商 勇 劉 菲

（1.盛虹煉化（連云港）有限公司化工一部；2.中國石油蘭州石化分公司電儀事業(yè)部）

橡膠包裝機取袋組件、上袋組件和下膠組件的運行情況會直接影響橡膠產(chǎn)品包裝生產(chǎn)的平穩(wěn)性。 包裝機一旦出現(xiàn)故障將導(dǎo)致包裝線停車，進而造成前系統(tǒng)減產(chǎn)運行，嚴重時會直接導(dǎo)致裝置前系統(tǒng)非計劃停車，造成不可估量的損失。

橡膠包裝機使用包裝袋將產(chǎn)品進行包裝輸送，第1 道工序的設(shè)備是包裝機取袋組件，電氣控制取袋組件完成吸袋和取袋任務(wù)；第2 道工序?qū)⒊晒ξ〉陌b袋通過擺臂撐袋組件打開包裝袋口，完成上袋前的準備工作；第3 道工序，是通過電氣控制執(zhí)行元件氣缸驅(qū)動擺臂組件完成上袋工序，延遲1 s 張口組件動作，將輸送到位的包裝袋撐開并定位，完成包裝機上袋動作中的所有環(huán)節(jié)；第4 道工序是將已輸送至包裝機頂部翻膠器上的膠塊進行垂直翻轉(zhuǎn)，讓膠塊垂直于水平面，完成下膠前的準備工作；第5 道工序是包裝機接收膠塊和包裝袋到位信號，打開翻膠器緩沖輥，進行下膠裝袋工作，隨后送至夾口整形、封口單元，完成包裝工作。

包裝機工作過程涉及機、電、儀3 個專業(yè)，維護工作量較大，技術(shù)維護要求高，而且電氣控制類問題較少， 主要是機械執(zhí)行組件問題較為突出。

1 橡膠包裝機的故障分析

擺動板運行故障。 擺動板是連接大擺與氣缸的主要組件，通過銷軸將氣缸與大擺連接。 擺動板上的3 個配合孔磨損，導(dǎo)致連動件機械配合間隙過大，擺臂上的接近開關(guān)檢測擋環(huán)不能準確檢測大擺位置，造成大擺上袋不到位故障。

大擺氣缸動力不穩(wěn)定。 原大擺氣缸動力不足，為滿足上袋需求，將氣缸氣量調(diào)至最大，致使氣缸長期滿負荷運行，氣缸壁機械受損，造成上袋不到位或上袋緩慢故障，且氣缸備件的消耗量較大。

擺臂運行阻力過量。 現(xiàn)用擺臂材料為普通碳鋼，強度較低，而且結(jié)構(gòu)笨重，無形中給上袋組件增加了阻力，給執(zhí)行氣缸帶來超負荷的負載工作量，造成氣缸易損壞，上袋緩慢故障。

取袋導(dǎo)向輪磨損卡阻。 包裝機取袋和吸袋過程都由氣缸帶動取袋架完成包裝袋的吸取工作，在此過程中，為保持定位準確，取袋架兩側(cè)裝有導(dǎo)向桿，導(dǎo)向桿運動過程中由導(dǎo)向輪控制調(diào)整取袋的位置，導(dǎo)向輪一旦磨損，與銷軸配合間隙就會過大，無法有效調(diào)校取袋架中位，造成吸袋錯位故障。

包裝袋位置檢測錯位。 包裝袋由人工放置于供袋盤上，其前、后位置沒有具體限位措施，人工放置造成袋子不對中，前、后位置不在吸袋盤中位，造成袋子被傾斜吸上取袋架，擺臂無法準確打開袋口，造成吸袋錯位故障。

翻膠器調(diào)整組件機械失效。 翻膠器調(diào)整組件的作用是依據(jù)膠塊厚度，人工調(diào)整翻膠器進膠高度，其組件由調(diào)整桿、支撐板和定位塊構(gòu)成，調(diào)整桿磨損、 支撐板損壞及定位塊松動等問題都會導(dǎo)致翻膠器翻膠過程中產(chǎn)生較強的振動， 調(diào)整組件將失去功能，造成膠塊位置不正，出現(xiàn)卡膠故障。

