改進前的紙圈張緊裝置示意圖。

改進后的紙圈張緊裝置裝配圖（1張緊塊、2活塞、3導柱、4氣缸體、5支座、6復位擋圈、7復位彈簧、8導向桿、9軸座、10軸座臺階孔、11限位套、12限位槽、13擺桿）。

項目背景

重慶中煙工業有限責任公司涪陵卷煙廠的ZB25、ZB45型包裝機組，均采用YB955卷煙條外透明紙自動裝卸料機，對條包透明紙紙卷耗材進行夾持，并實現自動裝卸。其中，發揮夾持功能的部位為紙圈張緊裝置。為保證透明紙輸送穩定和條盒透明紙包裝質量，設備運行狀態下，紙圈張緊裝置要確保夾緊透明紙卷，不產生打滑現象。

在運行過程中，紙圈張緊裝置有時會發生氣囊漏氣問題，導致透明紙無法夾緊、打滑，造成條包透明紙折皺等問題，影響產品外觀質量。

原因分析

紙圈張緊裝置的工作原理是，壓縮空氣從空心軸進入，給氣囊充氣，氣囊膨脹，紙圈座圓周分布的四個張緊塊被頂出，卡住透明紙圈內徑，夾緊紙圈，在主機透明紙輸送機構的牽引下，紙圈張緊裝置整體隨透明紙卷旋轉，并由其后方的電磁離合器控制轉速，以保證透明紙穩定輸送。

氣囊屬于易損件，需要定期更換，由于備件質量不穩定等客觀原因，實際生產過程中，其更換頻率很難準確把握。一旦更換不及時出現漏氣，氣囊內部壓力便會減小，漏氣現象嚴重到一定程度，氣囊內部壓力低于4bar（壓縮空氣工作壓力為4～6bar），張緊塊便無法有效夾緊紙圈，造成透明紙輸送不穩定，繼而導致透明紙折皺等包裝質量問題。

方案設計

摒棄原裝置的氣囊張緊機構，改造為氣動連桿機構。其原理為，借助連桿運動將氣缸活塞軸向力轉化為張緊塊徑向張緊力，從而夾緊紙圈，達到與原裝置相同的效果。

裝置使用時，接通壓縮空氣，壓縮空氣從軸座的軸心孔進入，至氣缸體，推動活塞沿導柱向支座方向移動，推動張緊塊向軸座方向移動。同時，在擺桿作用下，張緊塊沿支座徑向向外移動，從而夾緊透明紙紙圈。此時，復位彈簧處于壓縮狀態。壓縮空氣切斷時，復位彈簧推動復位擋圈復位，實現張緊塊的復位。

項目成效

裝置改造后，因氣囊漏氣造成的條包透明紙折皺等質量問題得以杜絕，紙圈張緊裝置維護周期較改進前大大延長，安裝使用6年間僅進行過一次拆卸清潔。