一種ZB45B包裝機加速輥彈性可調軸架的研制

摘" 要：ZB45B型包裝機鋁箔紙加速輥采用的是固定式軸架，由于其兩端壓力不可調，無法對上個工序輸送來的鋁箔紙進行糾偏，極易產生鋁箔紙跑偏、堵塞和輸送不到位的故障。并且由于軸架固定，加速輥兩端軸承受到的沖擊為剛性沖擊，加大了軸承的磨損，減少了軸承的壽命，軸承的維修更換需要較長時間，既影響設備的有效作業率，又會有一定的質量風險。為此，研制一種加速輥彈性可調軸架，實現加速輥兩端壓力可調，將兩端軸承受到的剛性沖擊轉化為彈性沖擊，延長軸承的壽命。改進后，軸承和加速輥的更換由原來的平均2.7周，增加到了平均6.9周，提升設備效率，降低原輔料的消耗，減少不合格品的產生。

關鍵詞：ZB45B；鋁箔紙；加速輥；彈性可調軸架；細支卷煙；包裝機

中圖分類號：TS43" " " " 文獻標志碼：A" " " " " 文章編號：2095-2945（2023）13-00３９-0４

Abstract： The aluminum foil acceleration roller of ZB45B packaging machine adopts a fixed shaft bracket. Because the pressure at both ends can not be adjusted， it is impossible to correct the aluminum foil transported in the previous process， which is very easy to cause aluminum foil deviation， blockage and transportation failure. And because the shaft frame is fixed， the impact on the bearings at both ends of the acceleration roller is a rigid impact， which increases the wear of the bearings and reduces the life of the bearings. The maintenance and replacement of the bearings takes a long time， which not only affects the effective operation rate of the equipment， but also has a certain quality risk. For this reason， a kind of elastic adjustable shaft frame of acceleration roller is developed， which realizes the adjustable pressure at both ends of the acceleration roller， converts the rigid impact on both ends of the bearing into elastic impact， and prolongs the life of the bearing. After the improvement， the replacement of bearings and acceleration rollers has increased from average" 2.7 weeks to average" 6.9 weeks， which improves the equipment efficiency， reduces the consumption of raw materials and auxiliary materials， and reduces the production of non-conforming products.

Keywords： ZB45B; aluminum foil; acceleration roller; elastic adjustable shaft frame; fine cigarette; packaging machine

隨著細支卷煙在銷售市場占比不斷增長，國內各大廠家抓緊研發，生產出了各式各樣的細支卷煙[1]。而國內生產細支煙的主力機型為ZB45B，該機型包裝機是由意大利GD公司授權，上海煙草機械有限責任公司生產的硬盒包裝機組，主要由主機YB45硬盒包裝機及YB55硬盒外透明紙包裝機、YB65硬條包裝機和YB95條外透明紙包裝機等組成[2]。該設備具有自動化程度較高、產品質量穩定和操作便捷等優點，在卷煙制造企業得到大量應用[3]。

在煙包加工過程中需要進行鋁箔紙輸送包裝工序，鋁箔紙輸送機構主要進行鋁箔紙的松卷、壓痕、切割，以及將鋁箔紙輸送到折疊工位[4]。而鋁箔紙加速輸送是否平穩準確，決定了鋁箔紙包裝工序是否能正常進行[5]。ZB45B鋁箔紙加速部位由固定架、導紙板、加速輥、支架、右導紙板、壓輥、軸架、齒輪、滾動軸承、螺釘和螺母等部件組成（圖1[6]），通過加速輥與壓輥之間的壓力來加速傳送鋁箔紙，傳送動力來自2個輥軸端齒輪的嚙合傳動。鋁箔紙加速輥是鋁箔紙傳送的最后機構，對鋁箔紙的定位是否準確和折疊成型是否良好起到決定性作用[7]。

1" 存在的問題

ZB45B包裝機鋁箔紙加速輥的主要作用是：①使鋁箔紙通過呈現3個狀態——“緩慢進入、快速通過、停頓”，即鋁箔紙在加速之前，是以與鋁箔紙切刀相同的速度（即機器的運行速度）輸送的，輸送到加速輥位置后，迅速被加速輥分離輸送，脫離加速輥后又以機器的運行速度輸送到下紙定位位置，等待折疊包裝。這樣，可使鋁箔紙提前穩定地到達定位處，有足夠時間完成對煙支組進行包裝。②可使前一張鋁箔紙通過加速輥加速后，和接下來一張鋁箔紙分開，使得一號輪組煙送入二號輪時有必要的間隔時間，讓后面的鋁箔紙在輸送過程中不至于發生堵塞現象[8]。

