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包裝機商標紙橫向輸送器漏油故障的分析與改進

發布時間:2020-06-29 08:42:02 |來源:網絡轉載

包裝機組是國內通過引進消化吸收意大利包裝機組而來的產品。本機組具有性能穩定、包裝質量好、包裝速度快、自動化程度高等優點,被很多卷煙包裝生產廠家使用,也是目前我國卷煙包裝設備的主流機型。但在實際生產過程中,由於設備本身的設計缺陷,包裝機商標紙橫向輸送器在運行時存在嚴重的漏油問題。目前一些常規的方法都無法有效解決該問題,平時維修隻能靠頻繁地更換密封元件來緩解設備的漏油現象。通過對商標紙橫向輸送器漏油現象的長期分析研究,提出了通過改進回油結構來解決漏油的新方法,最終成功解決了商標紙橫向輸送器的漏油問題。

紙橫向輸送器工作原理

商標紙橫向輸送器主要由扇齒輪、齒條、支承座(主要由法蘭、法蘭套和法蘭盤等組成、齒條支架、推送小車等組成。在此機構中,其動力來自主動齒輪,通過主動齒輪的齧合傳動,帶動齒輪凸輪軸轉動,從而帶動凸輪轉動;凸輪通過棍輪 2、擺軸 驅動扇齒輪 12 擺動,扇齒輪驅動齒

27 在法蘭套 16、法蘭 21、法蘭盤 24 中做往複運動,從而帶動執行件完成商標紙進入 5 號輪下

方包裝位置的橫向輸送(如圖 1 所示

 

商標紙橫向輸送器結構原理圖

圖1 商標紙橫向輸送器結構原理圖

  1. 漏油現狀及漏油因素分析
  2. 漏油現狀

要解決商標紙橫向輸送器漏油問題,首先應確定漏油點。經反複仔細觀察,發現商標紙橫向輸送器支座及下方機器表麵上總是沉積有很多含油煙末,進一步發現橫向輸送器支承座端部法蘭盤下方)有嚴重滲漏現象,故認定該處為漏油點(如圖 2 所示

商標紙橫向輸送器漏油現狀圖

2 商標紙橫向輸送器漏油現狀

 

    1. 漏油因素分析

根據流體力學有關知識,潤滑油滲漏量 Q 與間隙、潤滑油粘度、內外腔壓力差等有關,可以用以下公式來說明:

Δp/ ( 12μL )

(1)式中:Q 為滲漏K8凯发登录入口;b、h、L 分別為間隙的寬度、高度、長度;μ 為潤滑油粘度;Δp 為間隙內外腔壓力差。

從式(1)可看出潤滑油滲漏主要與潤滑油粘度、間隙和內外腔壓力有關。

1.潤滑油粘度

表 1 中列出了目前我國主要的幾種包裝機組的潤滑情況。

 

表1 各類包裝機組潤滑技術參數

 

型號 包裝速度/(包/min) 潤滑方式 潤滑油型號 潤滑油粘度/(mm 2 ·s -1 

各類包裝機組潤滑技術參數表

從表 1 可知:上述機型的潤滑方式和工作溫度都基本一致,但是,GD ZB 係列機型的潤滑油粘度在同等工作溫度下明顯要比機型低。根據式(1,潤滑油粘度與滲漏K8凯发登录入口成反比,即粘度越小,漏油情況越嚴重。因此,潤滑油粘度低是機型較其它機型容易滲漏油的主要因素之一。

1.間隙

間隙的產生與密封件、密封措施以及零件加工精度密切相關。包裝機組是通過消化吸收意大利機型而來,國內的加工技術達不到國外先進水平,使零件加工精度達不到國外水準, 致使商標紙橫向輸送器中齒條與法蘭及法蘭盤的配合間隙過大。並且,意大利公司采用的標準很多是企業標準或歐洲標準,與國內有所不同,比如對法蘭內 O 型圈的安裝尺寸和對油封類型的選擇與國內的通常做法就不一樣,致使密封件易失效,造成漏油現象。

​​​​​​​2.內外腔壓力差

內外腔壓力差主要由內外腔潤滑油容量不同造成。如圖 3 所示為商標紙橫向輸送器支承座裝配示意圖,從圖中可知,當齒條沿“x”方向向外腔運動時,齒條上的潤滑油沿“V” 型溝槽通過“a” “b” 兩個油孔進入外腔進行潤滑,當推杆向內腔運動時,僅有“b”1 個油孔回油,所以,外腔油量是內腔油量的 2 倍。假設 包裝機以 400 包/分的速度運動,齒條每分鍾將做 400 次往複直線運動,多次往複後,殘留在外腔的油量越來越多,從而導致外腔密封圈的壓力過大,造成密封圈失效漏油。

改進前商標紙橫向輸送器支承座裝配示意圖

圖3 改進前商標紙橫向輸送器支承座裝配示意圖

3.改進方案分析

4.改變潤滑油粘度

粘度高的潤滑油,能承受較高的壓力而不會被擠離潤滑表麵,但其較大的液體內部摩擦力卻可

能阻礙機構的運行。粘度低的潤滑油,內部阻力較小,但容易被擠離潤滑表麵。潤滑油的選擇與機械設備的功能設計是密切相關的,對與已經成熟的 ZB 係列機組,要更改潤滑油型號需對原係統重新設計,改造成本高昂。因此,通過提高潤滑油粘度來解決漏油現象是不現實的。

