ZJ17 卷接机组第一分离轮改进

ZJ17 卷接机组第一分离轮改进

洪家升 白朝矗  孙伟 徐辉

红云红河烟草（集团）有限责任公司红河卷烟厂，云南弥勒 652300

摘要:卷烟机第一分离轮在烟机设备上起着举足轻重的作用，其功能主要是将经第一切割圆刀切割后的两支单倍长烟支进行分离，以便与双倍长的滤嘴段汇合形成“烟组”， 以便后续搓接成一组双倍长滤嘴烟支。在使用过程中，发现目前在用第一分离轮达不到设计使用时间，故障集中表现为直线轴承性能降低或失效，轴上滑块晃动大，磨损鼓体，分离轮内连杆打坏，最终造成分离轮严重损坏，本文通过在鼓轮体外表 面增加聚甲醛材质，将滑块与鼓轮体间的摩擦力转为滑块与聚甲醛材质间的摩擦力，解决因直线轴承性能降低或失效，导致滑块与鼓轮体接触面之间因相互磨擦而形成 的较大阻力致使分离轮结构损坏的问题。

[关键词]： ZJ17 第一分离轮 磨擦阻力 耐磨度

引言

目前我厂在用的12组 ZJ17卷接机组上使用的第一分离轮均是无凸轮型的新式分离轮。在日常维护保养过程中，我们发现该凸轮的维修更换频次与其设计值相差较大。针对这一情况，我们在2020年6月至2022年3 月的更换率进行了统计分析，结果为原设计可使用 12 个月的 MXA第一分离轮实际使用时长在 3-6 个月之间，远远达不到设计标准，停台维修频率高，维修费用高，不利于设备长时间平稳运行，对各生产指标都造成了较大影响。为了减少资源的浪费以及降低使用成本，对第一分离轮的改进迫在眉睫。针对第一分离轮稳定运行时间短、维修频次高、维修费用高的问题，从部件结构、部件材料等方面进行分析，探索解决方案。

1 存在问题

1.1 第一分离轮工作原理 

第一分离轮在工作时，既要保证烟支完成正常分离又要保证高效的烟支传送，滑块在分离轮轮体转动过程中，通过两个相对倾斜的座圈在滑轴上做往复滑动，实现烟支的分离。通过调节行程调节杆，改变座圈倾斜角度，就可以改变前后滑块的分离距离，实现不同距离的分离要求。

工作时，由配气座提供负压，经鼓轮体前、后轮体的气道到达滑块，双倍长烟支经过切割之后传递到分离轮上，烟支被吸附在滑块的承烟槽内，进行烟支传递。主传动经齿轮组将动力传至传动轴，传动轴转动带动端盖和前、后轮体转动，从而带动滑轴、滑块、连杆机构起实现转动。在每一个前、 后滑块做圆周运动的同时，由于前、后座圈的倾斜，迫使每一个前、后滑块沿着滑 轴的轴向作前后往复滑动，进而带动滑块分离，以实现烟支分离作用。

1.2 第一分离轮的维护保养

第一分离轮内的直线轴承起导向和支撑滑轴的作用，因鼓轮工作周围烟灰、烟沫较多，轮体内部易进灰尘，当灰尘进入直线轴承，轴承的润滑性能降低，由于第一分离轮高速运转，要保证直线轴承功能完整，轮体要定期清理，检查分离轮零件是否有松动，观察各轴表面是否光滑，重点检查滑轴表面是否有拉伤，直线轴承是否完好，如结构损坏则进行更换。通过对分离轮的工作原理及维护保养分析发现：分离轮在转动过程中，轴向存在连杆的往复运动，当烟支未传送至分离轮滑块的承烟槽时，前后两组滑块由外而内相向运动；当滑块上的承烟槽吸附上烟支后，随着鼓轮的转动，两组滑块又改变方向由中心背离向两边运动直至烟支传送至下一鼓轮。因滑块与鼓轮体间间隙一般为 0.1mm，当滑块在滑轴上晃动变大后，滑块就有可能与鼓轮体表面接触，并出现磨损。当滑块与鼓轮体表面出现磨损后，滑块与鼓轮体间间隙变大，滑块承烟槽上负压吸风减弱，导致第一分离轮出现掉烟，此外，当滑块与鼓轮体磨损加剧后，滑块沿滑轴运动阻力过大，会导致分离轮内连杆损坏，鼓轮体磨损严重，最终造成分离轮严重损坏，缩短了鼓轮的使用寿命，增加了维修成本。

2 改进方案设计

针对 ZJ17 卷接机组第一分离鼓使用过程中存在的问题，本文从延长鼓轮使 用寿命和降低维修频率着手。根据分析，决定在鼓轮体外表面增加聚甲醛材质， 将滑块与鼓轮体面间的摩擦力转为滑块与聚甲醛材质间的摩擦力，降低因直线轴承性能降低或失效，导致滑块与鼓轮体接触面之间因相互磨擦而形成的较大阻力，导致分离轮结构损坏，改进后的鼓轮如下图所示。

图 1 增加聚甲醛材质的第一分离鼓轮三维图示

2.1 改进内容

（1）在鼓轮接触面加工 2mm 深度凹槽，并在凹槽中钻出四个固定螺纹孔以便聚甲 醛材料的安装固定。

（2）用聚甲醛材料按比列大小制作出可完全嵌入加工后的鼓轮面内，并用紧固螺 栓固定。聚甲醛材质作中间过渡摩擦物，改进前后对比如下图所示。

图 2 鼓轮实物图

2.2 改进目标

降低因直线轴承性能下降或失效，引起滑块晃动，造成滑块与鼓体间的运动阻力；保证运行精度，最大限度降低总成件的结构性损坏；增强设备持续运作力，降 低维修频率，节约维修成本，使结构配合更加合理可行。

3 改进效果

为了试验改进效果，在 31#机组中进行使用测试，连续使用 14 个月无故障发生，周末拆卸该鼓轮解体，进行评估，除滑块线轴承，进灰略有磨损外，整个鼓轮运行工况良好，可见改进后使用效果显著，从原设计的十二个月使用时间改进后使用时长预计可达到 18 个月以上，较大延长了其使用寿命。降低了维修频率，大幅度节约了维修成本，为设备长时间稳定运行打下坚实的基础。我们推广运用于其他机组，并跟踪统计运行效果，使用时长、更换次数如下表：

表 1 使用效果统计表

通过对 ZJ17 卷接机组第一分离轮的改进，降低了因直线轴承性能降低或失效导 致滑块与鼓体间的运动阻力增强引发故障频次。使结构配合更加合理可行；改进后各项功能正常，改进部件与原机完全兼容。各部件具有良好的操作与可维修性，不对设备产生任何不良影响，运行稳定、可靠，车速达到原机设计值，由改进部件引起的故障停机率远低于改进前。

结束语

通过此次改进，实现预期目标，增加设备持续稳定运行时长，降低维修频率； 节约维修成本，使结构配合更加合理可行。

参考文献

[1] 机械设计手册编委会.机械设计手册.北京:机械工业出版社,2007. [2] 机电一体化技术手册编委会.机电一体化技术手册.北京:机械工业出版 社,1999. [3]《机械设计手册》 机械工业出版社 第二版 2000.6 [4]《ZJ17 无凸型分离轮》上海同季机电设备有限工司