在鋁箔紙加速輸送時，經常會出現鋁箔紙跑偏（左右歪斜）、堵塞、輸送不到位[9]和加速輥軸承壽命較短的問題。

經過調查研究發現，主要問題在于鋁箔紙加速輥兩端軸承經常磨損失效，造成鋁箔紙加速輸送不到位，且加速輥兩端壓力不可調，無法對上個工序輸送來的鋁箔紙進行糾偏，從而引起故障。

一般解決該問題的方法為直接更換加速輥及其軸承，平均2～3周左右的時間就需要更換一次加速輥及其軸承（每次更換需要0.5 h），既耗時，又影響了設備效率。

2" 原因分析

通過調查發現鋁箔紙加速輸送部位加速輥的軸架為固定式（圖2），兩端壓力固定不可調，長時間使用由于磨損、沖擊兩端壓力會出現差異無法調節，從而產生鋁箔紙跑偏、堵塞和輸送不到位的現象。另外由于軸架固定，兩端軸承受到的沖擊為剛性沖擊，加大了軸承的磨損，減少了軸承的壽命。

3" 改進方法

在原有機械架構的基礎上，不改變現有加速輥結構尺寸，只重新設計加速輥軸架，將原設計的固定式軸架改為彈性可調軸架。此舉既能降低改進成本又能提高維修效率。

彈性可調軸架的工作原理：將加速輥軸承安裝固定在滑塊上，滑塊安裝在軸架上，用鎖緊螺絲固定，通過調節螺桿控制彈簧的形變，從而實現滑塊在加速輥徑向位置的改變，進而實現加速輥兩端壓力的調節（圖3）。由于彈簧有一定彈性，使得滑塊在軸架軌道上有一定緩沖，將軸承受到的剛性沖擊轉換為彈性沖擊，減少了軸承受到的磨損，有效延長了軸承的使用壽命。

通過對鋁箔紙、加速輥軸承進行受力分析，采用滑塊、基座、彈簧、滑塊限位鋼片、固定螺絲和調節螺絲等部件組成該裝置，如圖4—14所示。

為避免軸承在支架和軸架內晃動而影響鋁箔紙輸送穩定性，滑塊上軸承孔的加工精度及加工方法，按機械設計手冊軸承孔與軸承的配合公差精度為H7/H6 間隙配合[10]。

4" 應用效果

4.1" 試驗設計

材料：“云煙（細支珍品）”“云煙（細支云龍）” “細支大重九”“云煙（神秘花園）”牌卷煙（由紅云紅河煙草（集團）有限責任公司昆明卷煙廠提供）。

設備：ZB45B包裝機組（上海煙草機械有限責任公司）[11]。

方法：ZB45B包裝機組按280包/min生產速度運行，對改進前后鋁箔紙跑偏、堵塞停機情況和軸承使用壽命進行測試，分別統計改進前后各6個月的鋁箔紙跑偏、堵塞每天平均停機次數，改進前后各6個月更換周期內軸承的壽命。

4.2" 數據分析

由表1、表2可知，改進后鋁箔紙跑偏、堵塞停機次數由平均40.4次/d降低為平均7.1次/d，軸承壽命由原來的平均2.7周提高到了平均6.9周，設備運行穩定。

5" 結論

通過對加速輥彈性可調軸架的研制，使加速輥兩端軸承受到的沖擊由剛性沖擊轉變為了彈性沖擊，延長了軸承壽命。實現了鋁箔紙加速輥兩端壓力可調，減少了鋁箔紙跑偏、堵塞頻次。改進后鋁箔紙跑偏、堵塞停機次數由平均40.4次/d降低為平均7.1次/d，軸承壽命由原來的平均2.7周提高到了平均6.9周，設備運行穩定，提升了設備效率，降低了原輔料的消耗，減少了不合格品的產生。

參考文獻：

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