滕燕

摘 要：針對753小盒透明紙包裝機(jī)煙包輸出裝置中的同步帶易跑偏、磨損，更換頻繁的問題，通過對輸送同步帶裝置工況的研究，決定采用多楔帶傳送的方式替代原同步帶的傳送方式。

關(guān)鍵詞：753包裝機(jī)；煙包輸出裝置

FOCKE FX2硬盒包裝機(jī)組由德國FOCKE公司研發(fā)制造的，是目前國際煙草行業(yè)最先進(jìn)的高速卷煙包裝機(jī)組之一。大量采用同步帶傳動是該機(jī)組的特點(diǎn)之一。

日常生產(chǎn)過程中，該機(jī)組中所采用的同步帶傳動的相關(guān)部件運(yùn)行一直較為穩(wěn)定，故障率較低，但是753小盒透明紙包裝機(jī)煙包輸出裝置的四根同步帶卻經(jīng)常因跑偏而磨損，導(dǎo)致煙包輸送不穩(wěn)定，停機(jī)頻繁，嚴(yán)重制約了設(shè)備運(yùn)行效率的發(fā)揮，因此需要及時(shí)予以解決。

1 存在問題

753小盒透明紙包裝機(jī)煙包輸出裝置的作用是從垂直提升裝置區(qū)域接過煙包，并通過由4根同步帶組成的兩路輸送通道把煙包輸送給下游機(jī)——779條盒及條盒外透明紙包裝機(jī)。

實(shí)際生產(chǎn)過程中，753小盒透明紙包裝機(jī)煙包輸出裝置的四根同步帶卻經(jīng)常因跑偏而磨損，導(dǎo)致設(shè)備頻繁停機(jī)；同時(shí)，當(dāng)輸送帶磨損到一定程度時(shí)，會導(dǎo)致煙包輸送不穩(wěn)定，也會導(dǎo)致設(shè)備頻繁停機(jī)。

2 原因分析

通過觀察，發(fā)現(xiàn)上述故障是由同步帶跑偏后與帶輪擋圈等零件相摩擦所致，進(jìn)一步對同步帶的跑偏原因進(jìn)行分析后認(rèn)為：由于四根輸送皮帶較長（分別為3530mm及3625mm），且垂直放置，其帶齒與帶輪軸平行、與運(yùn)轉(zhuǎn)方向垂直。這樣，同步帶在繞著帶輪轉(zhuǎn)動的同時(shí)又受到皮帶自身重力的作用，同步帶在重力的作用下有向下運(yùn)動的趨勢，造成同步帶和帶輪下部的擋圈產(chǎn)生摩擦，長時(shí)間連續(xù)不斷的摩擦導(dǎo)致了同步帶產(chǎn)生損傷。

由于同步帶表層有編織物，中間層的強(qiáng)力層也有鋼絲繩，磨損后常常會導(dǎo)致同步帶出現(xiàn)毛邊，這些細(xì)長的毛邊在隨著同步帶高速旋轉(zhuǎn)時(shí)會碰到位于輸送裝置入口處的檢測煙包有無的檢測器上，導(dǎo)致設(shè)備因誤檢而頻繁停機(jī)。

當(dāng)同步帶磨損嚴(yán)重時(shí)，其內(nèi)部的鋼絲露出，鋼絲和帶輪的下?lián)跞Ξa(chǎn)生摩擦，會導(dǎo)致帶輪下方擋圈損壞、鋼絲斷裂或鋼絲與帶輪纏繞，造成同步帶跳齒，煙包輸送不穩(wěn)定現(xiàn)象。

綜上所述，該裝置存在一定的設(shè)計(jì)缺陷，因此有必要對同步帶和帶輪進(jìn)行重新設(shè)計(jì)或改進(jìn)，以杜絕輸送帶的跑偏現(xiàn)象，保證煙包輸送平穩(wěn)，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定。

3 設(shè)計(jì)方案的確定

通過對753小盒透明紙包裝機(jī)煙包輸出裝置的結(jié)構(gòu)、工作原理及故障原因的分析，決定沿用原裝置的動力源，采用多楔帶來替代同步帶的方案來完成煙包的輸送任務(wù)。

3.1 方案的可行性分析

3.1.1 工作原理及主要參數(shù)分析

與同步帶傳動一樣，多楔帶傳動也是帶傳動的一種形式。由于其楔形面與運(yùn)動方向平行，可以分別嵌入帶輪的楔形槽內(nèi)，因此當(dāng)帶輪垂直放置時(shí)，受到多個(gè)帶輪槽的限制作用，很少出現(xiàn)跑偏現(xiàn)象，特別適合輪軸垂直放置的場合。因此從工作原理來看，多楔帶更適合753小盒透明紙包裝機(jī)煙包輸出裝置的煙包輸送。

