ZJ17卷煙機煙絲輸送部分傳動離合器裝置的改進

逯 江，王石金，高衛軍（河南中煙工業有限責任公司安陽卷煙廠，河南安陽455000）

?

ZJ17卷煙機煙絲輸送部分傳動離合器裝置的改進

逯 江，王石金，高衛軍
（河南中煙工業有限責任公司安陽卷煙廠，河南安陽455000）

摘要：卷煙機供料系統主要完成煙絲供給、均勻松散和除雜的任務，系統工作的好壞是直接影響煙支內在質量的一個重要因素。VE煙絲輸送裝置中，勻絲板、煙絲輸送帶、拋絲輥各自通過軸連接的齒輪是由同一條齒形帶（540L075）進行驅動工作。ZJ17卷煙機在實際工作中，由于來料煙絲輸送不均勻或參有雜物，煙絲輸送系統中拋絲輥處經常會發生煙絲堵塞而導致停機。停機后540L075齒形帶依然處于高速轉動，而同步帶輪已停止運轉，造成同步帶斷裂甚至會影響設備的性能，因此對煙絲輸送離合器裝置進行改進。

關鍵詞：ZJ17卷煙機組；煙絲輸送；傳動離合器

ZJ17卷煙機組是國內煙草企業卷煙生產的主流卷接設備。ZJ17煙絲輸送系統VE是對煙絲進行定量、除鐵、理順和松散風分，消除煙絲中的煙梗及雜物，提高煙絲的松散性、均勻性、純凈度，減少煙絲的損傷和造碎，提高煙絲利用率，為吸絲成型部分提供符合工藝要求的煙絲流。主要由風力送絲機構、預供絲裝置、煙絲提升裝置、上下勻絲輥、計量料槽、回轉針輥、勻絲板、彈絲轆和高速輸送帶等組成。VE煙絲輸送裝置中，勻絲板、煙絲輸送帶、拋絲輥各自通過軸連接的齒輪是由同一條齒形帶（540L075）進行驅動工作。

1 ZJ17卷煙機組工作原理

煙絲接裝機、煙絲卷制成型機、原料供應成型機者三個部分構成了ZJ17卷煙機。其中供料成型機工藝原理如下：利用風力將煙絲輸送送入氣封室，根據指令門打開，煙絲落入預分配室。由預分配室定量將煙絲供給大坡度提升帶上的上儲料室內，并保持一定高度。提升帶上有交錯排列的鉤子，以便輸送煙絲。經下勻料器及上勻料器控制煙絲流量。提升帶把煙絲輸送到定量槽內。槽上方磁鐵裝置清除煙絲中的鐵質雜物。在定量槽中有9個光電管可控制提升帶的供給速度，以保持定量槽中煙絲高度。為了使針輥上煙絲堆積均勻，經平滑桿整理，然后由彈絲轆彈落在輸送帶上，在帶上形成一個均勻的煙絲層。當煙絲層離開輸送帶后，經拋絲輥拋起，被氣流輸送至風室下方的吸絲帶上，而重的煙梗和雜物顆粒則從氣流中分離出來，落入螺旋輸梗器的槽內，將梗絲送至風分室中，并回收混在梗簽梗塊中的煙絲。被吸附在吸絲帶上的煙絲束，向卷制部分傳送，根據同位素掃描儀收集到的煙絲束松緊程度的信息，控制平準器對煙絲束進行修整。劈下的煙絲由平準器下方的輸送裝置輸送至下貯料室中，提升帶將這部分煙絲摻入新煙絲一同使用，到此吸絲成型的工藝步驟完成。

2 存在問題以及原因分析

ZJ17卷煙機在實際工作中，由于來料煙絲輸送不均勻或參有雜物，煙絲輸送系統中拋絲輥處經常會發生煙絲堵塞而導致停機。停機后540L075齒形帶依然處于高速轉動，而同步帶輪已停止運轉，此時，540L075齒形帶就在相對應的齒輪表面發生高速的滑動摩擦，造成540L075齒形帶斷齒、齒輪表面磨損，嚴重危害設備及零部件安全，造成不必要的生產停機，影響卷煙機組生產效率。ZJ17卷煙機組吸絲帶傳動是單向離合器，有可以停止逆向轉動的特點，其傳遞動力給吸絲帶傳動軸從齒輪箱中的雙聯齒輪。

