条烟输送机的优化改进

赵淑华

（河南中烟工业有限责任公司安阳卷烟厂，河南 南阳 473000）

条烟输送设备是卷烟生产包装过程中的运输设备，主要用于成条烟的输送，将卷烟包装机组与装封箱机柔性地连接起来，将包装机组生产的条烟整齐、平稳、完好无损地输送到装封箱机组上，并根据卷烟包装机组和装封箱机的工作情况对条烟输送流量进行适时控制和调节，完成条烟的自动输送任务，使烟箱包装生产线实现高速自动化。

1 条烟输送机组存在的主要问题

根据现场实际使用情况，条烟输送线发生的故障问题主要为输送链板断裂以及动力轴断裂等故障。这是因为多台条烟输送机共用一个动力源造成的。此时，如果有任意一条输送线出现故障需停机维修的情况发生，就必须将所有机组的条烟输送机停止工作，严重影响生产效率，并且单条输送线距离比较远，对输送链板的维修工作产生不利影响，增加维修时间。其中输送距离最远的条烟输送机产生故障的概率也最大。

2 故障原因分析

（1）条烟输送线的输送距离比较远，链板在运动过程中的摩擦阻力过大，很容易达到单节链板的承受能力故而断裂。

（2）多条输送线共用一个动力，且每条输送线长短不一，需要的动力不均衡，容易造成动力源故障。

3 改进问题的途径

图1

（1）两条输送线之间无间隙，选择运送距离最远的两条输送机加装一套集中驱动动力装置。改装位置根据生产现场具体情况选择，安装示意图如图1。

（2）两条输送线之间有间隙，在装封箱机上方多条条烟输送线上选取位置进行改造，加装动力装置；此处根据现场情况改进方案为：在距总驱动装置最近的装封箱机输送线接口前的位置，选择相邻两条输送线进行改进加装一套动力装置；可根据实际情况每两条线一组进行多组改装，安装示意图如图2。

（3）在新装动力控制单元加装变频器以保证改进后输送速率与原输送线保持一致。

4 主要部件优化设计计算

（1）计算步骤

图2

根据理论输送量、输送速度、倾角大小、工艺布置等计算所需的轴功率和牵引链板张力，选用具有一定安全系数的链板，配置传动系统；最后根据传动系统确定实际的输送速度、运行部件重量，核算输送量、轴功率和牵引链板张力。

（2）圆周力计算

圆周力表示为：Fu=A′+B′=FH+FN

式中：A′为承载带总阻力；B′为回程带总阻力；FH为主要阻力；FN为附加阻力（约占主要阻力的40%）。

主要阻力：FH=fLg(Q1+Q2+Q3)

式中：f为平均模拟摩擦系数；L为输送机长度；g为重力加速度；Q1为承重输送带单位质量；Q2为回程输送带单位质量；Q3为物料单位质量。

根据以上公式计算所需圆周力为：

（3）功率计算

传动功率PA=Fu·ν；电动机功率：PM=PA/η；

式中：Fu为圆周力；ν为输送速率；η为电机效率。

根据以上公式计算所需电动机功率为：

考虑安全系数等因素选用1.5kW电机；根据输送速率以及选用的动力轮值计算减速器输出转速约为60r/min。

（4）动力轴最小轴径计算

式中：A0为材料强度计算常数；P为轴传递功率；n为轴的转速。

根据工作条件，选择45#钢，正火，硬度HB170-217，作为轴的材料，A0查表取值A0=112，则：

表1

另外，实际应用中考虑到键槽对轴强度的影响，以及动力轴外接联轴器等因素，综合考虑可取dmin=30mm，根据最小轴径及现场安装环境设计动力轴和转向轴。

（5）依据计算结果和实际应用安装情况设计整套改进所需机械零部件（包括动力轴、转向轴、动力轮、转向轮、轴承、安装固定支架等）。

5 结语

通过上述改进，保证了条烟输送机的高运行率，避免了输送链板断裂及动力轴损坏现象，降低了故障停机和维修频率，提高了生产效率。自从改造完成运行后，设备运行平稳，维修费用大大降低，充分发挥了整体条烟输送系统的优点。实践证明改进是成功的、实用的。