童　斌，　陳　鍇

（常德煙草機械有限責(zé)任公司研究所, 湖南　常德　415000）

引言

ZJ116型卷接機組是中國煙草機械集團有限責(zé)任公司根據(jù)市場需求與當(dāng)前卷接技術(shù)發(fā)展趨勢，從德國 HUANI公司引進 PROTOS2-2 技術(shù)［1］，由中煙機械技術(shù)中心有限責(zé)任公司組織轉(zhuǎn)化設(shè)計，常德煙草機械責(zé)任有限公司定點試制生產(chǎn)的高速卷接機組。該產(chǎn)品是國產(chǎn)第一代雙軌超高速卷接,設(shè)備該機組設(shè)計生產(chǎn)能力為1.6萬支/min,單煙道煙條速度560 m/min，其具有高速度、高可靠性、高安全性等特點。

煙條分離輪的作用是將兩支煙條分離一段距離，使得已經(jīng)切割好的雙倍長濾嘴可以放在煙條之間[2]。由于原始裝配方法難以高效完成煙條分離輪的裝配任務(wù)，急需設(shè)計一個煙條分離輪的專用工裝來用于煙條分離輪的裝配和拆卸工作，既能提高工作效率，又能保證安裝人員安全。

1　煙條分離輪裝配過程

ZJ116煙條分離輪先在工位上完成配氣座和輪體的裝配，再在總裝線上進行部套總裝，總裝主要分三步完成，如圖1所示，第一步將配氣座安裝于墻板上，第二步將輪體安裝在配氣座上，第三步進行環(huán)的裝配[3]。其中，第三步是整個裝配過程中最難完成的一步。

圖1　ZJ116煙條分離輪裝配過程示意圖

2　原始裝配的缺點

在進行環(huán)的裝配時，由于12個彈簧在壓縮過程中會產(chǎn)生很大的彈力，需要3個人同時作業(yè)才能艱難完成裝配工作。在拆卸分離輪時，當(dāng)環(huán)上的六個螺釘松開后，由于彈簧處于被壓縮狀態(tài)，會瞬間產(chǎn)生很大的彈力，環(huán)會快速彈出可能導(dǎo)致零件損壞或人員受傷。原始裝配工作暴露了以下缺點：

1）安全性低。環(huán)可能會快速彈出導(dǎo)致安裝拆卸人員受傷。

2）操作性差。在部套總裝時，3個人同時作業(yè)會很擁擠，操作不方便。

3）工作效率低。需要3個人才能完成裝配工作，耗費時間長。

本文所設(shè)計的工裝輔助完成裝配工作的第三步，主要目的是減少人工成本，提高安全性能，提升裝配效率。

3　煙條分離輪工裝設(shè)計

3.1　設(shè)計方案

工裝要達到設(shè)計目的需要具備以下功能：工裝能將環(huán)緩緩地壓緊到煙條分離輪輪體，同時彈簧產(chǎn)生的巨大彈力不能將工裝彈出。對煙條分離輪的裝配特點和要求進行詳細分析，設(shè)計了其專用工裝，并用Pro/E進行了三維建模，如圖2所示為工裝三維建模的爆炸圖。

圖2　煙條分離輪工裝爆炸圖

圖中，桿由三段構(gòu)成，短段為M20的螺紋，可以擰在煙條分離輪的主軸端面上，中段為圓柱面，可以在套和法蘭的圓孔里自由滑動，長段為M20的全螺紋，長段的末端兩面銑平，可以用扳手將桿擰緊在煙條分離輪主軸上。

3.2　設(shè)計結(jié)果

如圖3所示，在煙條分離輪總裝過程完成配氣座和輪體裝配后，在進行環(huán)的裝配工作時，可以將煙條分離輪工裝進行輔助裝配工作。裝配時，將工裝的法蘭貼住環(huán)的臺階面，然后將桿的短端螺紋擰緊在煙條分離輪的主軸端面上，把分離輪輪體上的彈簧對準(zhǔn)環(huán)上的孔，用扳手緩慢擰緊螺母，通過螺母的旋轉(zhuǎn)可以對套進行壓縮，套頂著法蘭和環(huán)軸向壓緊，由于螺母具有鎖緊作用，能給環(huán)提供軸向壓力，因此彈簧在裝配過程中被緩慢壓縮，不會將環(huán)彈出。當(dāng)環(huán)的端面和輪體的端面接觸之后，停止擰緊螺母，用扳手?jǐn)Q緊6個螺釘，擰緊螺釘后，再將螺母緩慢擰出，最后將桿從分離輪主軸上擰出，拆下工裝。

在拆卸分離輪時，先將工裝的桿在煙條分離輪主軸上擰緊，套上法蘭和套后擰緊螺母使法蘭將環(huán)壓緊，然后將環(huán)上的6個螺釘卸下，再緩慢擰松工裝上的螺母，等到彈簧處于未被壓縮狀態(tài)時，將工裝的桿從煙條分離輪上擰出，最后將環(huán)和工裝一起取出。

圖3　煙條分離輪工裝裝配過程示意圖

4　結(jié)論

該工裝滿足設(shè)計目的，能實現(xiàn)ZJ116煙條分離輪的安裝拆卸工作，具有以下4個優(yōu)點：

1）裝配過程中，彈簧處于緩慢被壓縮狀態(tài)，由于工裝的螺母具有自鎖功能，因此避免了環(huán)被壓縮的彈簧快速彈出，裝配工人人身安全得到保證。

2）采用該工裝，只需一人即可完成環(huán)的裝配，大大降低了勞動強度，節(jié)約了人力成本。

3）工裝的使用方法簡單，裝配工人上手容易，不僅省時省力，而且效率很高。

4）工裝結(jié)構(gòu)簡單，無復(fù)雜平面，采用普通鋼件完成加工制造，生產(chǎn)成本低，能很快推廣使用。

[1]常德煙草機械有限責(zé)任公司.常德煙機“智能管理系統(tǒng)”項目技術(shù)方案[Z].2016.

[2]陳嘯.新型無凸輪煙條分離輪探討[J].機械工程師，2016（2）：199-200.

[3]常德煙草機械有限責(zé)任公司.ZJ116型卷接機組維修說明書[Z].2017.