在現實生產中，經常會出現單向離合器裝置突然被鎖死的狀況，而單向離合器裝置又是帶動吸絲帶運動的，這導致了吸絲帶傳動軸與單向離合器只用了四個月，就有磨損出現。這種狀況導致吸絲帶運動不斷打滑，在機器高速運行時，這讓卷紙線速度與煙絲流的線速度不一樣，導致產生空頭煙和竹節煙。因為，有很多原因導致煙支竹節和空頭，其中，原因之一就是，有打滑出現在吸絲帶傳動軸與單向離合器之間。利用分析和觀察得知，煙支竹節和空頭另一原因是，有磨損出現在雙聯齒輪和支撐軸之間，所以改進了單向離合器裝置，防止了從動軸與離合器之間出現互相打滑，讓卷紙線速度和煙絲線速度是一樣的，讓雙聯齒輪和支撐軸的壽命變長了，讓備件費用變少了，讓煙支質量得到了保障，讓作業效率也獲得有效地提高。

3 改進方法

我們決定對齒輪結構進行重新設計，加裝一套滾珠離合器結構，使煙絲輸送發生堵塞時，齒形帶與齒輪傳動能迅速脫離，消除對齒形帶和齒輪的沖擊力，減少對齒形帶及齒輪的磨損，減低停機時間，提高生產效率。

根據設計方案進行了機械結構設計，主要內容包括同步帶輪設計，固定套設計，平面軸承選用，滾珠、擋片、壓簧、調節擋板、調節螺帽設計。

1）同步帶輪設計：根據原有齒輪加工齒形，外側加工凹形圓槽。

圖1 齒輪

2）固定套設計：固定套內徑與設備傳動軸通過鍵配合，外徑與同步帶輪過盈配合，外側加工一定長度的螺紋，用于調節螺帽的安裝和調節。

3）平面軸承選用：安裝于固定套和新齒輪之間，起到過載保護轉動齒輪的作用。

圖2 固定套

4）滾珠、擋片、壓簧、調節擋板、調節螺帽設計：滾珠、擋片調節擋板與同步帶輪的凹形圓槽配合安裝，壓簧在調節擋板外側，通過調節螺帽對其進行扭矩值的調節，使其在過載情況下通過彈簧帶動滾珠和同步帶輪迅速彈出，脫離軸向轉動力矩，起到過載保護的作用。

圖3 傳動離合器

4 改進取得的效果的分析

改進一臺ZJ17卷煙機，這臺ZJ17卷煙機的原竹節煙產生非常厲害的空頭煙，改進后，經過幾個月運作，再沒有發現由于轉動軸線的摩擦而產生空頭煙現狀。我們經過幾個月的測試，將改裝前與改裝后對比數據分析，產生的空頭煙概率以及剔除空頭煙的概率跟實際測得的為：產生的空頭煙概率由以前的0.8%下降到0.35%，剔除空頭煙的概率由之前的3.5%降到0.1%。取得效果：

1）540L075齒形帶對應的齒輪改進為滾珠離合器結構，發生煙絲堵塞時，減少了對齒形帶和齒輪的磨損，起到了對設備及零件的保護作用，保證了設備安全；

2）經過改造后，減少了拋絲輥堵塞導致的維修時間，提高了設備有效作業率。

3）減少了維修時間，降低了零備件及能源消耗。

表1 ZJ17卷煙機改進前后對比表

結論

綜上，ZJ17卷煙機為我廠的主要機型，通過ZJ17卷煙機煙絲輸送部分傳動離合器裝置的改進，使其性能得到進一步提升。本文的設計能夠在不對分離撥叉和分離撥叉支架進行拆除的情況下，對分離軸承進行安裝和拆除。該結構改變了以往由于分離軸承安裝和拆除給主機廠和用戶帶來的諸多不便，產生了較好的使用效果和經濟效益。針對ZJ17卷煙機煙絲輸送部分傳動離合器裝置的改造方案：在傳動齒輪處加裝一套彈簧式離合器，在發生煙絲堵塞后，傳動系統負載過大，在彈簧式離合器作用下，電機帶動齒形帶和齒輪發生空轉，避免齒形帶和齒輪之間發生高速滑動摩擦而導致的磨損，保證了設備安全，減少了停機時間，降低對生產工作的影響，提高了生產效率。

