盧　偉

(邯鄲宏大化纖機械有限公司，河北 邯鄲　056046)

?

?革新改造

單箱打包機油缸機構(gòu)的改進

盧偉

(邯鄲宏大化纖機械有限公司，河北 邯鄲056046)

為了解決單箱打包機因結(jié)構(gòu)缺陷存在生產(chǎn)能力較低的問題，對比分析單箱打包機和雙箱打包機的優(yōu)缺點，通過把單箱打包機原有的1個大油缸改為2個中號油缸和1個小油缸，新機構(gòu)在不增大功率的前提下提高單箱打包機的生產(chǎn)能力，縮短了壓縮時間，符合國家節(jié)能減排的要求，適應(yīng)化纖多樣化生產(chǎn)線的發(fā)展趨勢。

單箱打包機；油缸；優(yōu)化設(shè)計；多樣化生產(chǎn)；功率

0　引言

打包機的主要作用是將喂入的化學短纖維壓實，然后捆扎成一定體積或質(zhì)量的成型包。打包機壓實纖維主要依靠油缸施壓——通過油缸反復預壓縮和壓縮后，才能完成1個成包過程；油缸運行速度的快慢決定了打包機生產(chǎn)能力的高低[1]。

目前使用的打包機主要分為單箱打包機和雙箱打包機。雙箱打包機的預壓縮和主壓縮是分開配置的，其預壓缸及主壓缸分別在兩個箱體里并可以同時運行，其生產(chǎn)能力較高，成本也較高。單箱打包機的預壓縮和主壓縮共用1個箱體，其壓縮功能依靠1個大油缸來完成，成本較低僅適合生產(chǎn)能力較低的生產(chǎn)線[2]。為了增大單箱打包機的生產(chǎn)能力，筆者曾作過相應(yīng)改造，如增大油泵流量，加大電機功率，以提高油缸的運行速度，效果不太明顯，卻增大了用電量，也不符合國家節(jié)能減排的要求；因此，開發(fā)一種既能提高單箱打包機生產(chǎn)能力，又不增加功率的新型機構(gòu)具有實際意義。

1　單箱打包機的結(jié)構(gòu)和缺陷

單箱打包機僅用1個大油缸，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，主要是由導向桿、大油缸、導向塊和壓頭組成。大油缸動作由導向桿定位，活塞桿遠端靠導向塊安裝在壓頭上，利用箱體內(nèi)壁導向。打包時，工藝要求進料7次～8次，即大油缸需要壓縮7次～8次才能完成一個成包過程，其速度慢，生產(chǎn)能力較低，僅適用于生產(chǎn)能力要求較低的生產(chǎn)線；當生產(chǎn)能力要求較高時只能使用雙箱打包機。因為雙箱打包機的價格比單箱打包機高得多，有些用戶還是會選用單箱打包機，所以提高單箱打包機生產(chǎn)能力十分必要。

經(jīng)查閱相關(guān)資料并參考國外技術(shù)，發(fā)現(xiàn)只要改進油缸結(jié)構(gòu)，提高其運行速度，就能從根本上解決所存在的問題。

2　新型單箱打包機油缸的特點

新型單箱打包機油缸結(jié)構(gòu)如圖2所示：中號油缸與壓板相連，小油缸與壓頭相連，活塞桿遠端靠安裝在壓板上的導向座定位，導向塊安裝在壓頭上，利用箱體內(nèi)壁導向。新型單箱打包機將1個大油缸改為2個壓力相當?shù)闹刑栍透?，并增?個能獨立運動的小油缸，二者串聯(lián)；中號油缸放兩側(cè)，小油缸放中間，在壓板上安裝小油缸活塞桿導向座，增大了兩導向間的握持距離，有利于提高機構(gòu)導向剛性和運動的穩(wěn)定性[3]。

新型油缸機構(gòu)吸收了雙箱打包機的優(yōu)點，將預壓縮和主壓縮分開，在整個打包過程中，前幾次預壓時小油缸、壓板和壓頭獨立運動，可實現(xiàn)快速預壓，大大縮短單次壓縮時間；終壓時則所有部件同時運動，兩側(cè)的中號油缸進行最終的主壓縮。這是因為中號油缸在前幾次預壓時只起到向小油缸供油的作用，其活塞桿帶動壓頭升降完成預壓動作；而在終壓過程中，中號油缸會同時向3個油缸供油[4-5]，帶動壓板和壓頭升降完成終壓動作。雖然3個油缸同時動作的速度稍慢，但對于整個打包過程而言壓縮時間已大大縮短。

新型油缸機構(gòu)與原有機構(gòu)比較，生產(chǎn)能力大幅度提高，還與油缸的運行速度有關(guān)，尤其是下降速度主要與油缸的缸徑有關(guān)，即時間t=60×π×D2×h/4×Q×0.98×η，式中h為行程，Q為泵流量，D為油缸直徑，η為效率，在行程和泵流量都不變的情況下，油缸直徑越小所用時間越短，而小油缸相對原有大油缸直徑小很多；所以，油缸運行速度大大加快，打包機的生產(chǎn)能力因此大幅度提高。

3　結(jié)語

新型單箱打包機油缸機構(gòu)，是把原有的1個大油缸改為2個中號油缸和1個小油缸。小油缸能獨立完成預壓動作，大大縮短單次壓縮時間；雖然終壓時3個油缸同時動作的速度稍慢，但整個打包過程壓縮時間已大大縮短；還能在不增大功率的前提下，大幅度提高單箱打包機的生產(chǎn)能力，符合國家節(jié)能減排的要求，適應(yīng)于化纖多樣化生產(chǎn)線的發(fā)展趨勢。

[1] 成大先.機械設(shè)計手冊：第17卷[M].4版.北京：化學工業(yè)出版社， 2002：25-701.

[2] 楊可楨，程光蘊.機械設(shè)計基礎(chǔ)[M].北京：高等教育出版社，1999.

[3] 劉會英.機械原理[M].北京：機械工業(yè)出版社，2003：213-228.

[4] 張利平.液壓傳動系統(tǒng)設(shè)計與使用[M].北京：化學工業(yè)出版社，2010.

[5] 宋愛民.液壓氣動技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京：機械工業(yè)出版社，2012.

Improvement of the Cylinder Mechanism of the Single-boxed Baler

LU Wei

(Handan Hongda Chemical Fiber Machinery Co.,Ltd.,Handan 056046,China)

In order to solve the problem of low production capacity due to the defected structre,comparison analysis is done to the both advantages and the disadvantages of the single-boxed baler and the double-boxed baler.Through the modification of the single-boxed baler with one cylinder of big size,a new structured baler is introduced with two cylinders of medium size and one cylinder of small size.It proves that the new designed baler increases production capacity without power increase,shortens the compression time in conformity with the national energy-saving and emission reduction requirements,meeting the variety development of chemical fiber production line.

single-boxed baler;cylinder;optimization design;vaviety production;power

2015-12-20

盧偉(1971—)，女，河北邯鄲人，工程師，主要從事化纖機械的研究工作。

TS103.7

B

1001-9634(2016)04-0057-02