文/ 周景秋 喻樹洪 湖南中煙工業(yè)有限責任公司
GDX2商標紙涂膠反襯輥改進有效減少質量缺陷
文/ 周景秋 喻樹洪 湖南中煙工業(yè)有限責任公司
GDX2機組是長沙煙廠于1992年從意大利GD公司引進的高速卷煙包裝機組。該機組整體運行穩(wěn)定,但經過一段時間運行后,發(fā)現在白沙(精品二代)等產品的生產中,由于使用覆膜商標紙,出現小盒開口、鋁箔紙粘貼不牢、小盒打不開等質量缺陷問題,頻率很高。本文研究通過改進設備減少上述質量缺陷。
一、使用覆膜商標紙給生產效率帶來的影響
為預防白沙(精品二代)生產時產生的商標紙涂膠方面的質量缺陷,采取降低車速到300包/分的方法控制小盒涂膠方面質量缺陷,但這樣的生產效率無法滿足市場的要求。
二、使用覆膜商標紙給質量帶來的影響
通過對擋車工自檢記錄中的小盒涂膠質量缺陷統(tǒng)計,使用覆膜商標紙帶來的質量缺陷約占總質量缺陷的59%,操作工的控制難度大,設備維修時間長。
覆膜商標紙是將涂布粘合劑后的塑料薄膜與紙質印刷品經加熱、加壓后黏合在一起,形成紙塑合一的產品。覆膜商標紙的抗張強度、紙張挺度得到提高,但表面覆膜后商標紙彈性加大,不易折疊,折疊后反彈的力較大。覆膜商標紙因正反兩面材質不同,兩種材質變形系數不一樣,在運輸、存放及使用過程中因溫差變化及水分流失,不可避免地存在長度和寬度方向上的彎曲變形現象。
覆膜商標紙的彎曲變形情況為長度方向和寬度方向。在商標紙長度方向上的變形易對商標紙輸送產生影響,造成商標紙堵塞。而當寬度方向上的彎曲變形的商標紙經過商標紙縱向輸送通道涂膠輪時,由于涂膠反襯輥部分在設計上的原因(中間凹),商標紙與涂膠輪不能充分接觸從而出現小盒商標紙涂膠不飽滿以及商標紙非涂膠區(qū)域上有膠。該現象是導致小盒開口、鋁箔粘貼不牢、小盒打不開質量缺陷的主要原因。
設備檢修過程中,通過對五輪弧形導條部位商標紙涂膠部位進行觀察,發(fā)現經常有商標紙涂膠不飽滿現象。對相關部位檢查,發(fā)現小盒涂膠輪膠點無堵塞,涂膠輪與涂膠反襯輥之間間隙正常。對彎曲的商標紙進行篩選并折平后,試用發(fā)現效果明顯好轉。對涂膠輪、反襯輥間隙與商標紙之間的關系進行分析,得出:涂膠輪與反襯輥間隙為0.2mm,反襯輥中間設計的凹槽寬10.5mm深2mm;商標紙厚度約為0.3mm,彎曲變形后上下高差為1~3mm。當彎曲的商標紙經過涂膠輪時,商標紙的較高部位被反襯輥向下擠壓,由于覆膜商標紙的彈性較大使其周圍部位發(fā)生彎曲變形,反襯輥的凹槽部位無法有效壓制商標紙,商標紙與涂膠輪不能充分接觸從而出現小盒商標紙涂膠不飽滿。當商標紙寬度方向變形較大時,涂膠反襯輥在壓下商標紙進行涂膠時,造成商標紙非涂膠區(qū)域涂有膠。
為有效壓制反彈的商標紙,設想將涂膠反襯輥改為實心形式,反襯輥外圍為實心體,使彎曲的商標紙能得到有效的壓制,從而達到消除小盒商標紙涂膠不飽滿的現象及減少商標紙非涂膠區(qū)域涂膠的機率。
一、商標紙涂膠反襯輥材料的選擇
選材的一般原則:選用材料應考慮的一般原則是:①使用性能原則;②工藝性能原則;③經濟性原則。將商標紙涂膠反襯輥改為實心式后,商標紙在輸送時,涂膠反襯輥與商標紙接觸面增大,導致商標紙涂膠反襯輥與商標紙之間摩擦力增大,商標紙反襯輥容易磨損,選材時必須考慮到材料耐磨的要求。商標紙涂膠反襯輥安裝時對定心精度有要求,采用間隙配合,因此要求材料在熱處理時對零件的損傷要小。
商標紙涂膠反襯輥與商標紙輸送同步,如果不考慮齒輪傳動的間隙,以及機器頻繁啟動的影響,那么商標紙涂膠反襯輥的摩擦力可以忽略不記??紤]到設備的特性,在設計時需考慮零件的耐磨性。鑒于目前尚無可靠的計算方法,選材時從熱處理方面來提高零件的耐磨性。商標紙涂膠反襯輥選擇合金鋼40 Cr, 熱處理:調質HB200-230,表面離子氮化HRA77。
二、 商標紙涂膠反襯輥安裝時要求
1,商標紙涂膠輥膠量的調整求為刮膠板與膠輥之間的間隙為0.05mm,在實踐中,膠量的調整需要根據商標紙的材質來進行,當商標紙為普通白卡紙時,商標紙膠輥的膠量不能調整太大,一般以商標紙涂膠輥上除膠點外,涂膠輥表面呈現金屬色為好;當商標紙為覆膜商標紙時,涂膠輥表面有一層薄薄的膠為宜。
2,商標紙涂膠反襯輥與商標紙涂膠輥之間的間隙為0.2mm,間隙太大會造成商標紙涂膠不到,間隙太小會造成商標紙涂膠反襯輥容易臟,在安裝商標紙涂膠反襯輥之前,必須檢查商標紙涂膠反襯輥軸承、商標紙各輸送輥的間隙。商標紙輸送輥之間的間隙為0.15mm,在調整該部位時,必須將所有輸送輥之間的間隙調整到0.3 mm以上,先調整通道蓋板的平行度,再逐步將輸送輥的間隙調整到0.15mm。
將商標紙涂膠反襯輥改為實心體后,在GD 23#機臺運行了兩個月后,出現了商標紙涂膠反襯輥軸承磨損的現象。一般來說,一切作機械運動的物體,質量越大,運動速度越高,則其動能也越大,物體的動能越大,其機械運動強度越高。 商標紙涂膠反襯輥的轉動慣量可用下式計算:
式中 M─-旋轉體質量(kg)
K─-系數(回轉體)
De─旋轉體的計算直徑(m)
商標紙涂膠反襯輥的質量M=5.3kg,系數K取0.6,商標紙涂膠反襯輥計算直徑De=0.84m,代入公式計算得:
從轉動慣量的公式可得出,商標紙涂膠反襯輥重量是引起軸承磨損的根本原因,改進后的商標紙反襯輥比原來的要重0.4kg,于是在商標紙涂膠反襯輥的輪體上開了6個工藝孔,使改造后的商標紙涂膠反襯輥與原來的反襯輥重量一樣,重新安裝實施后,涂膠效果沒有變化,運行了近兩年后,未出現問題。
責任編輯 朱閱會