ZJ116煙條分離輪工裝設計

童　斌，　陳　鍇

（常德煙草機械有限責任公司研究所, 湖南　常德　415000）

引言

ZJ116型卷接機組是中國煙草機械集團有限責任公司根據市場需求與當前卷接技術發展趨勢，從德國 HUANI公司引進 PROTOS2-2 技術［1］，由中煙機械技術中心有限責任公司組織轉化設計，常德煙草機械責任有限公司定點試制生產的高速卷接機組。該產品是國產第一代雙軌超高速卷接,設備該機組設計生產能力為1.6萬支/min,單煙道煙條速度560 m/min，其具有高速度、高可靠性、高安全性等特點。

煙條分離輪的作用是將兩支煙條分離一段距離，使得已經切割好的雙倍長濾嘴可以放在煙條之間[2]。由于原始裝配方法難以高效完成煙條分離輪的裝配任務，急需設計一個煙條分離輪的專用工裝來用于煙條分離輪的裝配和拆卸工作，既能提高工作效率，又能保證安裝人員安全。

1　煙條分離輪裝配過程

ZJ116煙條分離輪先在工位上完成配氣座和輪體的裝配，再在總裝線上進行部套總裝，總裝主要分三步完成，如圖1所示，第一步將配氣座安裝于墻板上，第二步將輪體安裝在配氣座上，第三步進行環的裝配[3]。其中，第三步是整個裝配過程中最難完成的一步。

圖1　ZJ116煙條分離輪裝配過程示意圖

2　原始裝配的缺點

在進行環的裝配時，由于12個彈簧在壓縮過程中會產生很大的彈力，需要3個人同時作業才能艱難完成裝配工作。在拆卸分離輪時，當環上的六個螺釘松開后，由于彈簧處于被壓縮狀態，會瞬間產生很大的彈力，環會快速彈出可能導致零件損壞或人員受傷。原始裝配工作暴露了以下缺點：

1）安全性低。環可能會快速彈出導致安裝拆卸人員受傷。

2）操作性差。在部套總裝時，3個人同時作業會很擁擠，操作不方便。

3）工作效率低。需要3個人才能完成裝配工作，耗費時間長。

本文所設計的工裝輔助完成裝配工作的第三步，主要目的是減少人工成本，提高安全性能，提升裝配效率。

3　煙條分離輪工裝設計

3.1　設計方案

工裝要達到設計目的需要具備以下功能：工裝能將環緩緩地壓緊到煙條分離輪輪體，同時彈簧產生的巨大彈力不能將工裝彈出。對煙條分離輪的裝配特點和要求進行詳細分析，設計了其專用工裝，并用Pro/E進行了三維建模，如圖2所示為工裝三維建模的爆炸圖。

圖2　煙條分離輪工裝爆炸圖

圖中，桿由三段構成，短段為M20的螺紋，可以擰在煙條分離輪的主軸端面上，中段為圓柱面，可以在套和法蘭的圓孔里自由滑動，長段為M20的全螺紋，長段的末端兩面銑平，可以用扳手將桿擰緊在煙條分離輪主軸上。

3.2　設計結果

如圖3所示，在煙條分離輪總裝過程完成配氣座和輪體裝配后，在進行環的裝配工作時，可以將煙條分離輪工裝進行輔助裝配工作。裝配時，將工裝的法蘭貼住環的臺階面，然后將桿的短端螺紋擰緊在煙條分離輪的主軸端面上，把分離輪輪體上的彈簧對準環上的孔，用扳手緩慢擰緊螺母，通過螺母的旋轉可以對套進行壓縮，套頂著法蘭和環軸向壓緊，由于螺母具有鎖緊作用，能給環提供軸向壓力，因此彈簧在裝配過程中被緩慢壓縮，不會將環彈出。當環的端面和輪體的端面接觸之后，停止擰緊螺母，用扳手擰緊6個螺釘，擰緊螺釘后，再將螺母緩慢擰出，最后將桿從分離輪主軸上擰出，拆下工裝。

在拆卸分離輪時，先將工裝的桿在煙條分離輪主軸上擰緊，套上法蘭和套后擰緊螺母使法蘭將環壓緊，然后將環上的6個螺釘卸下，再緩慢擰松工裝上的螺母，等到彈簧處于未被壓縮狀態時，將工裝的桿從煙條分離輪上擰出，最后將環和工裝一起取出。

圖3　煙條分離輪工裝裝配過程示意圖

4　結論

該工裝滿足設計目的，能實現ZJ116煙條分離輪的安裝拆卸工作，具有以下4個優點：

1）裝配過程中，彈簧處于緩慢被壓縮狀態，由于工裝的螺母具有自鎖功能，因此避免了環被壓縮的彈簧快速彈出，裝配工人人身安全得到保證。

2）采用該工裝，只需一人即可完成環的裝配，大大降低了勞動強度，節約了人力成本。

3）工裝的使用方法簡單，裝配工人上手容易，不僅省時省力，而且效率很高。

4）工裝結構簡單，無復雜平面，采用普通鋼件完成加工制造，生產成本低，能很快推廣使用。

[1]常德煙草機械有限責任公司.常德煙機“智能管理系統”項目技術方案[Z].2016.

[2]陳嘯.新型無凸輪煙條分離輪探討[J].機械工程師，2016（2）：199-200.

[3]常德煙草機械有限責任公司.ZJ116型卷接機組維修說明書[Z].2017.