MK9-5卷煙機引紙凹輥傳動方式的改進（圖）

2013年04月23日來源：煙草在線專稿作者：歐陽慶榮

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　　煙草在線專稿　　摘要：MK9-5卷煙機供紙裝置由供紙電機傳動一對齒輪，通過引紙凹棍軸帶動凹輥和壓力輥運動，從而拉動卷煙紙的運動。在生產過程中，使用國內加工的膠木齒輪材料和精度較低，齒面易磨損，造成傳動不平穩，斷紙故障頻繁；貯紙箱出現卷煙紙堵紙時也很容易造成齒輪傳動系上的膠木齒輪損壞。為了改變現狀，在研究分析引紙凹輥傳動的結構及工作原理后，選擇采用“一”字型連接結構方式傳遞動力。其結構為連接套固定在機架上支撐電機，電機“一”字型連接引紙凹輥，中間通過聯軸器直接與引紙凹輥軸連接，減去中間的齒輪傳動鏈。改造原來的引紙凹輥軸。改進后，該傳動裝置維修拆卸比較方便；傳動平穩，降低了維修成本；提高了設備的有效作業率。

　　關鍵詞：MK9-5卷煙機　引紙凹輥　聯軸器　“一”字型連接　連接套

　　前言　

　　隨著煙草行業發展，市場競爭不斷加劇，目前MK9-5卷煙機組已是國內的淘汰機型，在配件供應和配件質量上得不到有效保障。大部分的零配件都是國內加工制造，零配件的材料和精度達不到設計要求。在長期生產運行中，供紙過程中時有產生貯紙箱堵紙故障，導致供紙裝置傳動鏈上的膠木齒輪損壞，更換頻繁。企業提倡通過改造的方式來滿足設備和生產的需要，提高設備有效作業率和降低設備維修費用。

　　1?簡介

　　1.1?MK9-5卷接機組

　　MK9-5卷煙機是英國MOLINS公司上世紀八十年代先進水平的卷接設備，整個機組包括MK9-5卷煙機、PA8-5濾嘴接裝機、CID6卷煙檢測裝置、TF3裝盤機和重量控制器。機組設計最高生產速度5000cig/min，最大煙條速度350m/s，生產的煙支長度45～90mm，煙支直徑6.3～9mm。

　　1.2?供紙系統作用

　　供紙部分是為機器提供速度一定的盤紙，盤紙在托架上，由盤紙電機帶動凹輥和壓力輥將紙從托架上拉出經過一系列的導軌和導紙輥后進入印刷箱進行印刷，在印刷箱內各輥子拉力的作用下，盤紙往前運行，進入煙槍進行卷制。

　　2?問題的提出

　　由于MK9-5卷接機組大部分的零配件都國內加工制造，很多零配件的材料和精度較低，導致設備的某些機構故障率較高，更換的零件頻繁。查看2007年中一個月的MK9-5卷接機組交接班記錄，車間MK9-5機組因膠木齒輪損壞造成停機和齒面磨損造成的斷紙故障的情況，統計如下：

　　表1

　　從表1可以看出：　MK9-5卷接機組供紙裝置因更換膠木齒輪停機次數和斷紙次數比較頻繁，且耗時累計時間長，增加維修人員的勞動強度，制約了設備的運行效率。　因此，解決該問題勢在必行。從表1還可以看出，3號MK9-5卷接機組比率最高，它將作為課題改進試點機組。

　　3　問題分析

　　3.1　供紙裝置的傳動結構特點

　　盤紙電機的運動由該電機的變頻器PLC的邏輯指令和運動指令來決定，主機的運行速度傳送到變頻器，同時監測貯紙箱上的盤紙張力臂的高度，作為張力反饋補償盤紙電機的速度，使盤紙反饋送保持一定的張力。引紙凹輥的運轉是由變頻器控制盤紙電機轉動。在盤紙拼接過程中自動完成盤紙的加速存紙、停止、拼接、再啟動。

