YJ29A装接机出烟鼓轮导向机构改进

田晓光

摘 要：YJ29装接机出烟鼓轮是将在所有检测点都已通过的烟支输送至包装机进行包装的设备。这一环节中，可能会对产品造成不同程度的损坏。通过将鼓轮改造成上传送刚性导向板机构，延长了原有气阀的工作角度，可利用出烟鼓轮作用于烟支的切向力将烟支送到导向槽内，从而利用输送带的摩擦力将烟支带入下一个工艺流程。新设计的烟支导向板机构设计简单、制造成本低、使用效果好，消除了原有导向机构的故障，提高了烟支输送的可靠性，实现了整个设备的稳定性和安全性，在保证产品质量的同时，提高了设备的有效作业率。

关键词：出烟鼓轮；导向机构；导向板；装接机

中图分类号：TS43 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.11.075

企业的生命源自高质量的产品，因此，竞争越激烈，越是要注重产品质量的稳定和提高。YJ19卷接机组是许昌烟草机械公司引进英国莫林斯公司的PASSIM卷接机组技术后消化并改进的设备。该机组设计合理、技术先进、稳定性好、生产效率高。我厂共有9组ZJ19卷接机组，担负着重要的生产任务。我厂运行多年来，该设备一直保持着较好的运转性能，各项技术指标良好，尤其是该机组的大流量烟支调头部分是高速卷接机组中性能较优良的调头机构之一。但在近几年的生产运行中发现，YJ29A接装机出烟鼓轮的上传送机构出现故障的频率较高，尤其是上控制皮带、下传送带等需频繁更换，损耗严重，很大程度上制约了设备有效作业时间的提升，并存在严重的质量隐患。

1 原导向机构中存在的问题

1.1 设备本身存在的问题

由于原导向机构多采用同步齿形带传动，磨损、毛边、物理伸长和厚薄不一致等都容易造成夹持力不一致，进而导致以下3方面出现质量缺陷：①内外传送带的速度或厚度不一致，在烟支送至斜板形成堆码时容易引起烟支歪斜，造成乱烟，引起烟支皱纹、断带；②当传送带的磨损到一定程度后，容易产生毛边，造成烟支表面损伤；③上位控制带和下位传送带的安装精度要求高，一旦调整不到位，容易挤压烟支。

1.2 维护保养的时间长

工作中需要定期检查各条传送带的磨损状况，并定期维护和保养。在维护时，需切断机器电源，打开嘴机前面的防护罩，取下有机玻璃罩、烟支传感器、内外侧护板、斜板和最后传送鼓轮等多个零件；取下上、下位的8根同步齿形带、下同步带轮和上位外侧张紧装置，打开中间的传动齿轮箱，检查、清理

所有转动轴承、同步带轮、同步齿形带和齿轮等。由此可见，调整、维修的工作量较大。

2 烟支传送的工作原理

2.1 导向机构结构组成

如图1所示，上传送控制带（2）接收来自出烟鼓轮（1）的2个单排烟支，并将它们送进烟支成堆器（3）的内外传送带上，最终烟支排摆成多层。各层烟支因传送带速度降低而形成，拖条用以控制控制带的烟支流量。一排多层烟支被直接送进降落槽（5），而另一排多层烟支则由调头装置（7）调头180°，再与降落槽中的烟支汇合。以这种方式将一排烟支调头，使降落槽下面的出口传送带（6）上的烟支滤嘴均朝向同一个方向。

图1 出烟鼓轮堆码装置结构示意图

上传送控制带装置将来自出烟鼓轮槽中的烟支送到烟支成堆器的传送带上。上控制带的松紧由弹簧自动调节，弹簧位于从动皮带轮的机座中；下控制带的松紧可通过朝烟支成堆器方向调整控制带驱动机座来调节。

控制带组件的调整在机器组装和测试期间已完成。如果烟支尺寸发生改变，则控制带组件须重新调整。

如图2所示，导向机构装置主要由出烟鼓轮、上位控制带、中间齿轮箱、下位传送带、尼龙片和斜板组成。下位传送带由

内、外排各2根同步齿形带、出烟鼓轮上的4个齿形带轮构成。内、外排下位同步齿形带由出烟鼓轮将动力传递到中间齿轮箱，由中间齿轮箱的一对啮合齿轮将动力传递到内、外排上位控制带。上位控制带由内、外排各2根同步齿形带、弹簧张紧装置、被动带轮构成。

