ZB45卷煙包裝機煙包輸送通道支架的改造

楊立鴻 鄧永祥

廣西中煙工業有限責任公司 廣西南寧 530001

ZB45卷煙包裝機組自上世紀80年代進入我國以來，由于該機型生產運行速度和生產效率較高，設備穩定性和對材料的適應性較強，使其成為我國卷煙生產的主流機型，同時它具有操作簡單、維修方便、材料消耗低等諸多優點。但是，在長期的實際使用中發現，該機組也有其不盡完善之處。如某些部位結構設計不合理，造成需要維修或更換某一零件時，須把一個部件或相關部件全部拆下并解體方可進行下步的維修，因此維修過程耗時長，工作量過大，還要重新組裝部件才能安裝。這無形中加大了維修人員的難度和強度，同時由于耗時過長，也影響了設備的有效作業率。如何達到更加方便、快捷地換件和維修，如何延長此類零件的使用壽命和更換周期，就成了維修技術人員迫切需要探索和解決的任務之一[1]。

1 工作原理

ZB45卷煙包裝機組的主機的工藝任務是將一支支散亂的卷煙排列成有序列的7-6-7為一組的煙支組，然后在煙支組外分別包裹上內襯紙、內框紙和小盒商標紙，并將商標紙粘貼定型成為小盒煙包。其中ZB45卷煙包裝機組的主機由組煙成型、內襯紙包裝、內框紙成型、商標紙包裝、煙包干燥及輸送通道等主要部件組成。煙包干燥及輸送通道部件的作用是將主機生產出來合格的煙包進行小盒商標紙粘貼膠水的初步加熱干燥、對不合格的小盒煙包剔除以及將煙包一包一包地緊密排列在通道內，煙包在向前輸送的同時進行最后的定型并使粘貼商標紙的膠水最終干燥，小盒商標紙最終粘貼到位，并將小盒煙包向下游機輸送[2]。

如圖1所示是ZB45卷煙包裝機的煙包干燥及輸送通道部件，主要組成部分有：七號輪、八號輪和干燥輸送通道。小盒煙包在進入六號輪時，小盒商標紙完成了最終的折疊，已經成為一盒完成成型的煙包，但是由于此時折疊剛完成，商標紙上用于包裝粘合商標紙的膠水尚未干燥，小盒煙包外的商標紙折疊邊尚未能完成粘貼在一起形成完好的小盒。七號輪是一個有36個工位的設備中尺寸最大的一個包裝輪，由于它的工位最多，因此煙包在七號輪通過的步數最多、時間最長，同時七號輪上、下表面是一對安裝有加熱器的導軌，沿未完成粘貼成型的小盒煙包運動到七號輪時，煙包的上、下兩側未干燥的膠水將在加熱器的烘干作用下初步干燥。

圖1 煙包干燥及輸送通道部件示意圖

八號輪完成煙包的最后質量檢測，不合格的煙包被從煙包剔除口剔除到設備外，最終合格的煙包從八號輪送入煙包輸送通道。煙包輸送通道由上下兩條梁架、輸送皮帶、支架、張緊器、導輥等零件組成。上、梁架是一個水平安置的皮帶安裝架，用于輸送煙包的輸送皮帶上、下安裝在梁架內，通過輸送皮帶的運動將八輪輸送出來的煙包一包包向下一工序運送。通道長度約為3m，煙包在通道內運行時間約為20s。由于煙包在通道內運送時間足夠長，從而保證小盒煙包用于粘貼商標紙的膠水在此輸送通道內完全干燥，最終保證了小盒煙包粘貼能完全粘牢并定型[3]。

2 存在問題

圖2為ZB45包裝機煙包輸送通道結構示意圖。從圖中可見，支架2由一根U型支架，作用是用于支撐輸送通道粱架10及皮帶輥5、皮帶6等組件安裝并固定到設備基座1上；支架2底面使用螺栓9固定在基座上，外軸承板3和內軸承板分別通過螺栓7和8緊固在U型支架2的兩側；梁架10固定在外軸承板3和內軸承板4上，皮帶6在皮帶輥組5、U型支架2和梁架10中間穿過。梁架10下方的U型支架2，是支撐整個干燥通道的支柱，又對干燥通道位置調整起著相當關鍵的作用。當干燥通道的輸送皮帶破損需要更換皮帶時，需脫開梁架與支架緊固螺栓可將皮帶從干燥通道上取出。梁架是干燥通道的機架，整體是使用鋼板組成，由于干燥通道長約3m，整個梁架的質量達100Kg，維修時一人無法將其抬起。因此，維修時一名維修人員無法完成更換煙包輸送皮帶，且維修修過程在一定的安全隱患[4]。

