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      一種新型PROTOS70卷煙機第一分離鼓限位裝置的研發(fā)

      2021-09-10 07:22:44何琦多段堯張勇剛
      科技研究 2021年18期

      何琦多 段堯 張勇剛

      摘要:隨著客戶需求的多樣性變化,產(chǎn)品品牌的規(guī)格也發(fā)生了變化。我廠PROTOS70型卷煙機需要生產(chǎn)59+25mm和59+30mm兩種煙支規(guī)格的煙支,在煙支規(guī)格發(fā)生改變時因為需要更換分離鼓凸輪,拆卸安裝極為不便,為了解決以上問題,設(shè)計了一個有針對性的導(dǎo)向限位裝置,極大簡化了PROTOS70 卷煙機組分離輪在煙支規(guī)格轉(zhuǎn)換過程中拆卸與安裝,并且實現(xiàn)只需要一套凸輪便可生產(chǎn)兩種煙支規(guī)格,減少了配件消耗,極大的縮短了維修更換時間,具有極其較高的實用價值。

      關(guān)鍵詞:PROTOS70卷煙機 ?更換煙支規(guī)格 ?MAX第一分離鼓 ? ?限位裝置

      1前言

      PROTOS70 卷煙機組是由德國HAUNI公司生產(chǎn)的、一種集喂料、成型、接裝機組。其卷煙機煙支分離輪采用凸輪機構(gòu),由圓柱體雙槽凸輪和兩組軸承從動推桿組成,其中兩組軸承與分離滑塊連成一體組成從動桿組件,凸輪位于鼓輪中間,被分離滑塊夾持,并與負(fù)壓相通,實際使用過程中軸承在凸輪上滾動,從而實現(xiàn)雙倍煙支分離,以實現(xiàn)在分離的煙支中插入濾棒,最后經(jīng)過搓接工序包裹成煙支。

      隨著市場個性化需求的發(fā)展,需要不同規(guī)格的煙支,其濾棒長度也不同,但白煙長度是相同的。在實際生產(chǎn)中,為了滿足生產(chǎn)要求,并充分利用設(shè)備,需要用同一臺設(shè)備生產(chǎn)不同規(guī)格的煙支。

      原來,在煙支規(guī)格轉(zhuǎn)換過程中需要更換不同的凸輪,以改變煙支分離距離。當(dāng)PROTOS70卷煙機MAX 部分分離輪煙支規(guī)格轉(zhuǎn)換時,更換凸輪費時費力,拆卸安裝極為不便,相關(guān)文獻(xiàn)中《PROTOS2-2卷接機組煙條分離輪的改進(jìn)設(shè)計》[1]對分離鼓進(jìn)行了重新設(shè)計,采用無凸輪結(jié)構(gòu),通過直接改變分離塊行程的方法來實現(xiàn)不同濾嘴規(guī)格煙支的換牌,改造成本高,部件損耗大。本文通過對該部分的零件結(jié)構(gòu)外形進(jìn)行分析和研究,設(shè)計了一個凸輪限位裝置,在煙支規(guī)格發(fā)生改變時只需在外部安裝或拆卸下該限位裝置。

      2技術(shù)方案內(nèi)容

      2.1問題分析

      MAX第一分離鼓更換時,1、安裝位置靠近MAX和SE的夾角,空間狹小,難以操作;2、分離鼓本身笨重(20kg),吊裝設(shè)備沒有操作空間,3、拆卸安裝時,設(shè)備自帶照明燈提供的照明被遮擋,加大了更換難度。最重要的是每次跟換煙支規(guī)格都需要更換一次分離鼓,每次更換耗時大約2h左右,極大地制約著設(shè)備效率的提升,增加了修理人員的工作強度。

