ZJ112型卷接機(jī)組蜘蛛手密封結(jié)構(gòu)的改進(jìn)

楊釗 韓偉中 臧培東

摘 要：通過對ZJ112卷接機(jī)組蜘蛛手漏油故障進(jìn)行分析，認(rèn)為蜘蛛手原來采用骨架油封封閉潤滑油的形式存在設(shè)計缺陷。蜘蛛手在長期使用過程中受到潤滑油腐蝕、溫度的影響極易發(fā)生失效。為解決這一問題決定將最關(guān)鍵的齒軸部位骨架密封改造為保留原來骨架密封增加一道機(jī)械密封;同時為防止灰塵從骨架密封和軸承套之間滲入，采用新型軸承套從骨架油封外端裝入，避免了灰塵的進(jìn)入。從而從根本上杜絕了產(chǎn)生油煙重大質(zhì)量事故的可能性。

關(guān)鍵詞：ZJ112卷接機(jī)組;蜘蛛手機(jī)構(gòu);滲漏;油煙;機(jī)械密封;新型軸套

1 引言

ZJ112卷接機(jī)組，采用蜘蛛手機(jī)構(gòu)作為煙支的輸送系統(tǒng)，這種機(jī)構(gòu)傳遞煙支平穩(wěn)，煙支外觀不易損傷，無撞頭現(xiàn)象。但是蜘蛛手上的齒軸普遍存在潤滑油漏油問題，漏出的潤滑油污染煙支造成油煙。蜘蛛手部位的滲、漏油故障在整個SE故障中占據(jù)了較大比例，該部位的設(shè)備的維護(hù)成本及維修工作量較高。為了最大可能地避免產(chǎn)生油煙質(zhì)量事故，目前只能根據(jù)經(jīng)驗定期對密封部位進(jìn)行維修和更換骨架密封。

但未能從根本上解決問題，只能暫時延緩或部分解決故障，能否發(fā)現(xiàn)新的蜘蛛手潤滑油密封結(jié)構(gòu)和辦法是相關(guān)技術(shù)人員研究的主要方向之一。

2 改造背景

綜合各方面原因，決定采用在原來二道骨架密封的基礎(chǔ)上增加一道機(jī)械密封的結(jié)構(gòu)，并將原來軸承套從內(nèi)安裝改為新型軸承套從外部安裝避免灰塵進(jìn)入。該設(shè)計思路主要考慮以下幾方面的問題：

（1）將齒軸處骨架油封密封改為增加一道機(jī)械密封。當(dāng)蜘蛛手機(jī)構(gòu)工作時，傳送臂旋轉(zhuǎn)，機(jī)械密封在內(nèi)部開有螺旋油槽，螺旋油槽的旋向與蜘蛛手的旋向相反，這樣可以保證在蜘蛛手運行過程中潤滑油始終是螺旋向后運行，從而最大限度的避免潤滑油從前端泄露。

（2）蜘蛛手的齒套處軸承套原來是從里面安裝，安裝后與骨架密封的間隙暴漏在外，極易滲入灰塵。為此我們引進(jìn)國外先進(jìn)機(jī)組M5的新型蜘蛛手軸承套，從外面扣在骨架密封上，軸承套的外臺階正好蓋住骨架密封與軸承套的間隙，避免了灰塵的滲入。

綜上所述我們準(zhǔn)備采用上述方案對蜘蛛手進(jìn)行改造。

3 原理分析

（1）如圖1所示潤滑油在蜘蛛手內(nèi)隨內(nèi)壁旋轉(zhuǎn)時，產(chǎn)生離心力，使齒軸密封（5）產(chǎn)生較大的密封壓力差。同時齒軸密封（5）由兩個密封圈組成，左側(cè)骨架密封封油，右側(cè)骨架密封防塵封氣。而齒軸密封（5）右側(cè)的腔部和負(fù)壓通道（11）導(dǎo)通，負(fù)壓通道（11）受到正壓清潔風(fēng)及負(fù)壓吸附風(fēng)間隔輪換的作用，封氣的骨架密封也極易損壞。一旦右側(cè)防塵封氣泄露，則左側(cè)封油油封承受的壓力更大，更容易導(dǎo)致潤滑油的泄露。

（2）手臂部分隨機(jī)構(gòu)公轉(zhuǎn)同時，繞齒軸自轉(zhuǎn)，由于手臂部分為非平衡結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生的不平衡力會引起齒軸的震動和繞動，油封對潤滑油產(chǎn)生吮吸作用，造成潤滑油泄漏。

（3）蜘蛛手油腔內(nèi)潤滑油無循環(huán)冷卻及過濾系統(tǒng)，多個行星齒輪副同時工作，安裝位置散熱不好，油溫可達(dá)到67℃，密封圈唇口溫度更高，約為120℃，油封容易受熱老化。同時油封安裝位置距軸承太近，滾針軸承旋轉(zhuǎn)時對潤滑油產(chǎn)生擠壓作用，局部較高的壓力作用到油封，也易導(dǎo)致骨架密封失效。

綜上所述，該油封密封效果受其它影響因素較多，為了保證產(chǎn)品質(zhì)量和設(shè)備運行的穩(wěn)定性，必須定期進(jìn)行預(yù)防維修，造成維修頻次高，維修用時長。因此通過對密封結(jié)構(gòu)的改進(jìn)和優(yōu)化，防止?jié)櫥托孤┕收虾苡斜匾?/p>

4 改進(jìn)方案及實施

（1）參照圖二所示，我們對蜘蛛手進(jìn)行了維修改造，安裝運行1個月后反映效果良好，完全達(dá)到使用要求，為進(jìn)一步驗證改造效果我們進(jìn)一步對四組ZJ112設(shè)備的蜘蛛手進(jìn)行改造，并延長觀察期。

（2）通過我們對改進(jìn)后設(shè)備1年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)齒軸油封泄漏故障的維修沒有發(fā)生過，有效地保證了產(chǎn)品的質(zhì)量和設(shè)備運行的穩(wěn)定性;提高了設(shè)備的有效作業(yè)率，降低了維修人員的維修量和工作強(qiáng)度。改進(jìn)后的班中該故障處理未發(fā)生過。

5 結(jié)束語

基于機(jī)械設(shè)計原理及實際需求，采用此種設(shè)計方案把故障源進(jìn)一步改進(jìn)，優(yōu)化蜘蛛手潤滑油的密封問題，同時借鑒國外先進(jìn)M5機(jī)組技術(shù)來改善國產(chǎn)卷煙機(jī)設(shè)計上的一些缺陷。在改造過程中，通過不斷地論證、實踐和翻閱資料，拓展了思路，開闊了視野，提高和豐富了維修人員對理論知識運用能力，受益匪淺。并且此改造方案應(yīng)用后效果明顯可以推廣應(yīng)用到多數(shù)卷煙廠。

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