ZJ17卷烟机烟丝输送部分传动离合器装置的改进

逯江，高卫军，张磊

（河南中烟工业有限责任公司安阳卷烟厂，河南 安阳 455000）

ZJ17卷烟机烟丝输送部分传动离合器装置的改进

逯江，高卫军，张磊

（河南中烟工业有限责任公司安阳卷烟厂，河南 安阳 455000）

供料系统主要完成烟丝供给、均匀松散和除杂的任务，系统工作的好坏是直接影响烟支内在质量的一个重要因素。VE烟丝输送装置中，匀丝板、烟丝输送带、抛丝辊各自通过轴连接的齿轮是由同一条齿形带（540L075）进行驱动工作。ZJ17卷烟机在实际工作中，由于来料烟丝输送不均匀或参有杂物，烟丝输送系统中抛丝辊处经常会发生烟丝堵塞而导致停机。停机后540L075齿形带依然处于高速转动，而同步带轮已停止运转，造成同步带断裂甚至会影响设备的性能，因此需要对烟丝输送离合器装置进行改进。

ZJ17卷烟机组；烟丝输送；传动离合器

0 引言

ZJ17卷烟机组是国内烟草企业卷烟生产的主流卷接设备。ZJ17烟丝输送系统VE是对烟丝进行定量、除铁、理顺和松散风分，消除烟丝中的烟梗及杂物，提高烟丝的松散性、均匀性、纯净度，减少烟丝的损伤和造碎，提高烟丝利用率，为吸丝成型部分提供符合工艺要求的烟丝流。其主要由风力送丝机构、预供丝装置、烟丝提升装置、上下匀丝辊、计量料槽、回转针辊、匀丝板、弹丝辘和高速输送带等组成。 VE烟丝输送装置中，匀丝板、烟丝输送带、抛丝辊各自通过轴连接的齿轮是由同一条齿形带（540L075）进行驱动工作。

1 ZJ17卷烟机组工作原理

烟丝接装机、烟丝卷制成型机、原料供应成型机者三个部分构成了ZJ17卷烟机。其中供料成型机工艺原理如下：利用风力将烟丝输送送入气封室，根据指令门打开，烟丝落入预分配室。由预分配室定量将烟丝供给大坡度提升带上的上储料室内，并保持一定高度。提升带上有交错排列的钩子，以便输送烟丝。经下匀料器及上匀料器控制烟丝流量。提升带把烟丝输送到定量槽内。槽上方磁铁装置清除烟丝中的铁质杂物。在定量槽中有9个光电管可控制提升带的供给速度，以保持定量槽中烟丝高度。为了使针辊上烟丝堆积均匀，经平滑杆整理，然后由弹丝辘弹落在输送带上，在带上形成一个均匀的烟丝层。当烟丝层离开输送带后，经抛丝辊抛起，被气流输送至风室下方的吸丝带上，而重的烟梗和杂物颗粒则从气流中分离出来，落入螺旋输梗器的槽内，将梗丝送至风分室中，并回收混在梗签梗块中的烟丝。被吸附在吸丝带上的烟丝束，向卷制部分传送，根据同位素扫描仪收集到的烟丝束松紧程度的信息，控制平准器对烟丝束进行修整。劈下的烟丝由平准器下方的输送装置输送至下贮料室中，提升带将这部分烟丝掺入新烟丝一同使用，到此吸丝成型的工艺步骤完成[1]。

2 存在问题以及原因分析

ZJ17卷烟机在实际工作中，由于来料烟丝输送不均匀或参有杂物，烟丝输送系统中抛丝辊处经常会发生烟丝堵塞而导致停机。停机后540L075齿形带依然处于高速转动，而同步带轮已停止运转，此时，540L075齿形带就在相对应的齿轮表面发生高速的滑动摩擦，造成540L075齿形带断齿、齿轮表面磨损，严重危害设备及零部件安全，造成不必要的生产停机，影响卷烟机组生产效率。ZJ17卷烟机组吸丝带传动是通过单向离合器可以停止逆向转动的特点，传递动力给吸丝带传动轴从齿轮箱中的双联齿轮。

