張軍偉

（浙江中煙工業(yè)有限責(zé)任公司，浙江 杭州 310009）

GDx包裝機(jī)輔機(jī)透明紙盤和拉線盤制動(dòng)裝置的改進(jìn)

張軍偉

（浙江中煙工業(yè)有限責(zé)任公司，浙江 杭州 310009）

G.DX包裝機(jī)輔機(jī)透明紙紙盤、拉線紙盤的剎車裝置采用局部面剎，在實(shí)際生產(chǎn)過程中機(jī)器在速度變化的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中拉力不均勻，會(huì)產(chǎn)生紙輥擺動(dòng)幅度變大從而導(dǎo)致透明紙跑偏或引起拉線跑出導(dǎo)輪等現(xiàn)象，影響產(chǎn)品質(zhì)量，通過把其原先剎車裝置，改為皮帶抱閘式剎車裝置，結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單，維護(hù)更加方便，原先的拉力不均勻，引起引紙輥擺動(dòng)幅度過大而導(dǎo)致透明紙跑偏或引起拉線跑出導(dǎo)輪等現(xiàn)象得到了消除，提高了產(chǎn)品包裝質(zhì)量，達(dá)到了可喜的效果，給企業(yè)帶來了非常好的實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)價(jià)值！

抱閘剎車裝置；透明紙；拉線跑偏

1 問題分析

1.1 造成透明紙紙盤、拉線紙盤在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中擺動(dòng)幅度過大的原因

（1）輔料的因素。由于原輔料本身的質(zhì)量問題，透明紙或拉線輔料如圓度、翹邊松緊度的影響。

（2）環(huán)境的因素。輔料透明紙的紙盤、拉線盤子的剎車裝置暴露在外面，產(chǎn)生積灰、粘油等環(huán)境因素，容易在設(shè)備的剎車盤外圈沾上物質(zhì)，使設(shè)備剎車盤與剎車片摩擦系數(shù)增加引起抱死或者由于慣性過大產(chǎn)生剎車片打滑剎不住。

（3）材料的因素。G.D輔機(jī)的剎車裝置材料是聚氨酯橡膠，運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)了后，容易磨損，時(shí)容易引起老化，從而影響設(shè)備運(yùn)行剎車的穩(wěn)定性，維護(hù)比較麻煩。

（4）結(jié)構(gòu)的因素。G.D輔機(jī)的剎車動(dòng)作裝置采用一塊數(shù)量的剎車片，從形式上分析接觸是局部剎車，但在實(shí)際工作中由于加工精度達(dá)不到要求相關(guān)要求，安裝調(diào)整時(shí)候達(dá)不到要求容易引起局部的點(diǎn)剎，加快了剎車片與剎車盤的摩擦，在使用過程中引起點(diǎn)剎而不是面剎，剎車效率不高。

結(jié)合上述原因，會(huì)引起透明紙跑偏或引起拉線跑出導(dǎo)輪現(xiàn)象，影響產(chǎn)品包裝質(zhì)量，為此有必要改進(jìn)。

2 改進(jìn)措施

2.1 理論分析剎車裝置

（1）首先應(yīng)該分析設(shè)備剎車的裝置設(shè)計(jì)原理。

由圖1表示，包裝機(jī)透明紙的拉力是要通過安裝在該設(shè)備支架（4）上的導(dǎo)紙輥按路線穿引，透明紙的拉力引起設(shè)備支架（4）的擺動(dòng)，此時(shí)彈簧（6）拉住了支架，與透明紙的拉力起到杠桿平衡的用處。透明紙拉動(dòng)的時(shí)候，支架上的軸承（5）壓下控制桿（12）來控制剎車的支架擺動(dòng)，他的缺點(diǎn)是接觸面太小，制動(dòng)效果會(huì)產(chǎn)生不理想的情況 。

（2）皮帶抱閘式剎車裝置的應(yīng)用。皮帶抱閘式剎車與現(xiàn)有剎車片相比較，改變了在實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中出現(xiàn)的點(diǎn)剎工作到面剎動(dòng)作的突破改變局部應(yīng)摩擦力不夠大到面接觸的摩擦情況，剎車的性能會(huì)更加穩(wěn)定，剎車效率會(huì)變得更高，摩擦力趨于更加穩(wěn)定，應(yīng)用到設(shè)備一般不會(huì)因?yàn)閿[桿的幅度過大引起生產(chǎn)的質(zhì)量問題。

圖1 設(shè)備剎車的裝置設(shè)計(jì)原理

3 改進(jìn)思路

在不破壞原有結(jié)構(gòu)情況下，考慮成本、維護(hù)等因素，見圖2改裝后圖。

圖2 改裝后的剎車裝置

（1）包角確定。在紙盤不會(huì)隨意轉(zhuǎn)動(dòng)的條件下，其所產(chǎn)生的拉力為皮帶和輪的摩擦力大小的和，如果包角變大，使接觸的面得以增加，摩擦力也會(huì)隨著變化而增大。依據(jù)原有的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，皮帶的一頭安裝在原有的設(shè)備剎車支架上面，另外一頭安裝在透明紙的導(dǎo)輪支架上。皮帶會(huì)對(duì)剎車盤構(gòu)成一定的包角范圍。依據(jù)平皮帶傳動(dòng)的承受能力，包角不需要做得過小，一般情況下包角的大小α≥150°，在這里，我們考慮到設(shè)備已有的結(jié)構(gòu)性，包角有一定的限定，實(shí)際測(cè)量的包角為α≥175°，符合了皮帶和設(shè)備剎車盤的系數(shù)要求。

