卷接机组蜘蛛手同步齿型带更换装置

张博勇

摘 要： 本文对ZJ17型卷接机组蜘蛛手同步齿形带更换作业进行研究，针对更换作业过程中的参与人数多、耗时长以及作业的不稳定性进行了深度分析，结合现场作业及机械设计，自主研制出了卷接机组蜘蛛手同步齿形带更换辅助工装，使得同步齿形更换作业安全、高效。

关键词： 卷接机组；同步齿型带；更换作业

前 言

现代化工业企业中，设备是生产的基础，是企业赖以生存的支柱，设备的稳定性直接影响着产品质量、物资消耗、安全生产和经济效益。ZJ17型卷接机组在卷烟企业生产中发挥着中流砥柱的作用，设备性能稳定，维保技术成熟，操作方便。

在日常维保作业中，我们发现ZJ17型卷接机组蜘蛛手同步齿形带的更换作业费人费时，作业过程存在不稳定因素，调整部位多，严重影响了设备维保作业效率。

2 问题提出

烟支传送装置蜘蛛手主要作用是将传烟导轨上的双长烟支吸起输送到YJ27型接装机进烟鼓轮上，蜘蛛手机构的传动方式为同步齿形带传动，主要由回转体、传送臂、抽吸槽、偏心法兰、拉盖、带轮、张紧轮等部件组成。蜘蛛手长时间运行后同步齿形带会磨损，甚至会失效。影响了设备性能稳定性，所以我们需要对同步齿形带进行定期检查及更换。

通过对同步齿形带更换作业情况进行统计，我们得出以下结论：作业平均耗时120min/次，作业需4人参加。

3 问题分析

解决同步齿型带更换作业费时费力这一问题的关键环节便是将回转体托起并保持合适高度。对此我们提出以下两种思路。

1.使用千斤顶，经过对设备勘察，发现回转体下方的设备结构紧凑，千斤顶无合适工作空间。

2.使用撬杠，设备无合适撬点位置，而且使用撬杠回转体高度无法准确拿捏。

基于以上分析，两种方案均不适合回转体托起作业，需要一种可将回转体托起并托起高度可控的一种装置。

所以我们将思路锁定为：研制可将回转体顶起并顶起高度可调的装置。

4 设计思路

经过对回转体周围机架结构进行检查分析，我们设计一装置，以机架为支撑装置，将回转体与装置连为一体。用丝杆将装个装置撑起，以此实现托起高度的调整。

结合上述分析，本装置应分为以下结构：回转体支撑构件，装置顶起构件及构件连接架。

5方案设计

结合上述分析，我们将结合现场设备，从装置各构件的作用及结构进行方案设计。

5.1 回转体支撑件

回转体支撑件作用为支撑回转体，并对回转体进行轴向和径向定位，将回转体和装置连为一体。可利用回转体吊环螺栓孔，与装置相连，所以我们需要加工以弧形块与回转体相连（弧形块加工Φ12的孔），并支撑回转体。

弧形块材质应有较高的强度，为减轻装置重量，结合加工性、经济性我们将弧形块材质定位铝合金。为确保弧形块与回转体紧密相连，弧形块弧面半径定位178mm；其宽度尺寸需保证将回转体托起保持平衡，经计算，最终将其宽度定为55mm。

5.2 装置顶起构件

装置顶起构件作用为将整个装置顶起，结合上述分析，我们将其定位丝杆，根据回转体重量、装置自重及装置操作空间，结合车间常用丝杆及库存件，我们将丝杆定为M12.0*1.75三角螺纹的螺栓。与此同时，装置机架上应设置M12.0的螺纹孔。

5.3 构件连接架

构件连接架作用为将弧形块与丝杆连接，并为丝杠提供合适的顶起点位置。结合工作空间及载荷大小，我们将其材质定为10mm厚的45钢板。连接板与回转体接触，其上表面弧形半径定为178mm；为确保装置稳定、安全需将构件连接板与卷接机组机架相连接，其侧面加工Φ10的孔。

6 方案汇总

弧形块和弧形连接板采用4个M6的沉头螺钉连接，其它各构件间通过手工电弧焊连接，可保证其连接强度。构件加工过程中，确保弧形块弧面表面粗糙度为Ra3.2，两丝杠中心线与弧形块连接孔中心线装配平行度为±0.5mm。其余尺寸及装配无特殊要求。

7 实施加工

结合所制定的方案，我们进行了该装置的实施加工。

7.1 绘制零件图

根据各零件结构及使用要求，绘制了各零件加工零件图及装配图，同步齿型带更换辅助工装其装配图如图1所示。

7.2 零件加工及装配

根据各零件图我们进行了各零件的加工，并结合各零件技术要求进行了检查验收。在各零件加工到位后，我们进行了装置的装配工作，其实物如图2所示。

8 实践应用

在装置装配合格后，我们在同步齿型带更换作业中进行了实践应用。其操作流程为：在TOP线和偏心轮结合面处、偏心轮与机体结合面处做标记。盘车使回转体上的吊环螺纹孔垂直朝下。

拆卸吸风块，将工装放置于回转体下方；

将吊环孔与工装弧形方块的中心孔相对正；

将M10六角螺钉通过工装弧形块的中心孔拧入吊环螺纹孔中；

④将10mm垫片放置于后弧形连接板板与机体之间，将M8内六角螺钉通过后连接板的孔（φ12mm）与机体相连，暂不预紧；

⑤将两个丝杆拧入左、右两个连接板的螺丝孔中，调整丝杆使工装能托起回转体；（以直尺测量底座到机架的垂直距离，使两端一致时可符合要求。）

⑥拧紧构件连接板与机体连接的螺钉，更换同步齿型带。

在同步齿型带更换完成后，拆卸装置，装回各部件，即完成同步齿形带的更换。

装置在实际作业中的应用，提高了更换效率，其更换时间由120min缩短为55min。作业人数由4人（2人托起，1人维修，1人监测）缩减为2人（1人维修，1人监测）。同时装置的使用避免了回转体的晃动，增强了作业安全性、稳定性。同时，将为经验化的托起作业提供了准确了数据支撑，保证了作业的质量。

9 結 语

目前ZJ17型卷接机组在国内仍为主流机型之一，该问题也普遍存在。该工装目前已推广使用。在对装置性能熟悉后，为便于进一步成果分享，我们对该装置进行了专利申请，专利申请号为“201720750462.4”。

在今后工作中，将以“确保维修质量”为准则，将继续关注车间疑难点，并以此为切入点，服务生产。