試論MAX-70接裝機(jī)供膠系統(tǒng)的改進(jìn)和應(yīng)用
2012-04-01作者：曹莉躍
（上海卷煙廠長(zhǎng)陽(yáng)路733號(hào)）
摘 要：圍繞MAX-70接裝機(jī)生產(chǎn)的煙支水松紙上膠粘合不良，出現(xiàn)煙支漏氣、嚴(yán)重的煙支和濾嘴脫落現(xiàn)象，經(jīng)過對(duì)MAX-70接裝機(jī)供膠系統(tǒng)剖析、研究和結(jié)構(gòu)改進(jìn)，在膠水缸的供膠輥軸向增加平面軸承，消除供膠輥的軸向磨損，保證水松紙1.5mm無(wú)膠區(qū)的對(duì)稱中心位置，同時(shí)將計(jì)量泵齒輪軸的滑動(dòng)軸承改為滾動(dòng)軸承。通過先后對(duì)12臺(tái)機(jī)組改進(jìn)，Z長(zhǎng)使用時(shí)間已達(dá)2年多，效果良好，得到操作人員和維修人員的認(rèn)可與好評(píng)。計(jì)劃對(duì)本廠全部（27臺(tái)）MAX-70供膠系統(tǒng)結(jié)構(gòu)實(shí)施改進(jìn)。（上海卷煙廠長(zhǎng)陽(yáng)路733號(hào)）
關(guān)鍵詞：煙支漏氣；供膠輥軸向位移；計(jì)量泵磨損；改進(jìn)；應(yīng)用
引言
PROTOS-70型卷接機(jī)組是德國(guó)虹霓公司設(shè)計(jì)制造的，是20世紀(jì)90年代上的較為先進(jìn)的卷接機(jī)組，是我廠目前使用的數(shù)量Z多的卷接機(jī)組。經(jīng)我廠長(zhǎng)期使用后發(fā)現(xiàn)，由于結(jié)構(gòu)上存在的局部缺陷，使生產(chǎn)的卷煙出現(xiàn)煙支漏氣、嚴(yán)重的煙支和濾嘴脫離現(xiàn)象，雖然此類問題是偶然發(fā)生的，但影響了煙支的質(zhì)量，影響了企業(yè)的聲譽(yù)。在對(duì)煙支質(zhì)量進(jìn)行故障原因的調(diào)查分析和研究中發(fā)現(xiàn)：出現(xiàn)煙支漏氣、嚴(yán)重的煙支和濾嘴脫離現(xiàn)象的質(zhì)量問題有兩種可能。其一是MAX-70接裝機(jī)供膠系統(tǒng)中膠水缸的供膠輥發(fā)生軸向移動(dòng)，造成粘合劑與水松紙錯(cuò)位，水松紙1.5mm無(wú)膠區(qū)的對(duì)稱中心位置出現(xiàn)偏移，使割刀在切割水松紙時(shí)，不能正確地切切割于水松紙1.5mm無(wú)膠區(qū)的中心，造成兩邊水松紙上膠量不一致，膠量較少一端的煙支容易產(chǎn)生漏氣現(xiàn)象；其二是MAX-70供膠系統(tǒng)中膠水計(jì)量泵的供膠量問題，由于泵體內(nèi)出現(xiàn)漏膠，產(chǎn)生膠壓下降，供膠量不足，造成煙支和濾嘴脫離現(xiàn)象等現(xiàn)象。為了有效控制故障的發(fā)生頻率，提高煙支質(zhì)量，對(duì)MAX-70供膠系統(tǒng)中膠水缸和計(jì)量泵分別進(jìn)行剖析、研究和結(jié)構(gòu)改進(jìn)。
1、膠水缸的性能對(duì)煙支的影響
煙支質(zhì)量問題一直是企業(yè)關(guān)注的重要問題，是企業(yè)賴以生存、發(fā)展的基礎(chǔ)。而膠水缸性能不良將會(huì)使煙支漏氣，直接影響著煙支的質(zhì)量。膠水缸的作用是將所需的膠模涂于水松紙上，通過搓接的形式，使雙濾嘴與兩端卷煙獲得包合，然后由分割刀將雙濾嘴割開，生產(chǎn)出符合技術(shù)要求的煙支。當(dāng)膠水缸中輸送的膠模位置發(fā)生位移時(shí)，作用在水松紙上膠模的位置也相應(yīng)發(fā)生變化，如膠模位置位移到一定程度，會(huì)產(chǎn)生局部粘合無(wú)效，煙支就會(huì)出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象。煙支的煙氣分析是以煙支圓周上的密封為前題的，若煙支的水松紙位置圓周上出現(xiàn)漏氣，煙支的煙氣分析將隨著漏氣量的變化而變化，直接影響煙支的煙氣分析質(zhì)量。因此，如何保證膠水缸工作質(zhì)量，發(fā)揮其性能及增加使用壽命，是需要研究的課題。
1.1 產(chǎn)生質(zhì)量問題的原因
