zb25机组烟支分离器的改进设计.docx

ZB25 机组烟支分离器的改进设计 摘 要 ZB25 包装机组烟库部分的烟支分离器采用固定方 式对烟支进行分离，烟支在分离器顶部受自落烟支较长时 间重压造成折皱变形，使烟支在输送过程中下落错乱易引 起烟道堵塞，直接影响包装机组的连续运转和产品的包装 质量。本文介绍了如何利用设备原有动力改进烟支分离器， 解决烟支折皱变形、减少烟道堵塞问题，以提高设备运行 率，保证产品质量。 关键词 烟支变形活动分离器产品质量 1 引言 XX 卷烟厂于 XX 年从上海烟草机械有限责任公司购进了 ZB25 软盒包装机组生产线，该设备是从意大利 G.D 公司引 进 X1-SC 包装机组全套技术，经消化吸收后国产化的卷烟 包装设备。它由 Y1325 型软盒包装机、YB55 型盒外透明纸 包装机、YB65 型硬条包装机和 YB95 型条外透明纸包装机四 部分组成，包装设计速度 400 包/分钟。由于车间生产布局 与卷接机组连接时的整体布局要求有一定差距，使卷接机 组输送的烟支在包装机烟库部分烟支落差较大，烟支在固 定分离器处不能及时分流被挤压变形。为了避免烟支变形， 保证产品质量和提高设备运行率，通过分析，采取从减小 烟库部分对烟支的压力入手，结合改进烟支分离器结构设 计，解决烟支变形问题。 2 烟支输送工作原理 2.1 烟支输送流程见图 1 图 1 烟支输送流程示意图 2.2 烟支输送工作原理见图 2 由卷烟机和翻盘机提供的烟支，经过烟支输送带传送 进入包装机烟库。固定分离器将烟支分成两路再由菱形块 搅动烟库的烟支，使烟支能恰当分流，以平衡 767 三 个下烟通道所需要的烟支。烟支搅动辊使其周围紧挨着的 烟支经搅动后能逐一地进入下烟通道，避免产生两支烟挤 在下烟通道口处而造成下烟堵塞。第一推进器的一组三个 推烟排分三层把烟支推入模盒，烟支按 767 排列进入 模盒成形后被同步输送带送至第二推进器前，由第二推进 器把模盒中的烟组推入烟支交接轮。交接轮旋转 180再由 烟支交接轮推烟板和铝箔纸包装轮跟随板将烟组连同到位 的铝箔纸推入铝箔纸包装轮。 图 2 烟支输送原理示意图 1.烟支提升 2.烟支水平输送 3.加料头烟支控制板 4.烟 支自落方向 5.固定分离器 6.导流块 7.菱形块 8.模盒 9.搅 动辊 10.下烟通道 3 烟支折皱原因分析 3.1 烟支输送压力分析 为了保证包装机能够连续运转，烟支的输送速度应大 于烟支的包装速度。X1 包装机烟支搅动辊到加料头之间落 差有两米，烟支进入到加料头经定量控制后靠自重下落到 烟库内。部分未能及时分离的烟支，在固定分离器顶部烟 丝端易受上部烟支重量的压力长时间挤压造成烟支变形。 烟支挤压变形见图 3 图 3 烟支挤压变形示意图 1.固定分离器 2.烟库横梁 3.烟丝端挤压变形 4.烟支下 落方向 5.挡板 3.2 烟支输送方向分析 到达加料头的烟支靠自重下落到烟库内，然后通过固 定分离器再分流。由于烟支两端分别是烟丝和滤嘴，烟丝 和滤嘴在重压下张力不一致，导致烟支向一侧倾斜，倾斜 的烟支在固定分离器顶部不能及时分流易折皱、变形，严 重时架在固定分离器顶部。 烟支变形架在固定分离器顶部见图 4 图 4 烟支架在固定分离器顶部示意图 1.固定分离器 2.横架分离器的烟支 3.正常下落烟支 4. 烟支下落方向 3.3 固定分离器作用及缺陷分析 由于固定分离器的作用，靠自重落入烟库中的烟支能 够恰当分流，以平衡二十三个烟支通道所需要的烟支，减 小烟支在搅动辊处的压力，使合格的烟支顺利进入下烟通 道。 固定分离器的缺陷是仅起到一个“隔板”作用，易造 成烟支在固定分离器顶部停留，受自落的上部烟支挤压折 皱、变形。尤其是一旦出现歪斜的烟支，由于不能及时地 梳理造成烟支严重折皱、变形和烟支打横导致下烟堵塞。 固定分离器由于在设计上存在一定不足，使烟支在输 送过程中受挤压变形及烟支变形架在固定分离器顶部，影 响烟支顺利进入下烟通道，导致烟道堵塞、影响设备连续 运转和存有产品质量隐患。根据出现的问题，XX 卷烟厂着 重对红“中南海”出现烟支变形次数最多时进行了跟踪， 统计了 XX 年 4 月 6 日7 日六个班次的烟支变形次数，见 表 1。 