ZB25包裝機組負壓吸風管分配器的設(shè)計

鄧永祥

摘 ?要：ZB25軟盒包裝機是將煙支排列有序并在其外包裹內(nèi)襯紙、商標紙、封簽、透明紙等包裝材料的機器，為解決ZB25負壓吸風不穩(wěn)定造成商標紙、封簽吸取輸送不穩(wěn)定的問題，通過對商標紙、封簽吸取輸送原理的分析，設(shè)計一組有緩沖、防堵塞功能的負壓分配器。通過使用驗證了該分配器能降低商標紙、封簽吸取和輸送不穩(wěn)定故障率，有效提升了工作效率。

關(guān)鍵詞：ZB25軟盒包裝機 ?負壓吸風 ?分配器 ?堵塞

中圖分類號：TB486 ? 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2019）11（a）-0052-03

ZB25型軟盒包裝機組是從意大利G.D公司引進全套技術(shù)，經(jīng)消化吸收后國產(chǎn)化的卷煙包裝設(shè)備[1]，由于其運行速度較快，自動化程度高，性能穩(wěn)定，包裝質(zhì)量良好，在行業(yè)內(nèi)得到了廣泛的應用。但根據(jù)對十多年設(shè)備生產(chǎn)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)，因商標紙、封簽吸取不暢引起的質(zhì)量缺陷占比較高，造成了包裝材料消耗大，且投入了大量的人力物力進行維護，設(shè)備有效作業(yè)率不高。

1 ?工作原理

ZB25軟盒包裝機是將煙支排列有序并在其外包裹內(nèi)襯紙、商標紙、封簽、透明紙等包裝材料的機器。圖1、圖2分別為ZB25軟盒包裝機的商標紙供給系統(tǒng)和封簽供給系統(tǒng)原理圖，由圖可知小盒煙包的商標紙和封簽都是通過吸風輪利用負壓吸風的吸力將商標紙和封簽從料庫內(nèi)吸取，然后一張一張輸送到包裝位置等待包裝。

2 ?存在問題

正是由于ZB25軟盒包裝機的商標紙、封簽的吸取送入包裝機是通過負壓吸風實現(xiàn)，負壓吸風的波動對商標紙和封簽進入狀態(tài)影響極大，負壓吸風的波動就會影響商標紙和封簽的輸送平穩(wěn)性，最終造成小盒煙包商標紙或封簽的包裝位置是不正確。

圖3為ZB25軟盒包裝機負壓吸風系統(tǒng)圖，包裝機的負壓是由一只定量負壓泵或工廠的負壓管路提供，經(jīng)過過濾器1后直接分為4路輸出提供給商標紙、封簽和內(nèi)襯紙使用。設(shè)備正常運行時商標紙、封簽及內(nèi)襯紙的輸送過程都是間歇性一張一張向前輸送。當材料被吸附時，氣孔被堵塞，管路空氣流量較小;當材料未被吸附時氣孔通氣量大，管路內(nèi)空氣流量較大，因此在設(shè)備運行時每一路負壓管路用氣量都是隨著設(shè)備運行波動的，且各分管路從主管路同一處分出，不可避免地彼此間存在影響，造成商標紙和封簽紙吸風輪上負壓波動大，最終造成商標紙及封簽吸取的不穩(wěn)定。

另外，由于滑石粉質(zhì)感油膩，化學性質(zhì)不活潑，加入紙張中能提高紙質(zhì)的勻度、平滑度、光澤度、和吸墨性，改善紙頁的印刷性的書寫性[2]，因此，在商標紙及封簽中也有適量的添加。吸風輪及其余各處吸風口在吸附輸送商標紙、封簽和內(nèi)襯紙時，也會將材料表面的滑石粉吸入管路內(nèi)，為了防止負壓吸風系統(tǒng)真空泵的損壞，負壓系統(tǒng)設(shè)計有過濾器，但時過濾器極易被滑石粉堵塞，使得系統(tǒng)負壓降低而影響設(shè)備運行。