從PROTOS-70機(jī)組生產(chǎn)現(xiàn)狀看問題，機(jī)組在生產(chǎn)過程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)煙支漏氣、嚴(yán)重的煙支和濾嘴脫離現(xiàn)象，致使不合格品煙支數(shù)量的增加。產(chǎn)生質(zhì)量問題的原因是：供膠輥（下膠輥）在膠水缸的軸向竄動(dòng)未得到有效控制。根據(jù)機(jī)組的技術(shù)要求，如圖1所示：在生產(chǎn)雙濾支煙時(shí)，切割刀位置是固定保持距機(jī)身墻板170mm（相當(dāng)于水松紙中心到抽吸空氣室表面的距離），切割刀片在水松紙1.5mm無(wú)膠區(qū)的中心范圍內(nèi)切割，這就要求供膠輥中心1.5mm寬的無(wú)膠區(qū)，保持相對(duì)穩(wěn)定，而實(shí)際情況是供膠輥在機(jī)組運(yùn)行一段時(shí)間后，在膠水缸上出現(xiàn)軸向竄動(dòng)，直接影響到涂在水松紙上的膠模位置，從而出現(xiàn)了煙支的漏氣等質(zhì)量問題。
圖1 上膠位置示意圖
1.2 膠水缸結(jié)構(gòu)原理的分析膠水缸組件是由齒輪、膠水缸體、擋膠塊、滾針軸承、軸、手輪、供膠輥等組成。如圖2所示，膠水是通過供膠輥將膠膜傳遞到上膠輥，由上膠輥對(duì)水松紙實(shí)施供膠。由于滾針軸承外殼固定安裝在缸體上，是不轉(zhuǎn)動(dòng)的，但在滾針軸承軸向面上，左端的軸肩和右端的供膠輥是轉(zhuǎn)動(dòng)的，所以在日常的生產(chǎn)過程中，滾針軸承外殼端面與軸肩和供膠輥間軸向磨損，使供膠輥中心軸向位置失控，出現(xiàn)了煙支的漏氣現(xiàn)象，影響了煙支的質(zhì)量。
根據(jù)《PROTOS-70使用手冊(cè)》規(guī)定：供膠輥的軸向偏差要求控制在±0.1mm的范圍，就能使導(dǎo)紙輥調(diào)整水松紙中心與上膠輥的上膠的對(duì)稱中心一致，上膠輥對(duì)稱中心與切割刀位置保持一致，這樣就符合煙支涂膠、切割的技術(shù)要求，煙支質(zhì)量得到保證。若供膠輥的軸向位移超過±0.1mm，將對(duì)水松紙上膠區(qū)域的對(duì)稱中心產(chǎn)生軸向位移，由于切割刀位置是固定的，因此將出現(xiàn)切割位置軸向偏移，造成上膠不良的現(xiàn)象，直接影響卷煙和濾棒的包合質(zhì)量。
圖2 改進(jìn)前膠水缸組件結(jié)構(gòu)示意圖
但是，從膠水缸體組件結(jié)構(gòu)中可以看出，防止供膠輥軸向竄動(dòng)僅依靠由密封圈與滾針軸承的端面組成，無(wú)其它軸向固定結(jié)構(gòu)，不能保證長(zhǎng)時(shí)間高速運(yùn)轉(zhuǎn)后仍保持原來(lái)軸向位置。在經(jīng)過1—2月左右時(shí)間生產(chǎn)，由于供膠輥旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和固定的滾針軸承的相對(duì)磨擦，造成軸承側(cè)面因摩擦而產(chǎn)生磨損，開始一個(gè)多月的時(shí)間內(nèi)，磨損范圍在0.2-0.3mm，而隨時(shí)間推延，磨損的速度加快。三個(gè)月左右時(shí)，其磨損范圍就會(huì)增大到1.5-2.0mm。這時(shí)就會(huì)出現(xiàn)有膠區(qū)域的左右偏移跑位，涂在水松紙上的膠膜的不能在正常位置包煙切割，出現(xiàn)煙支包合中的偏差，引起煙支的漏氣現(xiàn)象。如果軸向竄動(dòng)的尺寸再增大，就會(huì)造成煙支和濾嘴脫離現(xiàn)象，這是問題之一。其二是軸的軸肩與滾針軸承的磨損，由于下膠輥與上膠輥的相對(duì)運(yùn)動(dòng)所受到阻力增大，以及齒輪間所受的傳動(dòng)阻力增大，致使摩擦力增大，造成滾針軸承側(cè)面因磨擦而產(chǎn)生的磨損增大，形成軸向竄動(dòng)增大。
其三是膠水缸體與供膠輥側(cè)面的缸體內(nèi)接觸，下膠輥的內(nèi)孔與軸配合，是由6×6×20mm的鍵徑向固定，軸向由鍵和鍵槽的過盈量固定，由于鍵長(zhǎng)僅20mm，因此過盈量產(chǎn)生的軸向固定力不大，隨著使用時(shí)間的推移，軸上的鍵與供膠輥產(chǎn)生軸向位移。由于供膠軸左右側(cè)面與膠水缸間僅0.1mm距離，若供膠軸軸向位移超過0.1mm，將造成供膠輥側(cè)面與缸體接觸摩擦，造成膠水隨接觸摩擦面的離心力作用飛濺到水松紙上，影響煙支上膠質(zhì)量。
綜合以上三個(gè)因素，是產(chǎn)生水松紙上膠質(zhì)量問題的關(guān)健所在。要控制軸向竄動(dòng)，就必須有設(shè)計(jì)一種能有效控制軸向竄動(dòng)結(jié)構(gòu)，緩解零件間相互磨擦，來(lái)實(shí)現(xiàn)控制軸向竄動(dòng)的問題，確保煙支上膠質(zhì)量的穩(wěn)定。
1.3 實(shí)施膠水缸組件的改進(jìn)方案及方法
1.3.1 根據(jù)對(duì)故障產(chǎn)生原因進(jìn)行分析和研究后認(rèn)為：只有通過對(duì)軸向竄動(dòng)問題進(jìn)行相對(duì)固定和有效控制，才能使得膠水缸組件