  1. 5.改進配合間隙

配合間隙與零件加工精度密切相關。意大利某公司的產品生產要求與其它國家有所不同,如與德國某公司相比,意大利某公司對圖紙的要求相對寬鬆,對零件等一些具體要求是由生產部門來保證而未在圖紙上做出要求。引進某公司的技術進行消化吸收的,而國內的加工工藝達不到國外先進水平,要提高零件的加工精度需對加工設備進行改造升級,改造成本高。因此,通過提高配合間隙精度來解決漏油現象也是不現實的。

  1. 6.減小內外腔壓力差

經過上述分析,由於商標紙橫向輸送器中法蘭油路不合理,從而導致回油不及時,使法蘭外腔油壓大於內腔油壓,造成密封失效,產生漏油現象。我們可以從減小法蘭內外腔壓力差入手,通過改變法蘭油路或增加回油結構,使外腔油壓與內腔油壓達到一種平衡狀態,從而解決商標紙橫向輸送器漏油問題。在此種改進方案中,隻需對法蘭或法蘭盤結構進行相關改進便可實現減小內外腔壓力差的目的,改造簡單、成本低。因此,通過減小法蘭內外腔壓力差來解決商標紙橫向輸送器漏油問題是切實可行的。

7.商標紙橫向輸送器的改進

經過對商標紙橫向輸送器支撐座的結構進行仔細分析研究,認為可以通過改進法蘭或法蘭盤結構來減小法蘭內外腔壓力差。對於法蘭的改進,主要考慮改進法蘭的油路,增強回油功能,但是, 由於商標紙橫向輸送器的運行速度較快,最快可達 3.6m/s,潤滑油始終會隨齒條被帶出法蘭盤,改進後漏油現象依然存在。所以,決定在法蘭盤上增加回油結構來回收被齒條帶出的潤滑油,以解決漏油問題。

    1. 具體改進措施
    2. 改進前法蘭盤結構示意圖改進後法蘭盤結構示意圖

 

(a)改進前                          (b)改進後

圖4 法蘭盤結構示意圖

 

4 ab分別為法蘭盤改進前後結構示意圖。改進後的法蘭盤結構變為圓柱形,直徑仍為 56mm,厚度變為 20mm,並在法蘭盤內增開了一條環形回油槽,回油槽寬 4mm,深 5mm, 同時,在回油槽正下方增設了一個 M5 的螺紋孔,以安裝油嘴。為了保證潤滑油在齒條往回運動過程中被回油槽充分回收,將回油槽外圈直徑增大 0.2mm,即外圈直徑為 20.2mm,內圈直徑為 20mm

 

  1. 8.改進後工作原理

5 為改進後商標紙橫向輸送器支撐座裝配示意圖。圖中法蘭盤通過螺栓連接在法蘭上,同時法蘭通過螺栓連接在法蘭套上,法蘭盤與法蘭之間安裝有油封和 O 型圈,法蘭與法蘭套之間安裝O 型圈,並且法蘭盤下方安有油嘴,以便回收潤滑油。當齒條從內向外運動時,油封的主要作用就是刮去齒條上的潤滑油,油封的前端麵空隙與回油孔是相通的,隨著齒條的向外運動,空隙中的潤滑油越積越多,油壓隨之升高,被刮下的潤滑油就會從空隙中通過回油孔回流到傳動箱內。由於齒條運動速度較快,粘附在齒條上的潤滑油不可能被油封完全刮淨,回油槽的作用就是在齒條從外向內運動過程中回收齒條上未被刮淨的潤滑油。回油槽的外圈直徑比內圈直徑大 0.2mm,其目的是為了防止回油槽外圈將齒條上的潤滑油刮下,從而造成潤滑油泄漏。當齒條經過回油槽內圈時, 潤滑油被刮下回流到回油槽中,被刮下的潤滑油通過螺紋孔、油嘴和油管被引流到傳動箱內。

改進後商標紙橫向輸送器支撐座裝配示意圖

 

 

 

  1. (1)改進後效果
  2. (2)圖5 改進後商標紙橫向輸送器支撐座裝配示意圖

 

通過對車間其中 3 包裝機商標紙橫向輸送器按照上述方案改進後,發現漏油現象明顯減輕,該部位油封的更換周期明顯延長,由原來的 3 月更換一次變位每年更換一次,很好地解決了商標紙橫向輸送器的漏油問題。同時,使設備運行效率得到有效提升,現場清潔度和產品質量也得到了充分保障。

通過對包裝機商標紙橫向輸送器的漏油原因進行分析,探索出了通過技術改進解決漏油的新方法,拓展了自己的維修思路,豐富了自己的維修經驗,提高了分析解決疑難問題的能力,成功解決了商標紙橫向輸送器的漏油問題,保證了產品質量。

 

 

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