      2.2改進(jìn)思路確定

      目前有兩種濾嘴規(guī)格香煙要生產(chǎn),一種是濾嘴長度為25mm,另一種是濾嘴長度為30mm。根據(jù)觀察,在第一分離鼓機構(gòu)運動時,生產(chǎn)25mm濾嘴卷煙的凸輪和生產(chǎn)30mm濾嘴卷煙的凸輪輪廓線是相似的,只要在內(nèi)外分離塊上的煙支分離至剛好可放入25mm濾嘴時,限制住煙支的運動軌跡,就可以用30mm濾嘴卷煙的凸輪生產(chǎn)25mm濾嘴香煙。

      3.關(guān)鍵部組件的設(shè)計

      3.1擋塊外形設(shè)計

      根據(jù)上述討論,要使得在不更換凸輪和輪體的前題下,煙支在分開至25mm時,對其限位,使其不再分開至30mm,可以考慮在輪體增加限位擋塊以限制其移動?,F(xiàn)有兩種設(shè)計方案,一、只在對應(yīng)凸輪行程超過25mm的位置加裝半環(huán)擋塊,共兩片;二、在繞分離鼓一周的地方加入環(huán)形擋塊。對比分析:第一種方法耗材少,對應(yīng)加工安裝精度較高,但是會對鼓體動平衡有影響,第二種方法耗材多,對安裝無特別要求,整個部件受力均勻,加工簡單,所以選擇第二種方法。

      3.2安裝徑向位置確認(rèn)

      在實際生產(chǎn)中,煙支在輪槽上的徑向位置有一定波動范圍,經(jīng)測量,對于25mm嘴棒煙支,雙倍煙支分開的平均距離為62mm,對于30mm嘴棒,煙支分開的距離為72mm。我們將此導(dǎo)向限位裝置兩圓環(huán)面間的距離設(shè)置為180mm(其長度為雙倍煙支長度118mm+62mm)。

      3.3擋塊結(jié)構(gòu)設(shè)計

      在確認(rèn)結(jié)構(gòu)前我們首先確認(rèn)選擇的材料,材料選擇方面主要有201不銹鋼、鋁合金、45鋼,考慮到201不銹鋼價格高,鋁合金材料容易變形,最終選定45鋼。選擇45鋼后就是確定擋塊的結(jié)構(gòu)形狀。現(xiàn)有兩種設(shè)計方案,一種是長方形(橫截面為20mm*10mm)、另外一種是L型(橫截面最大長度22mm,最大高度10mm,L型肢寬6mm),分析發(fā)現(xiàn)第一種方法打孔深度大,難度大,第二種方法打孔深度小,易于加工。另一方面,限位煙支力很小,用第二種方法,采用橫截面為L型的擋塊時,也滿足強度要求。

      根據(jù)上述討論,與輪體的實際尺寸要求:最后我們設(shè)計出擋圈的尺寸:外圈外徑 =Φ248±0.5mm ;內(nèi)圈外徑 =Φ240±0.5mm,內(nèi)徑 =Φ228±0.5mm,厚度 =22 ±0.5mm。改造所需CAD圖紙如圖1所

      改造后,在改變煙支規(guī)格長度時不需要拆卸鼓輪更換凸輪,只需要安拆在鼓輪外部安裝或拆卸下凸輪運動限位裝置,第一分離鼓限位器制作完成后,對換牌不同規(guī)格嘴棒煙支進(jìn)行時間統(tǒng)計,經(jīng)統(tǒng)計分析,短規(guī)格嘴棒(25mm)切換長規(guī)格嘴棒(30mm)和長規(guī)格嘴棒(30mm)切換短規(guī)格嘴棒(25mm)耗時平均值為540s左右,遠(yuǎn)低于改造前的2h。改造后,有效解決了不同規(guī)格濾嘴煙支換牌過程中卷煙機拆卸分離鼓繁瑣的問題,降低了備件費用,極大提高了工作效率,縮短了換牌時間。

      參考文獻(xiàn)

      [1]杜坤艷,康瑛,孫斌,程衛(wèi)民,張穎靚.PROTOS2-2卷接機組煙條分離輪的改進(jìn)設(shè)計[J].煙草科技,2019,52(05):100-104

      [2]賈會志.《ZJ17卷接機組培訓(xùn)教材——機械維修》[M].鄭州:河南人民出版社,2010.3

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