栗勇偉，馬少軍，吳志強(qiáng)

（河南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司鄭州卷煙廠，河南 鄭州 450000）

PROTOS卷接機(jī)組以其良好的使用性能在卷煙廠廣泛使用，并作為卷煙廠下一步設(shè)備升級(jí)的首選設(shè)備。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全國(guó)在用PROTOS卷接機(jī)組大約1 000臺(tái)套。PROTOS卷接機(jī)組蜘蛛手機(jī)構(gòu)的作用是將卷煙機(jī)上的雙倍長(zhǎng)度煙支輸送到接裝機(jī)進(jìn)煙鼓輪上，是機(jī)組高精度運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu)之一，其動(dòng)力通過(guò)同步帶傳遞，同步帶磨損后精度降低，使蜘蛛手機(jī)構(gòu)輸送煙支不準(zhǔn)確，影響機(jī)組運(yùn)行效率以及產(chǎn)品質(zhì)量，而且更換同步帶時(shí)必須對(duì)設(shè)備技術(shù)參數(shù)進(jìn)行反復(fù)調(diào)整，造成停機(jī)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，影響設(shè)備生產(chǎn)效率。

本文對(duì)該同步帶失效的原因進(jìn)行分析，并通過(guò)設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)、應(yīng)用圓弧齒同步帶替代原梯形齒同步帶來(lái)解決蜘蛛手同步帶易失效問(wèn)題。

一、原因分析

如圖1所示，PROTOS蜘蛛手機(jī)構(gòu)由卷煙機(jī)對(duì)接傳動(dòng)箱上的主動(dòng)輪通過(guò)梯形齒同步帶帶動(dòng)，蜘蛛手拾取煙支，傳遞到接煙輪上并整齊排列。通過(guò)分析，該同步帶失效主要原因如下。

圖1 蜘蛛手傳動(dòng)機(jī)構(gòu)

1.潤(rùn)滑油浸入同步帶

如圖1所示，蜘蛛手機(jī)構(gòu)的潤(rùn)滑油通過(guò)主軸上兩個(gè)泄漏的油封浸入同步帶，引起同步帶發(fā)脹，使同步帶強(qiáng)度降低，節(jié)距產(chǎn)生變化，造成與同步帶輪嚙合不正確，使同步帶磨損加快，加速失效。

2.同步帶預(yù)緊力過(guò)大

由于蜘蛛手機(jī)構(gòu)傳動(dòng)精度要求較高，為消除同步帶傳動(dòng)誤差造成的蜘蛛手機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)曠量，維修人員習(xí)慣于通過(guò)張緊同步帶來(lái)消除傳動(dòng)間隙，從而造成同步帶張力過(guò)大，引起同步帶節(jié)距變化，加速同步帶失效。

3.過(guò)大的沖擊載荷引起同步帶失效

為了節(jié)約輔料的消耗，機(jī)組的制動(dòng)時(shí)間設(shè)置為2.5～3s，但由于蜘蛛手機(jī)構(gòu)自身重量大，轉(zhuǎn)速高，設(shè)備頻繁啟動(dòng)對(duì)同步帶產(chǎn)生較大的沖擊載荷，降低了同步帶的使用壽命。

二、改進(jìn)措施

1.防止主軸潤(rùn)滑油的泄漏

加強(qiáng)蜘蛛手機(jī)構(gòu)的維護(hù)力度，及時(shí)檢查潤(rùn)滑油是否泄漏。在維護(hù)過(guò)程中要注意以下兩個(gè)問(wèn)題：

（1）安裝油封時(shí)注意唇口方向的正確安裝，兩個(gè)油封的唇口方向均朝著蜘蛛手機(jī)構(gòu)的殼體。

（2）保持用作通風(fēng)的消聲器表面潔凈，消聲器表面的粉塵和油污會(huì)造成通風(fēng)阻塞，當(dāng)設(shè)備運(yùn)行后，油溫升高，蜘蛛手機(jī)構(gòu)內(nèi)部壓力大于大氣壓力，造成潤(rùn)滑油泄漏。故在維護(hù)過(guò)程中，應(yīng)及時(shí)清理消聲器表面的粉塵及油污。

2.避免同步帶過(guò)大的預(yù)緊力

在安裝同步帶時(shí)，使其張緊并保持適當(dāng)?shù)念A(yù)緊力。

3.選用圓弧齒同步帶替代梯形齒同步帶

同步帶在運(yùn)動(dòng)中，梯形齒同步帶齒頂不與帶輪槽接觸，帶齒構(gòu)成直邊產(chǎn)生多邊形效應(yīng)。圓弧齒同步帶齒頂與齒槽接觸，減少了圓弧齒同步帶帶齒形成的多邊形邊長(zhǎng)，大大降低了多邊形效應(yīng)，使圓弧齒同步帶傳動(dòng)精度增加、傳動(dòng)噪聲降低、沖擊振動(dòng)減小，能夠承載較大負(fù)荷。結(jié)合蜘蛛手機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)載荷與精度較高的要求，選擇圓弧齒同步帶驅(qū)動(dòng)蜘蛛手機(jī)構(gòu)。

（1）同步帶的選擇。參考表1同步帶的物理性能表（GB/T 13487-2002），圓弧齒8M型同步帶的多項(xiàng)物理性能優(yōu)于H型梯形齒同步帶，因此選擇8M型圓弧齒同步帶替代原H型梯形齒同步帶。

原蜘蛛手傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使用的梯形齒同步帶型號(hào)為450H075，該同步帶的節(jié)距Pb為12.7mm，節(jié)線長(zhǎng)上的齒數(shù)為90，則該同步帶的節(jié)線長(zhǎng)Lp為

Lp=Pb×齒數(shù)=12.7×90=1 143mm

選擇節(jié)線長(zhǎng)與原同步帶節(jié)線長(zhǎng)較為接近的HTD-8M-1136圓弧齒同步帶，該同步帶節(jié)距為8mm，節(jié)線長(zhǎng)為1 136mm。

表1 同步帶的物理性能

（2）改進(jìn)同步帶輪。原來(lái)的主動(dòng)輪為DN21 204200；改進(jìn)后的主動(dòng)輪為DN21203600，其節(jié)距為12.7mm，齒數(shù)均為34。

周節(jié)線長(zhǎng)=12.7mm×34=431.8mm。

431.8 mm÷8mm=53.975，選擇齒數(shù)為54、節(jié)距為8mm的圓弧齒同步帶輪作為改進(jìn)后同步帶輪。

三、結(jié)論

以上改進(jìn)措施應(yīng)用在中速機(jī)卷接機(jī)組PROTOS70和高速機(jī)卷接機(jī)組PTOTOS90(ZJ112)，使蜘蛛手機(jī)構(gòu)進(jìn)行煙支輸送準(zhǔn)確，同步帶的使用壽命有了很大提高。

[1]楊玉萍，曹清林，沈世德.同步齒形帶的研究使用現(xiàn)狀與發(fā)展.