　　供紙裝置的傳動如圖1所示。卷煙機正常運行時，變頻器控制盤紙電機，由盤紙電機上的齒輪傳動引紙凹輥軸上的膠木齒輪，帶動引紙凹輥軸轉動，從而帶動引紙凹輥作順時針運動。

圖1　供紙裝置傳動示意圖（改進前）

　　3.2　故障分析

　　經過仔細觀察分析，認為MK9-5機組因膠木齒輪損壞更換次數比較多的原因，主要由以下幾個方面的因素產生：

　　3.2.1　膠木齒輪設計在傳動軸的中間，并且由隔套定位。供紙傳動腔體內內部空間尺寸小，不方便安裝膠木齒輪。

　　3.2.2　我們廠使用的膠木齒輪是國產的，跟原來使用的進口膠木齒輪比較，國產的膠木齒輪承載能力低，齒面比較容易磨損或崩裂，使用壽命短，造成維修次數較多。

　　3.2.3　貯紙箱紙臂高度調整不當時，卷煙紙就會崩斷或擠滿貯紙箱；一旦卷煙紙存紙太多，就會把紙臂位置頂高，盤紙電機高速運轉，造成卷煙紙與布帶盤不同步，卷煙紙斷紙，更多的卷煙紙擠壓著引紙凹輥，導致引紙凹輥運動受阻，造成膠木齒輪齒面磨損加劇，嚴重時膠木齒輪崩齒。

　　3.2.4由于經常性地更換膠木齒輪，反復拆裝過程中，會造成裝配精度不斷降低，造成惡性循環，也會對軸承及軸的使用壽命降低。

　　綜合上述原因，認為外部因素引起的故障可以通過維修調整，避免堵紙現象產生。然而，供紙傳動腔體內內部空間尺寸設計小、膠木齒輪更換不方便、膠木齒輪本身質量因素、以及經常性維修拆裝造成裝配精度降低的問題，就要通過技術革新去改變和完善的。

　　4　改進方案

　　4.1　改進思路

　　為了確保機器能夠正常運轉，也為了避免改進后的不合理性，經過研究分析決定：遵循設備原有的設計理念，在原有的基礎和條件下對它進行局部改進，減去中間齒輪傳動環節，降低維修頻率。如圖2。

圖2供紙裝置傳動示意圖（改進后）

　　供紙裝置重點是對引紙凹輥傳動軸進行改進。將傳動軸改為“一”字型連接，將引紙凹輥軸通過聯軸器與引紙電機軸相連。增設了連接套，支撐引紙電機并與墻板相連。如圖3

圖3供紙裝置傳動實物圖（改進后）

　　4.2　傳動軸的改進

　　供紙裝置傳動軸長度為78mm，軸后段在傳動腔體內的長度為38mm，如圖4。

圖4　傳動軸的結構（改進前）

　　安裝時必須先把軸承（608，　629）安裝好，然后把軸插入608軸承內圈推入腔體內，把鍵安裝到位，再將隔套和膠木齒輪對著軸上鍵的方向套上，再把軸裝入已事先安裝好的629軸承的內圈里，才能安裝到位。十分不便。

　　因此想到把軸上的零件全部去掉，簡化結構。但這樣就失去了軸的動力傳遞，所以就想到選用“一”字型傳動連接方式，由引紙電機通過聯軸器直接傳動引紙凹輥軸。其結構變得簡單，便于安裝。于是將后段軸加長，讓其有連接空間。經過現場測繪，最后確定將軸加長48mm，軸的總長為126mm。軸后段的長度由原來的38mm改為了92mm。如圖5

圖4　傳動軸的結構（改進后）

　　4.3　聯接套的設計

　　設計好傳動軸后，我們考慮到引紙電機都少了一個支撐，無法正常實現動力傳遞。于是想到了中間加一個聯接套來定位引紙電機和連接墻板。如圖5，為了方便連接傳動軸和電機軸，在連接套中間開一個長度為50mm，寬度為15mm的環形孔；又考慮到開了一個環形孔后灰塵容易進入聯接套內，于是又在環形孔上加裝長度為54mm，寬度為30mm的蓋板，聯接套上加工4個M5的內螺紋來固定蓋板；聯接套一端是聯接引紙電機，在直徑為100mm的圓形端面上設計加工了均勻分布的4個直徑為6.5mm的圓孔。另一端是聯接墻板，為了便于整個供紙裝置安裝在主機架上，連接套的此端圓形環必須切割一塊，與墻板上平面平行。端面直徑為100mm，圓弧面到平面的長度為80mm的圓弧環上設計3個直徑為6.5mm的圓孔，3個圓孔距上平面端線的角度分別為60°、90°和240°位置。