3 ?改進方法

針對原負壓系統(tǒng)各分支管路連接方式設(shè)計存在的缺陷，借鑒正壓管路氣罐的使用優(yōu)點，設(shè)計一只負壓氣罐式分配器，分配器類似氣罐能起到一定穩(wěn)定管路氣壓、減少壓力波動的作用;同時，氣罐尺寸較大，可從空間上將4路輸出管路的接出口距離增大，減少各支路間流量的影響;另外，氣罐體積較大，可利用重力作用將滑石粉自然沉積在罐的下部，避免滑石粉堵塞負壓系統(tǒng)的過濾器，保證系統(tǒng)管路通暢、壓力穩(wěn)定。

分配器設(shè)計，ZB25軟盒包裝機原負壓系統(tǒng)的各分支管路是從主管路的三通接頭，各管路內(nèi)氣流相互影響，改進后在管路上增加一只罐體，因設(shè)備設(shè)計時負壓最大值為-0.075MPa，系統(tǒng)真空度較低，對管路的抗壓性能及密封性能要求不高。如圖4所示，根據(jù)設(shè)備空間位置及安裝位置實際情況，取使用直徑160mm、長200的不銹鋼管制作罐體，罐體上方通過法蘭與商標紙、封簽吸風管路進氣口連接，罐體底部通過法蘭與沉積漏斗連接，沉積漏斗的接口安裝排污蓋。

該設(shè)計商標紙、封簽等吸風管路是從罐體表面上引出，罐體尺寸相比原管路尺寸大，因此各分支管路空間距離增大，罐體容積約4L，對管路負壓的變化有一定緩沖作用。如圖5所示，進氣口均布在與罐體連接的法蘭表面，主管路位于法蘭的中心，改造后4個進氣口相對獨立與主管路距離最短，因而進氣口間的影響降到最小。

原設(shè)計中進氣口是順著負壓主管路的方向布局，因此進氣口吸入的滑石粉等雜物只能沿著管路運動，最終滯留是過濾器表面，這必然會造成管路負壓緩慢減少，管路保養(yǎng)間隔時間較短。該設(shè)計進氣口的氣流是垂直向下、上管路垂直向上，從商標紙或封簽管路吸入的雜物進入罐體后高速向下運行，類似空氣油水分離器的工作原理，最終大部分雜物在罐體氣流及重力的雙重作用下被自然分離并沉積在罐體底部的沉積漏斗處，減少了主管路負壓過濾器受到進氣口吸入的雜物影響，延長過濾器的使用壽命及管路保養(yǎng)間隔時間可以延長。負壓分配器沉積漏斗上開有一處用于清潔內(nèi)部沉積物的口，開口通過蓋板密封，保養(yǎng)時打開蓋板，可方便將分配器的罐體內(nèi)沉積物清除干凈。

4 ?應用效果

為驗證本負壓分配器的使用效果，在ZB25軟盒包裝機安裝試用，分別檢驗管分路負壓值波動值及負壓系統(tǒng)保養(yǎng)最大間隔時間，記錄見表1。

由表1可見，增加了負壓分配器后，系統(tǒng)中各分路負壓值波動明顯減少，同時由于負壓穩(wěn)定性提高，負壓造成的設(shè)備故障大大減少;原負壓系統(tǒng)也同每班次8h延長到40h（5個班次）。

參考文獻

[1] 《ZB25型包裝機組》編寫組.ZB25型包裝機組[M].北京：中國科學技術(shù)出版社，2001.

[2] 戴鵬.滑石粉填料表面改性對紙張性能的影響[D].湖北工業(yè)大學，2010.

[3] 蒙國勛.ZB25/ZB45型包裝機條盒反包檢測裝置的研發(fā)[J].科技致富向?qū)В?015（2）：365.

[4] 顧建斌.ZB25型軟盒卷煙包裝機自身商標紙吸風管路改進探索[J].科學與財富，2015（8）：656.

[5] 高輝.ZB25包裝機玻璃紙散包檢測裝置設(shè)計及應用[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2015（6）：56-57，60.