制丝加料滚筒筒体保护检修装置的设计与应用

杨漪 张忠仁 白思源 文佳迪

摘要：玉溪卷烟厂制丝一车间5t线和12t线共四台加料机，加料滚筒由于生产和维修需要经常顶起，但是由于设计年限较早，维修不仅耗时耗力，由于滚筒无法升起，长时间停机就会使得尼龙齿轮提前裂化，增加了维修成本。通过自我设计，在12t线超回加料和润叶加料工序点增加加料滚筒保护和检修装置，设计出液压结构实现滚筒顶起，结构简单，受力均衡，操作方便，保证滚筒设备运转的安全性和稳定性，增强设备的保障力水平，为烟丝和产品质量提供根本保证。

关键词：制丝加料滚筒;筒体保护检修装置

玉溪卷烟厂制丝一5t线和12t线共四台加料机，加料滚筒由于生产和维修需要经常顶起，但是由于设计年限较早，维修不仅耗时耗力，由于滚筒无法升起，长时间停机就会使得尼龙齿轮提前裂化，增加了维修成本。制丝是卷烟形成的关键，而设备无疑是制丝品质的根本保证。只有所有设备正常运转，才能按时完成生产计划和保证卷烟的品质。同时，为了方便维修，消除安全隐患，减少维修时间。为此，为四台加料滚筒增加筒体保护和检修装置势在必行。

1、存在问题

1.1维修困难

每次维修滚筒和更换尼龙齿轮时，都需要花费巨大的人力，将筒体升起，然后人工用用木方垫起滚筒导轨，才能拆卸修理尼龙齿轮。存在滚筒导轨修理位置空间小、木方容易滑动引起安全事故、修理时时间长等问题。

1.2影响滚筒稳定性

在停产期间滚筒长期压在尼龙齿轮的一个点，容易引起尼龙齿轮变形。造成运转时滚筒改变圆形运动轨迹，震动加大。使筒体密封性能下降，引起损坏前、后室支架损坏，回潮机上所连接管路的松动和脱落，影响设备运行安全性和稳定性。

2、现状分析

2.1加料滚筒结构原理分析

加料机主要由滚筒、机架及支承系统、滚筒传动系统、热风系统、蒸汽系统、加料系统、排废汽系统、密封及辅助系统、电控系统等组成。

滚筒整体由不锈钢卷制而成，出口端位于出口头罩内的圆形开式结构，进口端为圆环半封闭结构，中间嵌入入口面板，进料振槽穿过入口面板中间方孔送入物料，筒壁前后均有密封系统。

2.2机架及支承系统

支承系統由机架、托轮总成、挡轮组成（见图3），托轮支承滚筒在一定的位置转动，挡轮的作用是在滚筒调整有误差时，对滚筒的轴向串动进行临时的限制，但不能长久依靠挡轮限位，必须及时对滚筒串动进行修正。HAUNI润叶加料机出厂时只有设计了一个挡轮，一般要求出料端挡轮与滚圈侧面有1-2mm间隙。限制滚筒向进口方向移动，在实际工作中可适当进行增加。

2.3滚筒传动系统

筒体传动系统主要由四套支承托轮总成、传动系统等组成。目前常见的滚筒驱动主要有两种形式：齿轮传动和平型带传动，齿轮是由电机通过链传动带动安装在机架上的主动齿轮，再由主动齿轮带动安装于滚筒上的齿圈使筒体转动，这种传动方式制造成本较高，传动精度高，主动齿轮容易磨损且维修工作量大;平型带传动方式是由电机直接带动主动带轮，中间经过张紧带轮，带动滚筒上的平型带环形滚圈驱动滚筒。

3、技术方案

3.1加料筒保护检修装置结构

小组创新设计出了一种手动保护和检修装置，该系统主要由筒体轨道定位支撑块、升降杆、铜套、千斤顶、机架等组成。升高时手动千斤顶由千斤顶带动升降杆及轨道支撑定位块上升。当筒体离开托轮后铜套上部插入安全定位块，修理结束后释放千斤顶即可。该保护和检修装置制作成本低，操作简单，而且这种保护和检修装置结构属国内首创有在行业内推广价值，此成为首选技术方案。

