摘 要：基于FOCKE350S包裝機，從原設(shè)備包裝工藝流程出發(fā)，分析研究內(nèi)框紙切刀總成結(jié)構(gòu)原理及使用情況，重點針對切刀輥結(jié)構(gòu)及工藝，研究內(nèi)框紙切刀輥安裝方式及調(diào)試結(jié)構(gòu)并進行改進，達到降低研發(fā)生產(chǎn)成本，提高內(nèi)框紙切割質(zhì)量，提升設(shè)備運行穩(wěn)定性，降低制造工藝難度的目的。

關(guān)鍵詞：FOCKE350S包裝機；內(nèi)框紙；定切

中圖分類號：TS43" " 文獻標志碼：A" " 文章編號：1671-0797（2025）06-0036-04

DOI：10.19514/j.cnki.cn32-1628/tm.2025.06.009

0" " 引言

FOCKE350S作為國內(nèi)引進較早、使用較為普遍的中速硬盒包裝機組，整機具有功能模塊化設(shè)計、設(shè)備運行穩(wěn)定性好、質(zhì)量穩(wěn)定性強等特點，較長時間以來已成為國內(nèi)各大卷煙生產(chǎn)廠家中速硬盒包裝設(shè)備的主力軍。近年來，隨著零配件國產(chǎn)化的大力推廣，設(shè)備維修、維保、改造使用的零配件基本實現(xiàn)了國產(chǎn)化，由于國產(chǎn)零配件的大量使用，設(shè)備部分總成出現(xiàn)了質(zhì)量不穩(wěn)定、使用壽命短、維護成本高的問題[1]。其中FOCKE350S硬盒小包機內(nèi)框紙切刀總成問題尤為突出[2]，受到切刀輥本身質(zhì)量波動、包裝材料更換頻繁、包裝材料質(zhì)量波動等不確定因素影響，內(nèi)框紙切刀輥使用壽命縮短，包裝產(chǎn)品質(zhì)量波動大，運行不穩(wěn)定，停機率增加，設(shè)備維護成本高，而這已經(jīng)成為國內(nèi)各使用廠家共同面臨的難題[3-4]。

本文研發(fā)了一種內(nèi)框紙切刀總成的新型結(jié)構(gòu)，能夠進一步延長FOCKE350S包裝機內(nèi)框紙切刀總成的使用壽命，避免設(shè)備受到切刀輥本身質(zhì)量波動、頻繁更換包裝材料以及不同內(nèi)框紙廠家材料質(zhì)量波動大等因素的影響，達到改善設(shè)備運行效率、質(zhì)量穩(wěn)定性，降低設(shè)備維護成本的目的。

1" " 軸承選擇

首先，重新設(shè)計、推算切刀輥及副輥安裝定位匹配的圓錐滾子軸承結(jié)構(gòu)。研究發(fā)現(xiàn)，原機切刀輥及副輥在安裝定位時使用的是滾針軸承，從滾針軸承自身的特點來看，在使用過程中會存在一定的軸向竄動（軸承型號參數(shù)、特點對照表如表1所示）。為避免竄動對切刀輥帶來的損傷，研究決定將滾針軸承更換為精度更高的圓錐滾子軸承，更改后再增加蝶形彈墊固定，即可消除切刀輥軸向間隙。

2nbsp; " 安裝支座設(shè)計

其次，重新設(shè)計切刀輥安裝支座，改進后使用圓錐滾子軸承結(jié)構(gòu)進行切刀輥的安裝定位。原機內(nèi)框紙切刀輥安裝中使用滾針軸承SKF NA4907（圖1），從表1可以看出，該軸承參數(shù)為：內(nèi)徑35 mm、外徑55 mm、厚度20 mm；而本次研發(fā)所使用的圓錐滾子軸承SKF 32006 X/Q參數(shù)為：內(nèi)徑30 mm、外徑55 mm、厚度17 mm。安裝尺寸存在較大差異，原結(jié)構(gòu)已不能適應更改后的軸承安裝條件，所以必須通過重新設(shè)計切刀輥安裝支座才能滿足裝配條件，如圖2所示。

3" " 調(diào)整機構(gòu)設(shè)計

再次，重新設(shè)計、新增切刀輥偏心調(diào)整機構(gòu)，使切刀輥具備通過偏心調(diào)整實現(xiàn)進刀的功能。原結(jié)構(gòu)利用力矩扳手調(diào)節(jié)螺母，使螺母對蝶形彈墊產(chǎn)生一定的壓力，利用蝶形彈墊與壓簧間的壓力，調(diào)整切刀輥與副輥間的壓力大小，如圖3所示。

