MK9-5卷烟机引纸凹辊传动方式的改进（图）

2013年04月23日来源：烟草在线专稿作者：欧阳庆荣

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　　烟草在线专稿　　摘要：MK9-5卷烟机供纸装置由供纸电机传动一对齿轮，通过引纸凹棍轴带动凹辊和压力辊运动，从而拉动卷烟纸的运动。在生产过程中，使用国内加工的胶木齿轮材料和精度较低，齿面易磨损，造成传动不平稳，断纸故障频繁；贮纸箱出现卷烟纸堵纸时也很容易造成齿轮传动系上的胶木齿轮损坏。为了改变现状，在研究分析引纸凹辊传动的结构及工作原理后，选择采用“一”字型连接结构方式传递动力。其结构为连接套固定在机架上支撑电机，电机“一”字型连接引纸凹辊，中间通过联轴器直接与引纸凹辊轴连接，减去中间的齿轮传动链。改造原来的引纸凹辊轴。改进后，该传动装置维修拆卸比较方便；传动平稳，降低了维修成本；提高了设备的有效作业率。

　　关键词：MK9-5卷烟机　引纸凹辊　联轴器　“一”字型连接　连接套

　　前言　

　　随着烟草行业发展，市场竞争不断加剧，目前MK9-5卷烟机组已是国内的淘汰机型，在配件供应和配件质量上得不到有效保障。大部分的零配件都是国内加工制造，零配件的材料和精度达不到设计要求。在长期生产运行中，供纸过程中时有产生贮纸箱堵纸故障，导致供纸装置传动链上的胶木齿轮损坏，更换频繁。企业提倡通过改造的方式来满足设备和生产的需要，提高设备有效作业率和降低设备维修费用。

　　1 简介

　　1.1 MK9-5卷接机组

　　MK9-5卷烟机是英国MOLINS公司上世纪八十年代先进水平的卷接设备，整个机组包括MK9-5卷烟机、PA8-5滤嘴接装机、CID6卷烟检测装置、TF3装盘机和重量控制器。机组设计最高生产速度5000cig/min，最大烟条速度350m/s，生产的烟支长度45～90mm，烟支直径6.3～9mm。

　　1.2 供纸系统作用

　　供纸部分是为机器提供速度一定的盘纸，盘纸在托架上，由盘纸电机带动凹辊和压力辊将纸从托架上拉出经过一系列的导轨和导纸辊后进入印刷箱进行印刷，在印刷箱内各辊子拉力的作用下，盘纸往前运行，进入烟枪进行卷制。

　　2 问题的提出

　　由于MK9-5卷接机组大部分的零配件都国内加工制造，很多零配件的材料和精度较低，导致设备的某些机构故障率较高，更换的零件频繁。查看2007年中一个月的MK9-5卷接机组交接班记录，车间MK9-5机组因胶木齿轮损坏造成停机和齿面磨损造成的断纸故障的情况，统计如下：

　　表1

　　从表1可以看出：　MK9-5卷接机组供纸装置因更换胶木齿轮停机次数和断纸次数比较频繁，且耗时累计时间长，增加维修人员的劳动强度，制约了设备的运行效率。　因此，解决该问题势在必行。从表1还可以看出，3号MK9-5卷接机组比率最高，它将作为课题改进试点机组。

　　3　问题分析

　　3.1　供纸装置的传动结构特点

　　盘纸电机的运动由该电机的变频器PLC的逻辑指令和运动指令来决定，主机的运行速度传送到变频器，同时监测贮纸箱上的盘纸张力臂的高度，作为张力反馈补偿盘纸电机的速度，使盘纸反馈送保持一定的张力。引纸凹辊的运转是由变频器控制盘纸电机转动。在盘纸拼接过程中自动完成盘纸的加速存纸、停止、拼接、再启动。

