ZB25包装机组负压吸风管分配器的设计

邓永祥

摘  要：ZB25软盒包装机是将烟支排列有序并在其外包裹内衬纸、商标纸、封签、透明纸等包装材料的机器，为解决ZB25负压吸风不稳定造成商标纸、封签吸取输送不稳定的问题，通过对商标纸、封签吸取输送原理的分析，设计一组有缓冲、防堵塞功能的负压分配器。通过使用验证了该分配器能降低商标纸、封签吸取和输送不稳定故障率，有效提升了工作效率。

关键词：ZB25软盒包装机  负压吸风  分配器  堵塞

中图分类号：TB486   文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2019）11（a）-0052-03

ZB25型软盒包装机组是从意大利G.D公司引进全套技术，经消化吸收后国产化的卷烟包装设备[1]，由于其运行速度较快，自动化程度高，性能稳定，包装质量良好，在行业内得到了广泛的应用。但根据对十多年设备生产的数据统计分析发现，因商标纸、封签吸取不暢引起的质量缺陷占比较高，造成了包装材料消耗大，且投入了大量的人力物力进行维护，设备有效作业率不高。

1  工作原理

ZB25软盒包装机是将烟支排列有序并在其外包裹内衬纸、商标纸、封签、透明纸等包装材料的机器。图1、图2分别为ZB25软盒包装机的商标纸供给系统和封签供给系统原理图，由图可知小盒烟包的商标纸和封签都是通过吸风轮利用负压吸风的吸力将商标纸和封签从料库内吸取，然后一张一张输送到包装位置等待包装。

2  存在问题

正是由于ZB25软盒包装机的商标纸、封签的吸取送入包装机是通过负压吸风实现，负压吸风的波动对商标纸和封签进入状态影响极大，负压吸风的波动就会影响商标纸和封签的输送平稳性，最终造成小盒烟包商标纸或封签的包装位置是不正确。

图3为ZB25软盒包装机负压吸风系统图，包装机的负压是由一只定量负压泵或工厂的负压管路提供，经过过滤器1后直接分为4路输出提供给商标纸、封签和内衬纸使用。设备正常运行时商标纸、封签及内衬纸的输送过程都是间歇性一张一张向前输送。当材料被吸附时，气孔被堵塞，管路空气流量较小;当材料未被吸附时气孔通气量大，管路内空气流量较大，因此在设备运行时每一路负压管路用气量都是随着设备运行波动的，且各分管路从主管路同一处分出，不可避免地彼此间存在影响，造成商标纸和封签纸吸风轮上负压波动大，最终造成商标纸及封签吸取的不稳定。

另外，由于滑石粉质感油腻，化学性质不活泼，加入纸张中能提高纸质的匀度、平滑度、光泽度、和吸墨性，改善纸页的印刷性的书写性[2]，因此，在商标纸及封签中也有适量的添加。吸风轮及其余各处吸风口在吸附输送商标纸、封签和内衬纸时，也会将材料表面的滑石粉吸入管路内，为了防止负压吸风系统真空泵的损坏，负压系统设计有过滤器，但时过滤器极易被滑石粉堵塞，使得系统负压降低而影响设备运行。

3  改进方法

针对原负压系统各分支管路连接方式设计存在的缺陷，借鉴正压管路气罐的使用优点，设计一只负压气罐式分配器，分配器类似气罐能起到一定稳定管路气压、减少压力波动的作用;同时，气罐尺寸较大，可从空间上将4路输出管路的接出口距离增大，减少各支路间流量的影响;另外，气罐体积较大，可利用重力作用将滑石粉自然沉积在罐的下部，避免滑石粉堵塞负压系统的过滤器，保证系统管路通畅、压力稳定。

分配器设计，ZB25软盒包装机原负压系统的各分支管路是从主管路的三通接头，各管路内气流相互影响，改进后在管路上增加一只罐体，因设备设计时负压最大值为-0.075MPa，系统真空度较低，对管路的抗压性能及密封性能要求不高。如图4所示，根据设备空间位置及安装位置实际情况，取使用直径160mm、长200的不锈钢管制作罐体，罐体上方通过法兰与商标纸、封签吸风管路进气口连接，罐体底部通过法兰与沉积漏斗连接，沉积漏斗的接口安装排污盖。

该设计商标纸、封签等吸风管路是从罐体表面上引出，罐体尺寸相比原管路尺寸大，因此各分支管路空间距离增大，罐体容积约4L，对管路负压的变化有一定缓冲作用。如图5所示，进气口均布在与罐体连接的法兰表面，主管路位于法兰的中心，改造后4个进气口相对独立与主管路距离最短，因而进气口间的影响降到最小。

原设计中进气口是顺着负压主管路的方向布局，因此进气口吸入的滑石粉等杂物只能沿着管路运动，最终滞留是过滤器表面，这必然会造成管路负压缓慢减少，管路保养间隔时间较短。该设计进气口的气流是垂直向下、上管路垂直向上，从商标纸或封签管路吸入的杂物进入罐体后高速向下运行，类似空气油水分离器的工作原理，最终大部分杂物在罐体气流及重力的双重作用下被自然分离并沉积在罐体底部的沉积漏斗处，减少了主管路负压过滤器受到进气口吸入的杂物影响，延长过滤器的使用寿命及管路保养间隔时间可以延长。负压分配器沉积漏斗上开有一处用于清洁内部沉积物的口，开口通过盖板密封，保养时打开盖板，可方便将分配器的罐体内沉积物清除干净。

4  应用效果

为验证本负压分配器的使用效果，在ZB25软盒包装机安装试用，分别检验管分路负压值波动值及负压系统保养最大间隔时间，记录见表1。

由表1可见，增加了负压分配器后，系统中各分路负压值波动明显减少，同时由于负压稳定性提高，负压造成的设备故障大大减少;原负压系统也同每班次8h延长到40h（5个班次）。

参考文献

[1] 《ZB25型包装机组》编写组.ZB25型包装机组[M].北京：中国科学技术出版社，2001.

[2] 戴鹏.滑石粉填料表面改性对纸张性能的影响[D].湖北工业大学，2010.

[3] 蒙国勋.ZB25/ZB45型包装机条盒反包检测装置的研发[J].科技致富向导，2015（2）：365.

[4] 顾建斌.ZB25型软盒卷烟包装机自身商标纸吸风管路改进探索[J].科学与财富，2015（8）：656.

[5] 高辉.ZB25包装机玻璃纸散包检测装置设计及应用[J].现代制造技术与装备，2015（6）：56-57，60.