摘要:YB45商標紙輸送“C”型推手與曲軸配合的軸頸容易產生磨損,導致商標紙推送堵塞,增加設備的停機頻次,而且該部件的位置狹小,維修極其不便,換件費時費工。經過對其結構分析和研究,對商標紙輸送“C”型推手組件進行改進,在其軸孔配合處增加一個保護鋼套,使傳動曲軸得到良好的保護,有效的延長了曲軸的使用壽命,降低了設備的備件消耗和停機率。
關鍵詞:YB45;商標紙;“C”型推手;曲軸;鋼套
YB45硬盒包裝設備以其穩定、可靠、易維修等優點在卷煙企業得到廣泛應用,但在維修過程中發現要維修更換某些機構的個別軸類零件時,就要把一個局部總成全部拆下、拆卸更換后,重新安裝與調試,這無形中加大了維修人員的工作難度和強度,影響設備的效率。如何延長此類零件的壽命以及達到更加方便、快捷換件、修復、調整就成了維修人員所需要探索解決的任務之一,其中商標紙輸送“C”型推手的傳動曲軸就是這樣。
1 商標紙輸送“C”型推手組件的組成與工作原理
商標紙輸送“C”型推手組件如圖1軸測圖所示,“C”型推手(4)與推手座(3)套在曲軸(2)上,并用螺栓固定在曲軸上,曲軸由凸輪(1)帶動,由此帶動“C”型推手推送商標紙。
商標紙“C”型推手組件為了避免“C”型推手在向前推行時遇到通道內商標紙阻塞而損壞各傳動件及凸輪,故將“C”型推手組件設計成推手座和“C”型推手的組合?!癈”型推手裝在推手座內,兩個件的下端孔與曲軸相連,而推手座上端的孔內鑲有鋼球(5),并通過彈簧壓板(6)、壓片(7),將鋼球壓在“C”型推手上端的孔口表面,使推手座和“C”型推手成為一體。機器正常工作時,在凸輪的帶動,“C”型推手組件作前后往復擺動。當通道內商標紙阻塞,“C”型推手受到過載時,推手受阻,而凸輪還在運動,此時,“C”型推手和推手座便會產生相對運動,鋼球即從推手座的孔口處跳出,使“C”型推手和推手座分離并使運動脫開,凸輪帶動推手座繼續運動,而“C”型推手卻不能被帶動作功。當“C”型推手和推手座脫開時,接近開關非檢測相位內檢測到推手后就發出信號,機器停止工作,起到了過載保護作用。
2 商標紙輸送“C”型推手組件對設備的影響
在生產過程中,由于各商標紙生產廠家的來料有一些變化和波動或輸送輥輪磨損,極易發生商標紙在縱向輸送通道的堵塞情況,經常的堵塞使商標紙縱向推進器頻繁過載,造成“C”型推手組件與其聯接的曲軸出現磨損,并由此產生間隙,使曲軸和“C”型推手組件的聯接不牢靠,從而使“C”型推手在推送商標紙時不能確保到達正確位置,造成小盒商標紙推送堵塞,增加設備的停機頻次,為此必須對該曲軸進行更換。
3 方案的提出
改進方案根據設備技術改造要遵循針對性、先進適用性、可能性和經濟性的原則,從改善維修性適應生產需要出發制定改造方案。
在維修更換曲軸時,所需的時間是4—5小時,而更換“C”型推手既推手座所需時間為20—30分鐘且操作方便,由此產生對“C”型推手組件進行改進的想法,使推手組件成為易損件來保護曲軸的磨損。即在曲軸和“C”型推手之間加一個鋼套,實際上是給該運動副增加一個易損件,在不改變推手和曲軸的硬度的情況下將磨損集中在鋼套上,只要保證軸套和推手之間可自由轉動,那整個機構的運動狀態就不會發生改變。這樣既保護了曲軸的磨損,同時一定程度上對“C”型推手起到延長使用壽命的作用,而且方便維修,提高工作效率。
4 改進方案的實施
4.1 鋼套的設計
鋼套的內徑是依據曲軸的基本尺寸及與“C”型推手的公差配合要求來確定的12mm,外徑則由“C”型推手安裝孔能擴大極限尺寸來確定15mm,長度是由推手座的尺寸來確定28mm,由此確定了鋼套的基本尺寸、公差和形位公差(見圖2)。
4.2 “C”型推手及推手座的改進
根據鋼套的設計尺寸,對“C”型推手及推手座安裝孔尺寸的進行改進,由原來的12mm擴大到極限尺寸15mm。使鋼套與“C”型推手及推手座安裝孔的安裝配合達到能自由轉動,保持過渡配合,同時“C”型推手在處于工作位時也沒有晃動現象,鋼套能輕松裝入推手座,同時鋼套在推手座孔內沒有明顯的間隙(見圖3)。
4.3 改進實施
將改進后的“C”型推手、鋼套和推手座組裝成“C”型推手組件(見圖4“C”型推手組件改進示意圖)?!癈”型推手在鋼套上能自由轉動,處于工作位時也無晃動。經過多次模擬過載試驗,然后取下鋼套進行觀察,鋼套、“C”型推手和推手座無任何異?,F象,并且拆裝非常方便。
將改進的商標紙輸送“C”型推手組件安裝到其傳動曲軸上,通過原來的兩顆M5的螺釘緊固,使“C”型推手組件與傳動曲軸聯成一體(見圖4“C”型推手與曲軸裝配示意圖)。這樣在正常的工作載荷下,“C”型推手與推手座的運動方式和運動軌跡相同,這就確保了“C”型推手的正常工作狀態。
5 使用效果及推廣
YB45商標紙輸送“C”型推手組件改進后先安裝到一臺設備上試用,通過5個月的使用觀察,“C”型推手運行穩定,檢查鋼套和“C”型推手無明顯磨損,整個組件運行良好。由于鋼套和“C”型推手的磨損度小和良好的機械性能,節約了大量的維修時間。由改進前更換一次曲軸所需4—5小時,而改進后更換”C”型推手組件所需時間為20分鐘—30分鐘且操作方便。同時,鋼套的使用周期也比曲軸的使用周期長,因此將車間其它的YB45也進行同樣的改進。改進后,使以前不便于維修的部位變為簡單化、快捷化、節省了較多維修時間,降低了維修頻率和備件消耗,減輕了設備維護的強度和難度,提升了設備效率。
6 結語
以一個曲軸零件磨損為契機和切入點,經過仔細研究、分析和設計,通過實驗和改進,最終達到了延長曲軸的使用壽命和在更短時間內更換“C”型推手的目的。雖然這次改進是成功的,但是否還有更好的改進方式,即保護曲軸和“C”型推手,也能完成相同的商標紙推送功能,是接下來的一個研究課題。同時這次改進也為今后對設備其他固有缺陷的改進工作打下了良好的基礎。
參考文獻:
[1]成大先.機械設計手冊.化學工業出版社,2008,4:5.
[2]盧玉明.機械設計基礎.北京高等教育出版社出版.1998,5:6.
[3]YB45隨機圖冊.上海煙草機械有限責任公司.
[4]YB45使用說明書.上海煙草機械有限責任公司.
作者簡介:蔡偉(1976),男,重慶涪陵人,大專,高級技師(煙機設備維修),目前在重慶中煙工業有限責任公司涪陵卷煙廠卷接包車間從事卷煙包裝設備技術改造及維修工作。