圖2 煙包輸送通道結構示意圖

在實際生產過程中，如果皮帶勞損或者斷裂時則需要更換皮帶時，由于支架外型設計的原因，其整體式不可拆分，如要更換環形的煙包輸送皮帶時，必須將梁架與U形支架間的聯接螺栓松脫，方可將皮帶穿入皮帶梁架上，從而造成設備維修更換皮帶時只能將其梁架拆卸，致使支架拆裝更換皮帶工序較為復雜。

以下是維修人員對GDX2干燥通道皮帶進行更換時的一般步驟和工序流程：

松開皮帶張緊器→拆除梁架外側擋板→拆除前端連接擋板→拆除滾輪支撐軸23（0P3437）→拆除支架19（0P3377）→人為抬住梁架→取出皮帶→抬起梁架→放入新皮帶→按照先拆后裝的原則將拆卸下來的零件重新安裝修復設備。據統計測算，技術好、動作快的維修工，每更換一次皮帶也需要三十到四十分鐘；技術稍差、動作稍慢的維修工，需要四十到六十分鐘左右。在這過程中還要一名維修工幫忙將梁架抬住存在安全隱患和浪費維修資源。總之，每更換一次皮帶平均需要三十五分鐘左右，嚴重影響設備運行效率。以下為2019年-2020年各GDX2機臺干燥梁維修更換耗時統計表。

表1 2019年-2020年X2機臺干燥通道皮帶維修更換耗時統計表

可見，皮帶的更換工序較為復雜，費時費力。且單個維修工無法抬起梁架，進行維修，需要多名維修工進行配合方可完成維修工作。

3 改進方案

針對上述提到的干燥通道皮帶更換費時費力的問題，從一個方面進行針對性的改造：將支架重新設計將其設計成可拆分的零件。

改變支架的結構。干燥通道梁架的支架原來是用鋼材條加工成U型。支架的固定是通過兩顆螺栓固定在基座上，U型支架的兩側使用螺釘將梁架進行固定。皮帶從其中間穿過，由于支架與梁架形成了一個閉環，因此只有將支架拆卸才能將皮帶取出和安裝。

為了達到在不拆下梁架的基礎上能更換皮帶，將U型支架改成L型支架和I型側板的組合，如圖3所示，即可避免上述繁瑣的拆裝工序，從而大幅縮短更換皮帶所耗費的時間，達到提高設備維修效率的目的。

圖3 U型支架改進示意圖

為此，拆掉外側支撐時將整個梁架的重力都壓在L型支架上，所以在選材時選用了硬度較高的45#鋼，底部側邊加工兩個M5的螺孔，用于與I型側板進行連接固定；L型支架底部開孔與改進前U型支架底部開孔尺寸相同。I型側板的高度與L型支架的一側高度相同，下底部加工兩處直徑為5.2mm的孔，用于通過螺栓3將I型側板緊固到L型支架上，共同組合成與原U型支架相當的支架。

4 改造效果

經過對GDX2包裝機干燥通道支架改造，不僅皮帶更換耗時得到了明顯的縮小，而且消除了更換時存在的安全隱患，達到了改造的目的。以下是改造后2020年-2021年各GDX2機臺干燥通道皮帶維修更換耗時統計表。

由表2可看出，改造后每更換一次皮帶，比改造前縮短了20分鐘，且消除安全隱患。可見，本項目改造，可以降低皮帶更換耗時和減少維修資源，從而降低維修工的維修勞動強度，提高設備有效作業率。

表2 改造后2020年8月-2021年7月各GDX2機臺抱鉤損壞次數和維修更換耗時統計表。

5 結語

通過改進，節省了ZB45煙包輸送通道的維修換件耗時，減輕了維修人員的工作量和勞動強度，提高了設備有效作業率。項目改造成本低，效果顯著，而且不改變原來設備的使用性能，對人身、設備、安全、環境等未造成任何不利的影響，項目實用性強，具有很大的推廣價值。