法蘭套和法蘭盤等組成）、齒條支架、推送小車等組成。在此機構中，其動力來自主動齒輪，通過主動齒輪的嚙合傳動，帶動齒輪凸輪軸轉動，從而帶動凸輪轉動；凸輪通過輥輪、擺軸驅動扇齒輪擺動，扇齒輪驅動齒條在法蘭套、法蘭、法蘭盤中做往復運動，從而帶動執行件完成商標紙進入號輪下方包裝位置的橫向輸送。

2 漏油現狀及漏油因素分析

2.1 漏油現狀

經反復仔細觀察，發現商標紙橫向輸送器支座及下方機器表面上總是沉積有很多含油煙末，進一步發現橫向輸送器支承座端部（法蘭盤下方）有嚴重滲漏現象，故認定該處為漏油點。

2.2 漏油因素分析

根據流體力學有關知識，潤滑油滲漏量Q與間隙、潤滑油粘度、內外腔壓力差等有關，可以用以下公式來說明：

Q=bh3 Δp/（12μL） （1）

式中：Q為滲漏流量；b、h、L分別為間隙的寬度、高度、長度；μ為潤滑油粘度；Δp為間隙內外腔壓力差。

從式（1）可看出潤滑油滲漏主要與潤滑油粘度、間隙和內外腔壓力有關。

2.2.1 潤滑油粘度

通過查閱相關資料，在同等工作溫度下，ZB系列機型的潤滑油粘度為141mm2/s，而FOCKE、SASIB系列機型分別為220mm2/s、645mm2/s。根據式（1），潤滑油粘度與滲漏流量成反比，即粘度越小，漏油情況越嚴重。因此，潤滑油粘度低是ZB系列機型較其他機型容易滲漏油的主要因素之一。

2.2.2 間隙

間隙的產生與密封件、密封措施及零件加工精度密切相關。ZB45包裝機組是通過消化吸收意大利GDX2機型而來，國內的加工技術達不到國外先進水平，使零件加工精度下降，致使商標紙橫向輸送器中齒條與法蘭及法蘭盤的配合間隙過大，易造成漏油。

2.2.3 內外腔壓力差

內外腔壓力差主要由內外腔潤滑油容量不同造成。當齒條從內腔往外腔運動時，齒條上的潤滑油沿“V”型溝槽通過兩個油孔進入外腔進行潤滑，當齒條向內腔運動時，僅有1個油孔回油，所以，外腔油量是內腔油量的2倍，多次往復后，殘留在外腔的油量越來越多，從而導致外腔油封壓力過大，造成油封失效漏油。

3 改進方案分析

3.1 確定改進方案

根據上述分析，要解決商標紙橫向輸送器漏油問題，可以從改變潤滑油粘度、改進配合間隙和減小內外腔壓力差三方面入手。要改變潤滑油粘度，需對原系統重新設計，改造成本高。如提高配合間隙，需對生產設備進行改造升級，改造困難且成本高。而減小內外腔壓力差，只需改變回油結構，改造簡單、成本低。因此，決定通過減小法蘭內外腔壓力差來解決漏油問題。

經過對商標紙橫向輸送器支撐座的結構進行仔細分析研究，認為可以通過改進法蘭或法蘭盤結構來減小法蘭內外腔壓力差。對于法蘭的改進，主要考慮改進法蘭的油路，增強回油功能，但是，由于商標紙橫向輸送器的運行速度較快，最快可達3.6m/s，潤滑油始終會隨齒條被帶出法蘭盤，改進后漏油現象依然存在。所以，決定在法蘭盤上增設回油結構來解決漏油問題。

3.2 具體改進措施

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圖1中（a）、（b）分別為法蘭盤改進前后結構示意圖。改進后的法蘭盤結構變為圓柱形，直徑仍為56mm，厚度變為20mm，并在法蘭盤內增開了一條環形回油槽，回油槽寬4mm，深5mm，同時，在回油槽正下方增設了一個M5的螺紋孔，以安裝油嘴。為了保證潤滑油在齒條往回運動過程中被回油槽充分回收，將回油槽外圈直徑增大0.2mm，即外圈直徑為20.2mm，內圈直徑為20mm。

3.3 改進后工作原理

改進后商標紙橫向輸送器支撐座中，法蘭盤通過螺栓連接在法蘭上，同時法蘭通過螺栓連接在法蘭套上，法蘭盤與法蘭之間安裝有油封和O型圈，法蘭與法蘭套之間安裝有O型圈，并且法蘭盤下方安有油嘴，以便回收潤滑油。當齒條從內向外運動時，油封的主要作用就是刮去齒條上的潤滑油，油封的前端面空隙與回油孔是相通的，隨著齒條的向外運動，空隙中的潤滑油越積越多，油壓隨之升高，被刮下的潤滑油就會從空隙中通過回油孔回流到傳動箱內。由于齒條運動速度較快，粘附在齒條上的潤滑油不可能被油封完全刮凈，回油槽的作用就是在齒條從外向內運動過程中回收齒條上未被刮凈的潤滑油?；赜筒鄣耐馊χ睆奖葍热χ睆酱?.2mm，其目的是為了防止回油槽外圈將齒條上的潤滑油刮下，從而造成潤滑油泄漏。當齒條經過回油槽內圈時，潤滑油被刮下回流到回油槽中，被刮下的潤滑油通過螺紋孔、油嘴和油管被引流到傳動箱內。

4 結束語

通過對ZB45包裝機商標紙橫向輸送器的漏油原因進行分析，探索出了通過技術改進解決漏油的新方法，拓展了自己的維修思路，豐富了自己的維修經驗，提高了分析解決疑難問題的能力，成功解決了商標紙橫向輸送器的漏油問題，保證了產品質量。

參考文獻

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