一种硬盒包装机新型气垫导轨的研制

一种硬盒包装机新型气垫导轨的研制

马福涛,吴家良,李曦,陈宇堂,王磊

广西中烟工业有限责任公司南宁卷烟厂 广西南宁530000

摘要: ZB416A包装机是近年来引进的高速烟机设备，目前已经在全国的卷烟厂得到普遍的应用。烟包在导轨的运行过程中不断与导轨进行摩擦，使主机抽出器导轨的磨损速度快，而且更换新导轨后不到三个月就需要再次更换新的导轨，导致备件的损耗率高。磨损的导轨还会使烟包出现撞皱现象，造成产品质量缺陷，严重影响企业形象。为克服现有技术的缺陷，通过设计一种新型气垫导轨，能够有效避免导轨磨损的速度过快和烟包受损的问题。

关键词:高速机 导轨 气垫

引言

近年来，细支烟的销量和销售收入呈迅猛发展态势，国内各大品牌都推出了不同价位的细支烟品牌，广西中烟工业有限责任公司推出的真龙（凌云）、真龙（美人香草）、真龙（刘三姐）等规格卷烟受到广大消费者的喜爱。随着销量的大幅提升，企业必须对设备的配置布局进行优化以满足生产需求，高速机烟机设备ZB416A是上海烟机厂近年来引进推出的细支高速烟机设备，目前已经在全国多家卷烟厂进行推广，广西中烟南宁卷烟厂自2019年来引进了四台高速细支ZB416A硬盒包装机，该机型的机速达到500包/分钟，ZB416A硬盒包装机稳定的性能和较高机速在一定程度上缓解了生产压力。

1 工作原理

 国产ZB416A高速机烟机（见图1）主要由包装主机、小盒透明纸包装机、条盒透明纸包装机等组成，主机包装而成的烟包通过皮带进入烟包输送导轨，并由导轨底部的平皮带依靠摩擦力输送烟包进入小盒透明纸包装机[1]。主机抽出器导轨（见图2）的主要作用是把从主机干燥梁出来的烟包输送到高架烟包输送通道。

图1                              图2

2存在问题

国产高速细支ZB416A在使用过程中发现该机型的主机抽出器导轨非常容易磨损。经过技术人员分析后发现，烟包在导轨的运行过程中，由于不断与导轨进行摩擦使导轨的磨损速度快，导轨磨损到一定程度后必须进行更换方能正常生产。但更换新导轨后不到三个月，导轨会再次严重磨损，需要再次更换。该问题不仅导致备件的损耗率居高不下，同时磨损的导轨还会让运行的烟包出现撞皱、刮伤等质量缺陷，缺陷产品流入市场会造成市场退烟，严重影响公司品牌形象，不利于品牌发展。

3改进方法

技术人员利用TRIZ理论对该问题进行了工具技术矛盾、物理矛盾、物-场模型等进行分析后，决定研制一种新型的气垫导轨解决该问题（如图3和图4所示），该气垫导轨安装于硬盒包装机抽出器，主机干燥梁和烟包输送架通过该气垫导轨连接，经过干燥后的烟包从主机干燥梁输送出来，并通过该气垫导轨经由抽出器的齿形型推的推动，将位于底部的烟包输送至位于顶部的烟包输送架[2]。

该气垫导轨由导轨本体1、供气部2和供气装置3组成。如图3所示，导轨本体1可以形成为弧形部，弧形部在内弧和外弧之间的一侧面上的形成有烟包输送通道101。烟包输送通道101的宽度与烟包相对应，用于传输烟包。烟包输送通道101所在面的内弧侧形成有缺口103，抽出器与导轨本体1连接的部分形成为与缺口103相对应的弧形连接部，弧形连接部的高度与供气部2的凸起高度相对应，并通过使用紧固螺钉等的方式将抽出器的弧形连接部与导轨本体1的缺口103固定连接（弧形连接部与缺口103均形成有多个未示出的螺钉孔），如此，弧形连接部和供气部2形成为烟包输送通道101的两侧壁。抽出器还形成有伸出所述弧形连接部的齿形型推，齿形型推用于将烟包从烟包输送通道101的一端推送至另一端,出器、弧形连接部和齿形型推均可以为现有技术中的部件。