在正常工作中，经常会出现单向离合器装置突然不可以被锁死的状况，而单向离合器装置又是带动吸丝带运动的，这导致了吸丝带传动轴与单向离合器只用了四个月，就有磨损出现。这种状况导致吸丝带运动不断打滑在机器高速运行时，这让卷烟纸线速度与烟丝流的线速度不一样，导致产生空头烟和竹节烟。

3 改进方法

我们决定对齿轮结构进行重新设计，加装一套滚珠离合器结构，使烟丝输送发生堵塞时，齿形带与齿轮传动能迅速脱离，消除对齿形带和齿轮的冲击力，减少对齿形带及齿轮的磨损，减低停机时间，提高生产效率。

根据设计方案进行了机械结构设计，主要内容包括：同步带轮设计；固定套设计；平面轴承选用；滚珠、挡片、压簧、调节挡板、调节螺帽设计。

（1）同步带轮设计：根据原有齿轮加工齿形，外侧加工凹形圆槽（图1）。

图1 齿轮

（2）固定套设计：固定套内径与设备传动轴通过键配合，外径与同步带轮过盈配合，外侧加工一定长度的螺纹，用于调节螺帽的安装和调节（图2）。

图2 固定套

（3）平面轴承选用：安装于固定套和新齿轮之间，起到过载保护转动齿轮的作用。

（4）滚珠、挡片、压簧、调节挡板、调节螺帽设计：滚珠、挡片调节挡板与同步带轮凹形圆槽配合安装，压簧在调节挡板外侧，通过调节螺帽对其进行扭矩值调节，使其在过载情况下通过弹簧带动滚珠和同步带轮迅速弹出，脱离轴向转动力矩，起到过载保护的作用（图3）。

图3 传动离合器

4 改进取得的效果的分析

改进一台ZJ17卷烟机，这台ZJ17卷烟机的产生空头烟较多，改进后，经过几个月运作，再没有发现由于转动轴线的摩擦而产生空头烟现状。我们经过几个月的测试，将改装前与改装后对比数据分析，产生的空头烟概率以及剔除空头烟的概率跟实际测得的为：产生的空头烟概率由以前的0.8%下降到0.35%，剔除空头烟的概率由之前的3.5%降到0.1%。具体取得效果如下：

（1）540L075齿形带对应的齿轮改进为滚珠离合器结构，发生烟丝堵塞时，减少了对齿形带和齿轮的磨损，起到了对设备及零件的保护作用，保证了设备安全。

（2）经过改造后，减少了抛丝辊堵塞导致的维修时间，提高了设备有效作业率。

（3）减少了维修时间，降低了零备件及能源消耗。

5 结论

综上，ZJ17卷烟机为我厂的主要机型，通过ZJ17卷烟机烟丝输送部分传动离合器装置的改进，使其性能得到进一步提升。本文的设计能够在不对分离拨叉和分离拨叉支架进行拆除的情况下，对分离轴承进行安装和拆除。该结构改变了以往由于分离轴承安装和拆除给主机厂和用户带来的诸多小便，产生了较好的使用效果和经济效益[2]。

针对ZJ17卷烟机烟丝输送部分传动离合器装置的改造方案：在传动齿轮处加装一套弹簧式离合器，在发生烟丝堵塞后，传动系统负载过大，在弹簧式离合器作用下，电机带动齿形带和齿轮发生空转，避免齿形带和齿轮之间发生高速滑动摩擦而导致的磨损，保证了设备安全，减少了停机时间，降低对生产工作的影响，提高了生产效率。

[1] 刘杰，张晋，高云，王彬.卷烟机VE供丝部的有关工艺参数对卷烟质量稳定度的影响[J]. 中国烟草科学，2009,30(4),P56~58.

[2] 张海涛，陈小国. 变速器离合器分离形式的改进设计[J]. 汽车实用技术，2014,(11),P72~74.

TS43

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1671-0711（2016）07（上）-0037-02