3.2回潮筒保护和检修装置工作原理分析

该装置安装于滚筒入口、出口端下方机架上，当工作时，筒体轨道定位支撑块与滚筒接触，随着千斤顶活塞杆的伸出，千斤顶作用于升降杆，升降杆升起将筒体轨道定位支撑块顶起。筒体轨道定位支撑块作用于筒体将筒体顶起，当筒体离开托轮后铜套上部插入安全定位块，修理结束后释放千斤顶即可。

4、设计实施

4.1设计加工支撑架

保护和检修装置机架安装于滚筒下方的滚筒机架上，主要用于支撑保护和检修装置的顶起部分。包括筒体轨道定位支撑块、升降杆等组件。其关键尺寸高度取决于回潮筒机架与筒体下圆周面的距离，同时也取决于千斤顶的高度。

4.2设计加工筒体轨道定位支撑块

筒体轨道定位支撑块作为与筒体直接接触的部件，需要具有较强的强度。为了保证受力均衡，定位支撑块与筒体接触点需对称。此外，在工作时，为了不损坏滚筒筒体，减轻筒体的负荷，与筒体接触的两个面上加装了尼龙板。筒体轨道定位支撑块的高度取决于保护和检修装置机架高度以及加料筒机架与筒体下圆周面的距离。

4.3设计加工升降杆

升降杆上端与筒体轨道定位支撑块连接，下端与千斤顶配合，当千斤顶活塞杆伸出，升降杆就带动筒体轨道定位支撑块连接升起，从而实现筒体的顶起。

4.4加工组件、装配

该装置主要由筒体轨道定位支撑块、升降杆、套管、千斤顶、机架等组成，套管上设计有加油嘴，能够通过从加油嘴加油进去对运动部件升降杆进行润滑。以减小升降杆的摩擦，延长升降杆的使用寿命。

4.5加料筒保护和检修装置的安装调

小组将装配好的加料筒保护和检修装置安装到了12t线超回、润叶加料滚筒的入口、出口端，并进行了多次调试，调试后进行了多次试验，均能将加料筒筒体顶起脱离托辊，达到了项目预期效果。

5、成果及推广应用

在增加筒体保护和检修装置后，长时间停机时，顶起系统可将滚筒顶起，保护尼龙齿轮使其不变形，提高了尼龙齿轮的使用寿命，节约了尼龙齿轮维修费用。大大降低了加料筒体顶起耗时，由改善前的155min降低到了16min。国内筒类自动保护和检修装置每套需人民币10万元左右，小组研制的手动保护和检修装置每套只需人民币8千元，每套可节约人民币9.2万元。维修保养时将滚筒顶起，杜绝了筒体晃动或落下带来的安全隐患。

通过项目实施，保证滚筒设备运转的安全性和稳定性，增强设备的保障力水平，为烟丝和产品质量提供根本保证，该装置在行业内具有较高的推广价值。

作者简介：杨漪（1988—），男，汉族，云南玉溪，助理工程师，本科，就职于红塔集团玉溪卷烟厂，从事机械工程及自动化、制丝设备维修

张忠仁（1989—），男，汉族，云南玉溪，机械设备员/助理工程师，本科，就职于红塔集团玉溪卷烟厂，从事机械工程及自动化、零件测绘、制丝设备维修。

白思源（1992—），女，白族，云南省楚雄市人，机动操作工/助理工程师，大学本科，就职于红塔集团玉溪卷烟厂，从事食品科学与工程、设备工艺研究。

文佳迪（1993—），男，汉族，云南省丽江市人，机械修理工/助理工程师，本科，就职于红塔集团玉溪卷烟厂，从事过程装备及控制工程、机械设计制造及自动化研究。