3.1.2 相關(guān)條件分析

對多楔帶替代同步帶的其他相關(guān)條件進(jìn)行了分析：

（1）輸送速度：從原同步帶的工況可知煙包輸送裝置對輸送帶的速度沒有太高的要求，也沒有太高的定位要求，設(shè)計(jì)帶輪和選用多楔帶時(shí)只需保證多楔帶的線速度與原同步帶的線速度基本相同即可。

（2）動力源：原同步帶的驅(qū)動電機(jī)通過帶輪及同步帶直接驅(qū)動輸送煙包的四根同步帶運(yùn)轉(zhuǎn)的。由于多楔帶與同步帶均屬帶傳動，可采用同一動力裝置和原有的帶輪軸進(jìn)行驅(qū)動，無需設(shè)計(jì)新的動力裝置。

（3）張緊裝置：原同步帶的張緊方式均為彈簧控制的自動張緊方式，由于多楔帶與同步帶的張緊方式都屬于帶類的張緊方式，張緊方式基本相同，因此新的裝置可采用原裝置的張緊方式。

綜上所述，在僅僅是輸送煙包的工況條件下，多楔帶基本可以替代同步帶，因此采用多楔帶來替代同步帶的方案來完成煙包的輸送任務(wù)是可行的。

3.2 方案的實(shí)施

通過上述分析可知，在動力源等相關(guān)因素不改變的情況下，采用多楔帶替代同步帶來完成煙包的輸送任務(wù)，就必須使多楔帶的線速度與原同步帶的線速度基本相當(dāng)。也就是在帶輪轉(zhuǎn)速不變的情況下，多楔帶與帶輪嚙合后的總直徑應(yīng)該與原同步帶與帶輪嚙合后的總直徑基本相當(dāng)。因此在選擇多楔帶和設(shè)計(jì)帶輪時(shí)，均要以此為標(biāo)準(zhǔn)。

3.2.1 多楔帶的選擇

為設(shè)計(jì)方便，在選用多楔帶時(shí)，也盡量以原同步帶的厚度和寬度為基準(zhǔn)。通過查閱資料并進(jìn)行綜合比較，決定選用節(jié)距為2.34的PJ型多楔帶，其厚度約為4mm，齒數(shù)為21齒，帶寬約為49mm，基本接近原同步帶的寬度及厚度。多楔帶的帶長仍沿用原同步帶的長度，分別為3530mm和3625mm。

3.2.2 多楔帶輪的設(shè)計(jì)

選定了多楔帶的型號和規(guī)格以后，多楔帶輪的設(shè)計(jì)須依照新帶輪與選定了的多楔帶嚙合后，多楔帶的線速度與原同步帶的線速度基本一致的原則。

由于多楔帶和原同步帶均是安裝在同一帶輪軸上的，且動力源一致，因此多楔帶輪與原同步帶輪的轉(zhuǎn)速一樣。由線速度的計(jì)算公式：V=（其中：V為線速度m/s，n為轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)/秒，r為半徑，mm）可知，若半徑r相同，那么多楔帶的線速度與原同步帶的線速度就相等，即多楔帶與帶輪嚙合后的總半徑與原同步帶與帶輪嚙合后總半徑相等，則其線速度也相等。

由于新方案選定的多楔帶為PJ型，根據(jù)帶型和工況等條件，新設(shè)計(jì)的多楔帶輪具體是：材料為45鋼，高度為49mm，外徑為24.5mm，輪槽數(shù)位21個(gè)。這樣，多楔帶與帶輪嚙合后的總直徑與原同步帶與帶輪嚙合后的總直徑基本一致，也就是說，在同樣轉(zhuǎn)速下，多楔帶與原同步帶的線速度基本相同。

4 實(shí)施效果

將新設(shè)計(jì)的多楔帶式煙包輸送裝置現(xiàn)在FOCKE FX2 1#包裝機(jī)組上進(jìn)行了試用，效果較好，未再發(fā)現(xiàn)因煙包輸送帶跑偏磨損而導(dǎo)致的停機(jī)故障，也未更換過輸送帶。

5 結(jié)語

該項(xiàng)改進(jìn)方便可靠，改造成本較低。改進(jìn)后多楔帶的使用壽命明顯提高，且運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定可靠，完全滿足生產(chǎn)及工藝要求，也為今后工作中的設(shè)備改造和維修方法方面積累了經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)

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[2]李曉晨.G.D包裝機(jī)小盒透明紙入口擠煙檢測裝置的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].科技與創(chuàng)新，2016，（1）：74-75.

（作者單位：安徽煙草工業(yè)有限責(zé)任公司合肥卷煙廠）