导轨本体1的一端形成有连接口102，用于与主机干燥梁固定连接,成有连接口102的一端位于底部，另一端位于顶部，如此使得烟包由下至上输送。如图4所示，导轨可以形成有中心具有螺钉孔的长方形缺口，同样地，主机干燥梁的端部也可以形成有中心具有螺钉孔的长方形缺口，两者可以使用两端形成有螺钉孔的长方形固定板并通过螺钉固定连接[3]。形成有连接口102的一端还可以形成有与主机干燥梁配合的连接块104，先将连接块104与主机干燥梁对合，再通过连接口102进行固定。导轨本体1形成有连接口102的另一端部的形状可以与烟包输送架对应，使得烟包可以顺利地从烟包输送通道101输送至烟包输送架即可，主机干燥梁和烟包输送架均可以为现有技术中的部件。

如图3所示，供气部2可以形成为在弧形的导轨本体1的外弧侧凸出的弧形凸起，凸起的高度与上述抽出器的弧形连接部的高度相对应，如此形成了烟包输送通道101的两侧壁。在凸起的内部可以依次开设有多个供气室，供气室可以例如为在凸起内部开设的凹槽，凹槽的表面安装有密封盖板，并通过密封胶将密封盖板固定在凹槽的槽口处，保证了密封性[4]。

在供气部2形成的凸起的内弧的表面依次开设多个排气孔204，多个排气孔204的开设位置分别与多个供气室相对应并连通多个供气室，导轨开设的多个排气孔204可以沿内弧的表面形成为两排，使得排出的气流增加，进而使得烟包在输送的过程中受到气体的作用力均匀稳定。

如图4所示，在凸起的外弧的表面依次开设有多个进气孔205，多个进气孔205形成内螺纹孔，进气孔205的数量与供气室的数量相对应，并连通供气室。优选地，在实施例中，数量为三个的进气孔205分别开设在第一供气室201、第二供气室202和第三供气室203的中心处[5]，如此可以使得多个排气孔204排出的气流更加均匀。

图3                             图4

4 改进效果

该气垫导轨通过安装在抽出器上并连通主机干燥梁和烟包输送架，用于输送烟包。烟包在烟包输送通道101上输送时，由于受到重力影响，会不停地与供气部2的内弧表面产生碰撞，因而通过多个供气室和多个排气孔204排出的气流，使得烟包与供气部2之间产生气膜，进而使得烟包在烟包输送通道101上输送的过程中，减少与供气部2的碰撞，避免了烟包受损，同时减少了导轨本体1的磨损。在设备工作时，烟包只与弧形导轨表面接触，更换时也只需更换弧形导轨。通过更换新型的气垫导轨，一方面可以大幅度节约了备件费用；另一方面该改进方法没有改变原有的安装方式，而且制作简单，实现成本较低，改进后的导轨可靠性得以加强，使用寿命也大幅增加。

参考文献

[1] 《ZB45包装机组》编写组. ZB45包装机组[M]. 北京: 中国科学技术出版社, 2012.

[2] 《卷烟包装工专业知识》编写组. 卷烟包装工专业知识[M]. 郑州: 河南科学技术出版社, 2012.

[3]]乔祯.YB45型硬盒包装机烟包输出部件的改进[J].机械工程师,2013(03):172-173.

[4]胡国胜,戎磊杰.弧面分度凸轮机构在YB47型硬盒包装机包装轮中的应用[J].烟草科技,2011(07):15-17+20.

[5]苏永红,姚平喜,张庆慧.气垫悬浮运输系统气垫单元承载特性的CFD仿真[J].液压与气动,2020(06):57-62.

作者简介：马福涛（1990.11-），硕士，助理工程师，主要从事烟草工艺质量管理工作研究，E-mail：mft2567@163.com；