王強(qiáng)　高定新

摘 要：文章通過介紹ZB45包裝機(jī)商標(biāo)紙橫向輸送器的工作原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，利用流體力學(xué)原理分析了該部位產(chǎn)生漏油故障的原因，最終確定通過改進(jìn)回油結(jié)構(gòu)來解決漏油故障，很好地解決了該部位漏油問題，取得了明顯的效果。

關(guān)鍵詞：ZB45包裝機(jī)；商標(biāo)紙橫向輸送器；漏油故障

引言

目前，ZB45包裝機(jī)組是我國(guó)卷煙包裝設(shè)備的主流機(jī)型，但在實(shí)際生產(chǎn)過程中，由于設(shè)備本身的設(shè)計(jì)缺陷，其商標(biāo)紙橫向輸送器在運(yùn)行時(shí)存在嚴(yán)重的漏油問題。目前一些常規(guī)方法都無法有效解決該問題，平時(shí)維修只能靠頻繁地更換密封元件來緩解漏油現(xiàn)象。通過對(duì)商標(biāo)紙橫向輸送器漏油現(xiàn)象的長(zhǎng)期分析研究，提出了通過改進(jìn)回油結(jié)構(gòu)來解決漏油的新方法，并最終成功解決了該機(jī)構(gòu)的漏油問題。

1 商標(biāo)紙橫向輸送器工作原理

商標(biāo)紙橫向輸送器主要由扇齒輪、齒條、支承座（主要由法蘭、法蘭套和法蘭盤等組成）、齒條支架、推送小車等組成。在此機(jī)構(gòu)中，其動(dòng)力來自主動(dòng)齒輪，通過主動(dòng)齒輪的嚙合傳動(dòng)，帶動(dòng)齒輪凸輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)；凸輪通過輥輪、擺軸驅(qū)動(dòng)扇齒輪擺動(dòng)，扇齒輪驅(qū)動(dòng)齒條在法蘭套、法蘭、法蘭盤中做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)執(zhí)行件完成商標(biāo)紙進(jìn)入號(hào)輪下方包裝位置的橫向輸送。

2 漏油現(xiàn)狀及漏油因素分析

2.1 漏油現(xiàn)狀

經(jīng)反復(fù)仔細(xì)觀察，發(fā)現(xiàn)商標(biāo)紙橫向輸送器支座及下方機(jī)器表面上總是沉積有很多含油煙末，進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)橫向輸送器支承座端部（法蘭盤下方）有嚴(yán)重滲漏現(xiàn)象，故認(rèn)定該處為漏油點(diǎn)。

2.2 漏油因素分析

根據(jù)流體力學(xué)有關(guān)知識(shí)，潤(rùn)滑油滲漏量Q與間隙、潤(rùn)滑油粘度、內(nèi)外腔壓力差等有關(guān)，可以用以下公式來說明：

Q=bh3 Δp/（12μL） （1）

式中：Q為滲漏流量；b、h、L分別為間隙的寬度、高度、長(zhǎng)度；μ為潤(rùn)滑油粘度；Δp為間隙內(nèi)外腔壓力差。

從式（1）可看出潤(rùn)滑油滲漏主要與潤(rùn)滑油粘度、間隙和內(nèi)外腔壓力有關(guān)。

2.2.1 潤(rùn)滑油粘度

通過查閱相關(guān)資料，在同等工作溫度下，ZB系列機(jī)型的潤(rùn)滑油粘度為141mm2/s，而FOCKE、SASIB系列機(jī)型分別為220mm2/s、645mm2/s。根據(jù)式（1），潤(rùn)滑油粘度與滲漏流量成反比，即粘度越小，漏油情況越嚴(yán)重。因此，潤(rùn)滑油粘度低是ZB系列機(jī)型較其他機(jī)型容易滲漏油的主要因素之一。

2.2.2 間隙

間隙的產(chǎn)生與密封件、密封措施及零件加工精度密切相關(guān)。ZB45包裝機(jī)組是通過消化吸收意大利GDX2機(jī)型而來，國(guó)內(nèi)的加工技術(shù)達(dá)不到國(guó)外先進(jìn)水平，使零件加工精度下降，致使商標(biāo)紙橫向輸送器中齒條與法蘭及法蘭盤的配合間隙過大，易造成漏油。

2.2.3 內(nèi)外腔壓力差

內(nèi)外腔壓力差主要由內(nèi)外腔潤(rùn)滑油容量不同造成。當(dāng)齒條從內(nèi)腔往外腔運(yùn)動(dòng)時(shí)，齒條上的潤(rùn)滑油沿“V”型溝槽通過兩個(gè)油孔進(jìn)入外腔進(jìn)行潤(rùn)滑，當(dāng)齒條向內(nèi)腔運(yùn)動(dòng)時(shí)，僅有1個(gè)油孔回油，所以，外腔油量是內(nèi)腔油量的2倍，多次往復(fù)后，殘留在外腔的油量越來越多，從而導(dǎo)致外腔油封壓力過大，造成油封失效漏油。