（2）利用表面的摩擦系數(shù)大小選用材料。皮帶利用廢舊片基帶裁剪而成，帶有一定的軟性，能很好的貼住剎車盤表面，摩擦系數(shù)大，滿足要求。

（3）設(shè)備上皮帶張緊力的確定。從理論力學(xué)的角度分析

f=μN(yùn)

式中：

f——外力加在剎車盤上的摩擦力（N）；

μ——摩擦系數(shù)（由材料的特性決定）；

N——外力加在剎車盤上的向下壓力（N）。

根據(jù)理論分析，我們可以得到增加驅(qū)動(dòng)滾動(dòng)的摩擦壓力有兩方面，第一方面是改變摩擦因子；第二方面就是增加設(shè)備的壓力（也就是將皮帶和剎車盤拉緊）。在這兩方面增加摩擦的方法過程中，對(duì)于改變的摩擦因子，因?yàn)樵O(shè)備材料的本身是片基帶的，我們可以忽略不計(jì)算在內(nèi)。所以，增加設(shè)備表面的壓力（拉緊）可以得到一定程度的實(shí)現(xiàn)，我們能夠調(diào)節(jié)拉緊彈簧的拉力以獲得足夠的平皮帶與剎車盤的摩擦力制動(dòng)。

平皮帶的松緊程度主要應(yīng)該顧及彈簧的拉力，只要小包透明紙有足夠合適的張緊力度使安裝的紙盤禁止的時(shí)候，預(yù)緊這個(gè)平皮帶，測(cè)到彈簧拉力的大小為為41.1 N，張緊力大小完全可用彈簧的拉力進(jìn)行調(diào)節(jié)。在實(shí)際工作過程中，平皮帶在平時(shí)預(yù)緊情況下，皮帶與設(shè)備剎車盤能夠很好地起到制動(dòng)的效果。

（4）平皮帶寬度確定。平皮帶在寬度設(shè)計(jì)工作中，應(yīng)該稍微小于剎車盤的實(shí)際寬度，考慮一端安裝在支架上，為達(dá)到應(yīng)有的摩擦力與美觀，皮帶的寬度設(shè)計(jì)分別為透明紙皮帶寬度18 mm，拉線皮帶寬15 mm。

4 皮帶抱閘式剎車裝置的安裝

4.1 透明紙剎車裝置

（1）因皮帶一端要固定在原來剎車支架上，需要對(duì)剎車支架鉆2×M5深8螺紋孔，按照安裝工藝要求另需加塊墊片，安裝時(shí)用墊片壓住剎車皮帶一端，用2×M5螺絲固定。

（2）為使原來剎車片不與剎車盤接觸，去掉剎車支架上的彈簧，加工一枚規(guī)格M10×120的螺釘，安裝時(shí)，螺釘采用雙螺母固定，螺釘擋住限位螺釘使原來剎車片與剎車盤留有足夠間隙。

（3）另一端安裝在支架上，利用原有結(jié)構(gòu)把皮帶夾在支架上，用3-M4螺釘固定，為使支架水平，在外側(cè)也加入一塊同樣厚度皮帶起水平作用。

（4） 張緊力調(diào)整，先預(yù)緊皮帶，使支架距離限位螺釘2 mm，通過利用原來可調(diào)螺釘，用彈簧拉力對(duì)皮帶張緊，實(shí)現(xiàn)皮帶張緊力可調(diào)。

4.2 拉線剎車裝置

連接片一端安裝在支架上，另一端與皮帶連接，利用2-M3沉頭螺釘固定，皮帶張緊力利用壓簧及支架自重，實(shí)現(xiàn)皮帶與剎車盤張緊。

5 維護(hù)

改裝后的皮帶抱閘式剎車裝置與原來剎車裝置相比，剎車盤磨損明顯降低。剎車皮帶材料是利用廢舊片基帶，在改造后不破壞整體結(jié)構(gòu)性，省去彈簧，剎車輪、剎車片等常換備件，維護(hù)方便。對(duì)于抱閘式剎車裝置在G.DX包裝機(jī)中的應(yīng)用，遇到許多困難。特別是對(duì)零件設(shè)計(jì)畫圖方面存在不足，今后在不斷學(xué)習(xí)中努力提高自身素質(zhì)，只有進(jìn)行長(zhǎng)期不斷地總結(jié)，才能夠不斷完善、提高。

［1］ YB45型硬盒包裝機(jī)使用說明書. 上海煙草機(jī)械有限責(zé)任公司.

［2］ 范鐵楨. 煙機(jī)設(shè)備修理技師培訓(xùn)教材包裝設(shè)備.

［3］ 張永耀. 機(jī)械制圖. 機(jī)械工業(yè)出版社，2001年8月第一版.

（P-05）

Improvements of brake device of transparent tray and cable tray in GDx packaging machine auxiliaries

TB486

1009-797X（2015）22-0151-03

A DOI：10.13520/j.cnki.rpte.2015.22.061

張軍偉（1976-），男，工程師，研究方向?yàn)闊煵輽C(jī)械。

2015-09-21