图2 导向机构装置示意图

2.2 原导向机构工作原理分析

导板与皮带轮之间的间隙调整不当，会造成皮带轮损坏。导板与皮带轮间隙过大时，会产生漏烟现象；间隙过小时，导板会与皮带摩擦，使皮带损坏。在设备静态下调整、核实后，设备动态时或使用一段时间后，也常会出现与皮带的摩擦现象，进而对皮带造成损坏。

烟末进入皮带齿形槽内时，会造成齿形带传动不平稳，长期使用就会造成皮带齿形变形，进而磨出钢丝、划伤烟支。

齿形传送带损伤后，露出的钢丝会摩擦带轮，长时间作用后就导致带轮损坏。换上新皮带后，带轮常会产生受力不均，作用一段时间后轴承会损坏。

3 改进方案

3.1 解决问题初步方案

对导向机构易损件进行定时检查、更换，对设备进行预修，预防问题的发生，进一步加强人工监控。更换原厂配件，选择品质较高的材料，提高易损件的耐用度。加强日常保养力度，及时清除烟末，对轴承按时保养润滑，皮带和带轮毛刺采用手工检查。对于上述解决方法，经过一段时间的观察实践后，仍无法彻底解决因皮带松动、破裂而造成的质量不稳定问题。

综合以上分析，原机构设计中存在一定的不合理性，故障发生频次高、维修时间较长、配件损耗过大，同时，给产品质量带来了一定的不可控性。经过反复思考、讨论，对出烟鼓轮导向机构进行了重新设计，拆除了原有机构，彻底解决了此类问题，提高了导向机构的稳定性和安全性，使该机构的故障率降低了99%.

3.2 实施操作

完全拆除原有控制带机构，加装了新设计的凹形导板和柔性金属搭链，延长了原有气阀的工作角度，利用出烟鼓轮作用于烟支的切向力将烟支送到导向槽内，依靠凹形导板平面的坡度和柔性金属搭链的组合，保证了烟支贴着凹形导板自由下滑，使从出烟鼓轮输出的烟支整齐、有序地传送到大流量传送带上，并正确地排列堆码。

3.3 改造内鼓阀芯结构

由于原烟支取出点在12点处，此处负压为0， 11点到12点之间5 cm处无吸风，在切向力的作用下可能造成烟支乱。因此，将负压区域延长至11点处，改造后烟支的取出点在11点处。具体如图3所示。

上不锈钢导向板安装在原上位控制带装置在出烟鼓轮上的安装位置，用螺钉联接并加装柔性金属搭链。下凹形导向板安装在原斜板安装处，凹槽底边和鼓轮外缘的间隙为2 mm。不锈钢凹形导板安装应具有一定的斜度，其延长边要延伸到鼓轮两边的凹槽内，且低于鼓轮最高点的烟槽底边，从而使取出的烟支能顺利沿着不锈钢凹形导板下滑。柔性金属搭链的作用是保证烟支由不锈钢凹形导板取出时运行平稳并形成烟堆。上传送导向板机构工作原理示意图如图4所示。

图3 内鼓阀芯吸风区示意图 图4 上传送导向板机构工作原理示意图

4 新结构的特点

新结构的特点有以下5点：①导向板结构简单、紧凑，能稳定、可靠地实现烟支从鼓轮到输送带的转移。②从结构上根本地解决了以上问题，一劳永逸。③无维护成本。不需要更换皮带、轴承和皮带轮等备件。④节约动力能源。此刚性导向板机构不需要提供动力源。⑤整个机构得到了精简，维修性好大大节约了维修时间，基本不需维护。

5 实施效果

2012年，在1台YJ29卷接机组上进行了改造，改造前、后机器的运行效果如表1所示。从设备的运行效果看，新设计的上传导向板机构可完全满足使用要求，最后鼓轮传送的烟支能快速、平稳地到达烟堆传送带上，实现了高效、可靠运行。根据2012年改造的1组YJ29接装机组所取得的良好效果，对剩余8组进行了推广使用，对保证全厂生产的稳定运行和产品质量起到了很大的作用。

表1 改造前后故障统计对比

序号 故障类型 频次/年（次） 维修时间/min

改造前 改造后 改造前 改造后

1 齿形带故障 30 0 600 0

2 轴承、带轮故障 9 0 316 0

3 烟支堆码故障 302 约1 000

总计 341 0 1 931 0

6 结束语

通过改造和生产实践，省去了大量的维护工作量、减少了备件消耗，受到操作人员、维修人员和管理人员的好评，达到了预期目标。这也对今后的工作提出了更高的要求，只有不断探索、拓展思路，才能解决出现的新问题。

〔编辑：张思楠〕