表 1 XX 年 4 月 67 日生产红“中南海”固定分离器 处烟支变形统计表 单位：次 4 固定分离器改进的技术方案和实施 4.1 烟支活动分离器的技术方案 烟支活动分离器是将原烟支分离器上部利用销轴与烟 库横梁定位，下部固定一螺柱，利用连杆拉动螺柱使烟支 分离器摆动，促使“隔板”变成“拨板”，靠自重下落的 烟支不能停留在烟支分离器顶部，烟支则沿着活动分离器 两侧有序进入下烟通道。 图 5 活动分离器示意图 1.连杆 2.螺母 3.关节轴承 4.烟支分离器 5.烟库横梁 6.销 轴 7.螺柱 8.垫圈 4.2 烟库传动链的改进方案 烟库传动链的改进见图 6 图 6 烟库传动链的改进示意图 随着设备连续运转，烟支搅动辊电机带动齿轮 Z1 将运 动传给齿轮 Z2，齿轮 Z2 安装在齿轮 Z3 的轴上，齿轮 Z3 带 动中间齿轮 Z4 把运动传给内齿轮凸轮 Z5，该凸轮通过连杆 机构带动菱形块、拍烟板和活动分离器运动。齿轮 Z3 的轴 是一个偏心轴，通过偏心带动连块，使齿条 Z6 作往复移动。 齿条 Z6 的移动带动了 23 个齿轮 Z7 转动，从而使齿轮 Z7 同轴的 23 个搅动辊搅动。 4.3 分离器摆动角速度和摆动线速度分析 分离器摆动角速度和摆动线速度分析见图 7 图 7 分离器摆动示意图 在图 7 所示分离器传动机构 ABCD 中，主动摇杆 AB，通 过连杆 BC、从动摇杆 CD 带动分离器的顶部 E 点对烟支进行 分离。其机构的运动位移和速度运动情况，可在假定主动 件作等速运动的平面连杆机构中利用瞬心法进行分析。 瞬心法分析见图 8 图 8 瞬心法分析示意图 所谓瞬心法是指当两构件作平面相对运动时，在任一 瞬时，都可以认为它们是绕某一重合点作相对转动，而该 重合点则称为瞬时速度中心，简称瞬心，用符号 Pij 表示 构件 i 和构件 j 的瞬心。 利用瞬心法进行速度分析，可求出分离器摆动角速度 及分离器上某点的线速度。在图 8 所示的平面四杆机构 ABCD 中，设各构件的尺寸均为已知，又知主动件 2 以角速 度 2 转动，因为 P24 为构件 2 及构件 4 的等速重合点， 故得 由上式可得 式中，2/4 为该机构的主动件 2 与从动件 4 的瞬时 角速度之比，即机构的传动比。由上式可见，此传动比等 于该两构件的绝对瞬心至其相对瞬心之距离的反比。 同理可得 C 点的速度即为瞬心 P34 的速度，则有： 由上式可知，分离器 E 点的角速度为 分离器 E 点的线速度为 分离器 E 点摆动角度为 4.4 新型烟支分离器的方案实施 4.4.1 烟支分离器的结构设计见图 9 图 9 烟支分离器的结构示意图 1、4.销轴 2.隔离垫 3.关节轴承 5.连接件 6.垫圈 7.防 松螺母 8.摆件 9.传动轴 10a.新增加调节连杆 10b.搅动辊 调节连杆 11.摆杆 12.分离器 13.横梁 14.轴 烟支拍板和菱形块的动力由烟库后部右侧的摆件 8 传 动，在不采取较大改动的情况下，利用摆件 8 通过连接件 5、连杆 10、摆杆 11 带动分离器 12 左右摆动搅动烟支，使 下落的烟支不能在分离器顶部停留。 4.4.2 烟支通道的改进见图 10 图 10 烟支通道改进示意图 1.烟支通道 2.导流块 3.分离器 4.连杆 改进后的烟支下落通道增加三处导流块 2。利用导流块 改变烟支自落方向，避免烟支重量直接压向分离器，减轻 烟支重量对分离器向下的压力，使分离器能够随设备运行 时灵活摆动，对下落的烟支进行搅动，并随着分离器有规 律的摆动迫使烟支不能停留在活动分离器顶部。 4.5 效果检验 经过生产中实践检验，改进后的烟支通道由于导流块 的作用使烟支向下的压力减轻，活动分离器随着设备运行 有规律地摆动，使通过分离器顶部的烟支避免了受堆积挤 压造成的烟支折皱和变形。分离器的摆动同时实现了倾斜 烟支在分离器顶部的及时梳理、恰当分流，为烟支能够顺 利进入下烟通道提供了保障。烟支分离器改进后的效果见 表 2 表 2 XX 年 4 月 10-11 日生产红“中南海”固定分离 器处烟支变形统计表 单位：次 5 结束语 本项目针对 ZB25 包装机组 X1 烟库部分烟支输送机构 中烟支落差大，底部烟支受力后易变形以及固定分离器无 法及时分离烟支，造成烟支停留后挤压