　　供纸装置的传动如图1所示。卷烟机正常运行时，变频器控制盘纸电机，由盘纸电机上的齿轮传动引纸凹辊轴上的胶木齿轮，带动引纸凹辊轴转动，从而带动引纸凹辊作顺时针运动。

图1　供纸装置传动示意图（改进前）

　　3.2　故障分析

　　经过仔细观察分析，认为MK9-5机组因胶木齿轮损坏更换次数比较多的原因，主要由以下几个方面的因素产生：

　　3.2.1　胶木齿轮设计在传动轴的中间，并且由隔套定位。供纸传动腔体内内部空间尺寸小，不方便安装胶木齿轮。

　　3.2.2　我们厂使用的胶木齿轮是国产的，跟原来使用的进口胶木齿轮比较，国产的胶木齿轮承载能力低，齿面比较容易磨损或崩裂，使用寿命短，造成维修次数较多。

　　3.2.3　贮纸箱纸臂高度调整不当时，卷烟纸就会崩断或挤满贮纸箱；一旦卷烟纸存纸太多，就会把纸臂位置顶高，盘纸电机高速运转，造成卷烟纸与布带盘不同步，卷烟纸断纸，更多的卷烟纸挤压着引纸凹辊，导致引纸凹辊运动受阻，造成胶木齿轮齿面磨损加剧，严重时胶木齿轮崩齿。

　　3.2.4由于经常性地更换胶木齿轮，反复拆装过程中，会造成装配精度不断降低，造成恶性循环，也会对轴承及轴的使用寿命降低。

　　综合上述原因，认为外部因素引起的故障可以通过维修调整，避免堵纸现象产生。然而，供纸传动腔体内内部空间尺寸设计小、胶木齿轮更换不方便、胶木齿轮本身质量因素、以及经常性维修拆装造成装配精度降低的问题，就要通过技术革新去改变和完善的。

　　4　改进方案

　　4.1　改进思路

　　为了确保机器能够正常运转，也为了避免改进后的不合理性，经过研究分析决定：遵循设备原有的设计理念，在原有的基础和条件下对它进行局部改进，减去中间齿轮传动环节，降低维修频率。如图2。

图2供纸装置传动示意图（改进后）

　　供纸装置重点是对引纸凹辊传动轴进行改进。将传动轴改为“一”字型连接，将引纸凹辊轴通过联轴器与引纸电机轴相连。增设了连接套，支撑引纸电机并与墙板相连。如图3

图3供纸装置传动实物图（改进后）

　　4.2　传动轴的改进

　　供纸装置传动轴长度为78mm，轴后段在传动腔体内的长度为38mm，如图4。

图4　传动轴的结构（改进前）

　　安装时必须先把轴承（608，　629）安装好，然后把轴插入608轴承内圈推入腔体内，把键安装到位，再将隔套和胶木齿轮对着轴上键的方向套上，再把轴装入已事先安装好的629轴承的内圈里，才能安装到位。十分不便。

　　因此想到把轴上的零件全部去掉，简化结构。但这样就失去了轴的动力传递，所以就想到选用“一”字型传动连接方式，由引纸电机通过联轴器直接传动引纸凹辊轴。其结构变得简单，便于安装。于是将后段轴加长，让其有连接空间。经过现场测绘，最后确定将轴加长48mm，轴的总长为126mm。轴后段的长度由原来的38mm改为了92mm。如图5

图4　传动轴的结构（改进后）

　　4.3　联接套的设计

　　设计好传动轴后，我们考虑到引纸电机都少了一个支撑，无法正常实现动力传递。于是想到了中间加一个联接套来定位引纸电机和连接墙板。如图5，为了方便连接传动轴和电机轴，在连接套中间开一个长度为50mm，宽度为15mm的环形孔；又考虑到开了一个环形孔后灰尘容易进入联接套内，于是又在环形孔上加装长度为54mm，宽度为30mm的盖板，联接套上加工4个M5的内螺纹来固定盖板；联接套一端是联接引纸电机，在直径为100mm的圆形端面上设计加工了均匀分布的4个直径为6.5mm的圆孔。另一端是联接墙板，为了便于整个供纸装置安装在主机架上，连接套的此端圆形环必须切割一块，与墙板上平面平行。端面直径为100mm，圆弧面到平面的长度为80mm的圆弧环上设计3个直径为6.5mm的圆孔，3个圆孔距上平面端线的角度分别为60°、90°和240°位置。