3 改進(jìn)方案分析

3.1 確定改進(jìn)方案

根據(jù)上述分析，要解決商標(biāo)紙橫向輸送器漏油問題，可以從改變潤(rùn)滑油粘度、改進(jìn)配合間隙和減小內(nèi)外腔壓力差三方面入手。要改變潤(rùn)滑油粘度，需對(duì)原系統(tǒng)重新設(shè)計(jì)，改造成本高。如提高配合間隙，需對(duì)生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行改造升級(jí)，改造困難且成本高。而減小內(nèi)外腔壓力差，只需改變回油結(jié)構(gòu)，改造簡(jiǎn)單、成本低。因此，決定通過減小法蘭內(nèi)外腔壓力差來解決漏油問題。

經(jīng)過對(duì)商標(biāo)紙橫向輸送器支撐座的結(jié)構(gòu)進(jìn)行仔細(xì)分析研究，認(rèn)為可以通過改進(jìn)法蘭或法蘭盤結(jié)構(gòu)來減小法蘭內(nèi)外腔壓力差。對(duì)于法蘭的改進(jìn)，主要考慮改進(jìn)法蘭的油路，增強(qiáng)回油功能，但是，由于商標(biāo)紙橫向輸送器的運(yùn)行速度較快，最快可達(dá)3.6m/s，潤(rùn)滑油始終會(huì)隨齒條被帶出法蘭盤，改進(jìn)后漏油現(xiàn)象依然存在。所以，決定在法蘭盤上增設(shè)回油結(jié)構(gòu)來解決漏油問題。

3.2 具體改進(jìn)措施

x

圖1中（a）、（b）分別為法蘭盤改進(jìn)前后結(jié)構(gòu)示意圖。改進(jìn)后的法蘭盤結(jié)構(gòu)變?yōu)閳A柱形，直徑仍為56mm，厚度變?yōu)?0mm，并在法蘭盤內(nèi)增開了一條環(huán)形回油槽，回油槽寬4mm，深5mm，同時(shí)，在回油槽正下方增設(shè)了一個(gè)M5的螺紋孔，以安裝油嘴。為了保證潤(rùn)滑油在齒條往回運(yùn)動(dòng)過程中被回油槽充分回收，將回油槽外圈直徑增大0.2mm，即外圈直徑為20.2mm，內(nèi)圈直徑為20mm。

3.3 改進(jìn)后工作原理

改進(jìn)后商標(biāo)紙橫向輸送器支撐座中，法蘭盤通過螺栓連接在法蘭上，同時(shí)法蘭通過螺栓連接在法蘭套上，法蘭盤與法蘭之間安裝有油封和O型圈，法蘭與法蘭套之間安裝有O型圈，并且法蘭盤下方安有油嘴，以便回收潤(rùn)滑油。當(dāng)齒條從內(nèi)向外運(yùn)動(dòng)時(shí)，油封的主要作用就是刮去齒條上的潤(rùn)滑油，油封的前端面空隙與回油孔是相通的，隨著齒條的向外運(yùn)動(dòng)，空隙中的潤(rùn)滑油越積越多，油壓隨之升高，被刮下的潤(rùn)滑油就會(huì)從空隙中通過回油孔回流到傳動(dòng)箱內(nèi)。由于齒條運(yùn)動(dòng)速度較快，粘附在齒條上的潤(rùn)滑油不可能被油封完全刮凈，回油槽的作用就是在齒條從外向內(nèi)運(yùn)動(dòng)過程中回收齒條上未被刮凈的潤(rùn)滑油?；赜筒鄣耐馊χ睆奖葍?nèi)圈直徑大0.2mm，其目的是為了防止回油槽外圈將齒條上的潤(rùn)滑油刮下，從而造成潤(rùn)滑油泄漏。當(dāng)齒條經(jīng)過回油槽內(nèi)圈時(shí)，潤(rùn)滑油被刮下回流到回油槽中，被刮下的潤(rùn)滑油通過螺紋孔、油嘴和油管被引流到傳動(dòng)箱內(nèi)。

4 結(jié)束語

通過對(duì)ZB45包裝機(jī)商標(biāo)紙橫向輸送器的漏油原因進(jìn)行分析，探索出了通過技術(shù)改進(jìn)解決漏油的新方法，拓展了自己的維修思路，豐富了自己的維修經(jīng)驗(yàn)，提高了分析解決疑難問題的能力，成功解決了商標(biāo)紙橫向輸送器的漏油問題，保證了產(chǎn)品質(zhì)量。

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