由于蝶形彈墊和壓簧存在彈性形變，在使用過程中切刀輥與副輥間會存在一定的沖擊力，從而造成切刀輥易損、切割不暢、使用周期急劇縮短。因此，改變原有結(jié)構(gòu)，采用切刀輥偏心調(diào)整機構(gòu)，如圖4所示。

通過調(diào)節(jié)孔調(diào)節(jié)偏心座，調(diào)整切刀輥與墊輥間的間隙，利用切刀輥與副輥的間隙大小實現(xiàn)調(diào)節(jié)切刀輥對墊輥壓力大小的目的，調(diào)整后用夾緊塊固定偏心座。此方法最大的優(yōu)點在于消除了原有結(jié)構(gòu)中蝶形彈墊與壓簧形變造成的切刀輥與副輥間的沖擊力，通過偏心座可以任意調(diào)節(jié)切刀輥與副輥的間隙大小，使切刀輥與墊輥運行更加穩(wěn)定，從而進一步減少了切刀輥的磨損。

4" " 可視化窗口設(shè)計

接下來，重新設(shè)計、新增可視化調(diào)節(jié)機構(gòu)，便于對切刀輥偏心調(diào)整機構(gòu)進行觀察、調(diào)整。在切刀總成頂部新增可視化窗口，在調(diào)整切刀輥偏心調(diào)整機構(gòu)時，通過可視化窗口觀察切刀輥與墊輥所需調(diào)整的間隙大小，可以使調(diào)整過程更加直觀、快捷，如圖5所示。

5" " 箱體上蓋板設(shè)計

最后，根據(jù)新的切刀總成對應尺寸，重新設(shè)計箱體上蓋，匹配滿足安全生產(chǎn)功能要求及內(nèi)框紙輸送功能。為提高FOCKE350S新研發(fā)內(nèi)框紙切刀總成與原機內(nèi)框紙切刀總成的互換性，減少更換成本，本次研發(fā)項目基于原機傳動結(jié)構(gòu)設(shè)計，對內(nèi)框紙箱體的傳動部分不做改動，但由于部分結(jié)構(gòu)改變，故需要重新設(shè)計刀架的支架和箱體的上蓋板，如圖6所示。

6" " 結(jié)論

本文從設(shè)備機械結(jié)構(gòu)改造出發(fā)，闡述了設(shè)備研發(fā)的主要內(nèi)容，F(xiàn)OCKE350S包裝機新型卡紙切刀總成研發(fā)項目主要針對原機卡紙總成結(jié)構(gòu)弊端進行研發(fā)改造。

1）原機切刀輥及副輥在安裝定位時使用的是滾針軸承，從滾針軸承自身的特點來看，在使用過程中會存在一定的軸向竄動。為避免竄動對切刀輥帶來的損傷，研究決定將滾針軸承更換為精度更高的圓錐滾子軸承，更改后再增加蝶形彈墊固定，達到消除切刀輥軸向間隙的目的。

2）原機卡紙總成結(jié)構(gòu)在長期使用后，法蘭盤和蝶形彈墊兩者都有可能減少施加于切刀輥的壓力，基于這一原因在調(diào)試過程中通常會增大壓力值，對于剪切壓力，任何不必要的改變都會導致切刀輥的嚴重磨損而縮短切刀組的使用壽命。改進后的切刀組，將原有的法蘭盤結(jié)構(gòu)改換為偏心座，取消了蝶形彈墊。在調(diào)試過程中，主要通過調(diào)整切刀輥偏心座的偏心來調(diào)節(jié)切刀輥和副輥的間隙，通過調(diào)節(jié)間隙大小起到調(diào)整切刀組對卡紙壓力大小的目的，從而避免了切刀輥和副輥間壓力過大的現(xiàn)象，成功保護了切刀輥的刀面，延長了切刀輥使用壽命。

[參考文獻]

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[2] 李慶松，黃智友，歐陽哲，等.FOCKE350內(nèi)框紙定位切割系統(tǒng)的設(shè)計[J].機電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新，2023，36（2）：38-40.

[3] 徐國現(xiàn)，陳圣，權(quán)發(fā)香，等.FOCKE350內(nèi)框紙接頭新型檢測裝置的研制[J].設(shè)備管理與維修，2021（15）：29-32.

[4] 張娜.縮短細支ZB45包裝機更換內(nèi)框紙時間[J].內(nèi)燃機與配件，2018（12）：176-177.

收稿日期：2024-12-13

作者簡介：王彥斌（1986—），男，云南大理人，技師，研究方向：煙草機械。

通信作者：王緒（1988—），男，云南鎮(zhèn)雄人，碩士，工程師，研究方向：煙草機械。