2 橡膠包裝機本體結(jié)構(gòu)改造優(yōu)化

2.1 擺動板擴孔并加裝石墨銅套

原擺動板配合孔與銷軸直接接觸運動，擺動板本體磨損嚴重。

為了消除擺動板磨損， 增加機械配合精準度，將原配合孔φ18 mm、φ16 mm、φ14 mm 增擴為φ24 mm、φ22 mm、φ20 mm， 設(shè)計加裝φ24 mm×φ18 mm×10 mm、φ22 mm×φ16 mm×10 mm、φ20 mm×φ14 mm×15 mm 的石墨銅套，增加內(nèi)部潤滑，抑制機械磨損，如圖1 所示。

圖1 擺動板擴孔

2.2 擺臂氣缸改型

原大擺氣缸的型號是MBB50-50 和MBB50-250，氣缸動力不足。

根據(jù)現(xiàn)場調(diào)研，優(yōu)化氣缸選型，選用MBB63-50 型和MBB63-250 型氣缸（圖2），以增加執(zhí)行動力，減少上袋不到位和上袋緩慢故障，降低氣缸材料消耗。

圖2 擺臂氣缸改型

2.3 優(yōu)化擺臂結(jié)構(gòu)

原擺臂結(jié)構(gòu)設(shè)計上存在缺陷， 大擺自身較重，使用普通碳鋼加工制作，強度較低。

為降低擺臂重量，在保持配合尺寸不變的情況下，保證包裝袋不受損傷，將擺臂桿由75 mm×45 mm 降低為70 mm×40 mm， 同時優(yōu)化撐袋兩臂，采用45 號鋼制作，并進行熱處理，以增加機械強度，如圖3 所示。

圖3 擺臂結(jié)構(gòu)改造前、后對比

2.4 優(yōu)化導(dǎo)向輪結(jié)構(gòu)并加裝軸承

原取袋導(dǎo)向輪組件主要是尼龍導(dǎo)向輪與銷軸配合運動，運行中尼龍導(dǎo)向輪與銷軸配合面直接接觸運動，因磨損致使間隙過大，造成導(dǎo)向不準。

將原尼龍導(dǎo)向輪配合孔由φ14 mm 增擴至φ19 mm，銷軸配合面尺寸φ14 mm 改造為φ10 mm，并鑲嵌兩套6800-2RS 軸承，增加防磨措施， 降低尼龍導(dǎo)向輪磨損消耗和導(dǎo)向不準問題，如圖4 所示。

圖4 尼龍導(dǎo)向輪改造對比

2.5 優(yōu)化供袋盤結(jié)構(gòu)并加裝包裝袋限位板

供袋盤是存放包裝袋的部件，主要由人工放置袋子，放置過程中操作誤差較大，每次位置不同，造成取袋不準。

為降低人工放袋誤差，采用2 mm 厚的鐵板，設(shè)計制作180 mm×150 mm×2 mm 限位板，安裝于供袋盤前端（圖5），放置包裝袋時，袋口緊貼限位板就剛好滿足取袋要求。

圖5 供帶盤加裝限位板

2.6 優(yōu)化翻膠器調(diào)整組件結(jié)構(gòu)增加機械強度

原翻膠器組件機械強度低、抗磨性差，支撐板厚度僅8 mm。

現(xiàn)選用45 號鋼16 mm 厚的板材加工支撐板，對調(diào)整桿定位塊設(shè)計M8 mm 的頂絲孔，便于固定調(diào)整桿位置，防止頻繁晃動造成磨損，并整體對支撐板、定位塊、調(diào)整桿進行熱處理，增加組件的機械強度和抗磨強度，如圖6 所示。

圖6 翻膠器調(diào)整組件結(jié)構(gòu)

3 結(jié)束語

本次優(yōu)化改造已經(jīng)在某橡膠生產(chǎn)線投用，設(shè)備包裝機每年消耗材料可直接節(jié)約50%左右，降低了設(shè)備故障率，抑制備件消耗，提高了橡膠包裝機的包裝效率。 改造優(yōu)化是結(jié)合原來設(shè)備的運行狀況，找到攻破點，對存在的設(shè)備缺陷進行分析并優(yōu)化改造，投用效果良好，具有一定的推廣意義。