趙淑華

（河南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司安陽卷煙廠，河南 南陽 473000）

條煙輸送設(shè)備是卷煙生產(chǎn)包裝過程中的運(yùn)輸設(shè)備，主要用于成條煙的輸送，將卷煙包裝機(jī)組與裝封箱機(jī)柔性地連接起來，將包裝機(jī)組生產(chǎn)的條煙整齊、平穩(wěn)、完好無損地輸送到裝封箱機(jī)組上，并根據(jù)卷煙包裝機(jī)組和裝封箱機(jī)的工作情況對(duì)條煙輸送流量進(jìn)行適時(shí)控制和調(diào)節(jié)，完成條煙的自動(dòng)輸送任務(wù)，使煙箱包裝生產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)高速自動(dòng)化。

1 條煙輸送機(jī)組存在的主要問題

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際使用情況，條煙輸送線發(fā)生的故障問題主要為輸送鏈板斷裂以及動(dòng)力軸斷裂等故障。這是因?yàn)槎嗯_(tái)條煙輸送機(jī)共用一個(gè)動(dòng)力源造成的。此時(shí)，如果有任意一條輸送線出現(xiàn)故障需停機(jī)維修的情況發(fā)生，就必須將所有機(jī)組的條煙輸送機(jī)停止工作，嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率，并且單條輸送線距離比較遠(yuǎn)，對(duì)輸送鏈板的維修工作產(chǎn)生不利影響，增加維修時(shí)間。其中輸送距離最遠(yuǎn)的條煙輸送機(jī)產(chǎn)生故障的概率也最大。

2 故障原因分析

（1）條煙輸送線的輸送距離比較遠(yuǎn)，鏈板在運(yùn)動(dòng)過程中的摩擦阻力過大，很容易達(dá)到單節(jié)鏈板的承受能力故而斷裂。

（2）多條輸送線共用一個(gè)動(dòng)力，且每條輸送線長(zhǎng)短不一，需要的動(dòng)力不均衡，容易造成動(dòng)力源故障。

3 改進(jìn)問題的途徑

圖1

（1）兩條輸送線之間無間隙，選擇運(yùn)送距離最遠(yuǎn)的兩條輸送機(jī)加裝一套集中驅(qū)動(dòng)動(dòng)力裝置。改裝位置根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)具體情況選擇，安裝示意圖如圖1。

（2）兩條輸送線之間有間隙，在裝封箱機(jī)上方多條條煙輸送線上選取位置進(jìn)行改造，加裝動(dòng)力裝置；此處根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況改進(jìn)方案為：在距總驅(qū)動(dòng)裝置最近的裝封箱機(jī)輸送線接口前的位置，選擇相鄰兩條輸送線進(jìn)行改進(jìn)加裝一套動(dòng)力裝置；可根據(jù)實(shí)際情況每?jī)蓷l線一組進(jìn)行多組改裝，安裝示意圖如圖2。

（3）在新裝動(dòng)力控制單元加裝變頻器以保證改進(jìn)后輸送速率與原輸送線保持一致。

4 主要部件優(yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)算

（1）計(jì)算步驟

圖2

根據(jù)理論輸送量、輸送速度、傾角大小、工藝布置等計(jì)算所需的軸功率和牽引鏈板張力，選用具有一定安全系數(shù)的鏈板，配置傳動(dòng)系統(tǒng)；最后根據(jù)傳動(dòng)系統(tǒng)確定實(shí)際的輸送速度、運(yùn)行部件重量，核算輸送量、軸功率和牽引鏈板張力。

（2）圓周力計(jì)算

圓周力表示為：Fu=A′+B′=FH+FN

式中：A′為承載帶總阻力；B′為回程帶總阻力；FH為主要阻力；FN為附加阻力（約占主要阻力的40%）。

主要阻力：FH=fLg(Q1+Q2+Q3)

式中：f為平均模擬摩擦系數(shù)；L為輸送機(jī)長(zhǎng)度；g為重力加速度；Q1為承重輸送帶單位質(zhì)量；Q2為回程輸送帶單位質(zhì)量；Q3為物料單位質(zhì)量。

根據(jù)以上公式計(jì)算所需圓周力為：

（3）功率計(jì)算

傳動(dòng)功率PA=Fu·ν；電動(dòng)機(jī)功率：PM=PA/η；

式中：Fu為圓周力；ν為輸送速率；η為電機(jī)效率。

根據(jù)以上公式計(jì)算所需電動(dòng)機(jī)功率為：

考慮安全系數(shù)等因素選用1.5kW電機(jī)；根據(jù)輸送速率以及選用的動(dòng)力輪值計(jì)算減速器輸出轉(zhuǎn)速約為60r/min。

（4）動(dòng)力軸最小軸徑計(jì)算

式中：A0為材料強(qiáng)度計(jì)算常數(shù)；P為軸傳遞功率；n為軸的轉(zhuǎn)速。

根據(jù)工作條件，選擇45#鋼，正火，硬度HB170-217，作為軸的材料，A0查表取值A(chǔ)0=112，則：

表1

另外，實(shí)際應(yīng)用中考慮到鍵槽對(duì)軸強(qiáng)度的影響，以及動(dòng)力軸外接聯(lián)軸器等因素，綜合考慮可取dmin=30mm，根據(jù)最小軸徑及現(xiàn)場(chǎng)安裝環(huán)境設(shè)計(jì)動(dòng)力軸和轉(zhuǎn)向軸。

（5）依據(jù)計(jì)算結(jié)果和實(shí)際應(yīng)用安裝情況設(shè)計(jì)整套改進(jìn)所需機(jī)械零部件（包括動(dòng)力軸、轉(zhuǎn)向軸、動(dòng)力輪、轉(zhuǎn)向輪、軸承、安裝固定支架等）。

5 結(jié)語

通過上述改進(jìn)，保證了條煙輸送機(jī)的高運(yùn)行率，避免了輸送鏈板斷裂及動(dòng)力軸損壞現(xiàn)象，降低了故障停機(jī)和維修頻率，提高了生產(chǎn)效率。自從改造完成運(yùn)行后，設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn)，維修費(fèi)用大大降低，充分發(fā)揮了整體條煙輸送系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)。實(shí)踐證明改進(jìn)是成功的、實(shí)用的。