參考文獻：

［1］楊興賢.逆向技術在卷接機組國產化中的應用［J］.湖南文理學院學報（自然科學版），2013（03）.

［2］劉向東.長城卷接機組電控板智能故障診斷裝置及應用［J］.煙草科技，2014（05）.

［3］戴石良，李國榮，袁國安，等.卷接機組風力集中供給方式的研究與應用［J］.煙草科技，2014（10）.

［4］王飛，周密，曾海苓，等.基于卷接機組運動狀態的交流伺服驅動系統軟件的實現方法［J］.煙草科技，2014（12）.

［5］劉子建，殷方超，汪祥.高速卷接機組集成故障診斷方法的研究與實現［J］.湖南大學學報（自然科學版），2014（03）.

［6］王偉浩，戴石良，劉源全，等.卷接機組不同管網結構風力系統三維仿真［J］.煙草科技，2013（09）.

［7］王剛.變頻技術在卷接機組除塵風機上的應用分析［J］.科技風，2014（18）.

［8］謝海，袁國安，李國榮，等.卷接機組風力供給系統中離心風機運行工況分析與調節［J］.煙草科技，2013（05）.

［9］李滿偉.流化床供絲技術在ZJ17C機組的應用［J］.中國高新技術企業，2014（12）.

［10］李小平.剪切式切紙在ZJ17機組上的設計與應用［J］.煙草科技，2013（12）.

［11］申偉鵬.ZL26B纖維濾棒成型機增塑劑系統的改進［J］.機械工程師，2013（06）.

［12］郭敏惠，王靜.淺談西門子編程軟件在數控車床上的應用［J］.機床電器，2013（03）.

［13］GRYC.智能屏幕在工業控制中的應用［J］.軟件，2013 （01）.

［14］HOANG L H，SLIMANI K，VICARAGE P.Analysis and implementation of a real-time predictive current controller for permanent-magnet synchronous servo drives［J］.IEEE Transac?tions on Industrial Electronics，2013.

［15］CORREA C R，AWAD S.Embedded controller software and algorithm development tool［J］.IEEE Instrumentation and Measurement Magazine，2001.

Key works:ZJ17 cigarette machine；obacco conveyer；ransmission clutch

（責任編輯：郝安林）

Improvement of ZJ17 Cigarette Machine Drive Clutch Tobacco Conveyer

LU Jiang，WANG Shijin，GAO Weijun
（Henan Tobacco Industry Co.，Ltd.Anyang Cigarette Factory，Anyang 455000，China）

Abstract:The working of completing the cut tobacco feeding，uniforming loose and excepting for complex tasks is done by the feeding system，which is a very important factor to affects the quality of cigarette directly.There is a toothed belt to drive the shaft connected respectively uniform wire board，conveyor belt and polishing roll of to?bacco gears operation in the VE cut tobacco conveying device.In practical work，ZJ17 cigarette machine polish?ing wire roll often occurs in tobacco jam because of uneven cut tobacco conveying or debris.And then 540L075 tooth shaped belt is still in high speed rotation in the case of the synchronous belt wheel，this causes the synchro?nous belt breakage even to affect the equipment performance.So it is significant to imorove the cut tobacco con?veying clutch device.

中圖分類號：TH132

文獻標志碼：A

文章編號：1673-2928（2016）02-0014-03

收稿日期：2015-11-16

作者簡介：逯江（1987-），男，河南長垣人，碩士，安陽卷煙廠助理工程師，研究方向：煙機設備管理及維護。