一种ZB45B包装机加速辊弹性可调轴架的研制

摘" 要：ZB45B型包装机铝箔纸加速辊采用的是固定式轴架，由于其两端压力不可调，无法对上个工序输送来的铝箔纸进行纠偏，极易产生铝箔纸跑偏、堵塞和输送不到位的故障。并且由于轴架固定，加速辊两端轴承受到的冲击为刚性冲击，加大了轴承的磨损，减少了轴承的寿命，轴承的维修更换需要较长时间，既影响设备的有效作业率，又会有一定的质量风险。为此，研制一种加速辊弹性可调轴架，实现加速辊两端压力可调，将两端轴承受到的刚性冲击转化为弹性冲击，延长轴承的寿命。改进后，轴承和加速辊的更换由原来的平均2.7周，增加到了平均6.9周，提升设备效率，降低原辅料的消耗，减少不合格品的产生。

关键词：ZB45B；铝箔纸；加速辊；弹性可调轴架；细支卷烟；包装机

中图分类号：TS43" " " " 文献标志码：A" " " " " 文章编号：2095-2945（2023）13-00３９-0４

Abstract： The aluminum foil acceleration roller of ZB45B packaging machine adopts a fixed shaft bracket. Because the pressure at both ends can not be adjusted， it is impossible to correct the aluminum foil transported in the previous process， which is very easy to cause aluminum foil deviation， blockage and transportation failure. And because the shaft frame is fixed， the impact on the bearings at both ends of the acceleration roller is a rigid impact， which increases the wear of the bearings and reduces the life of the bearings. The maintenance and replacement of the bearings takes a long time， which not only affects the effective operation rate of the equipment， but also has a certain quality risk. For this reason， a kind of elastic adjustable shaft frame of acceleration roller is developed， which realizes the adjustable pressure at both ends of the acceleration roller， converts the rigid impact on both ends of the bearing into elastic impact， and prolongs the life of the bearing. After the improvement， the replacement of bearings and acceleration rollers has increased from average" 2.7 weeks to average" 6.9 weeks， which improves the equipment efficiency， reduces the consumption of raw materials and auxiliary materials， and reduces the production of non-conforming products.

Keywords： ZB45B; aluminum foil; acceleration roller; elastic adjustable shaft frame; fine cigarette; packaging machine

随着细支卷烟在销售市场占比不断增长，国内各大厂家抓紧研发，生产出了各式各样的细支卷烟[1]。而国内生产细支烟的主力机型为ZB45B，该机型包装机是由意大利GD公司授权，上海烟草机械有限责任公司生产的硬盒包装机组，主要由主机YB45硬盒包装机及YB55硬盒外透明纸包装机、YB65硬条包装机和YB95条外透明纸包装机等组成[2]。该设备具有自动化程度较高、产品质量稳定和操作便捷等优点，在卷烟制造企业得到大量应用[3]。

在烟包加工过程中需要进行铝箔纸输送包装工序，铝箔纸输送机构主要进行铝箔纸的松卷、压痕、切割，以及将铝箔纸输送到折叠工位[4]。而铝箔纸加速输送是否平稳准确，决定了铝箔纸包装工序是否能正常进行[5]。ZB45B铝箔纸加速部位由固定架、导纸板、加速辊、支架、右导纸板、压辊、轴架、齿轮、滚动轴承、螺钉和螺母等部件组成（图1[6]），通过加速辊与压辊之间的压力来加速传送铝箔纸，传送动力来自2个辊轴端齿轮的啮合传动。铝箔纸加速辊是铝箔纸传送的最后机构，对铝箔纸的定位是否准确和折叠成型是否良好起到决定性作用[7]。

1" 存在的问题

ZB45B包装机铝箔纸加速辊的主要作用是：①使铝箔纸通过呈现3个状态——“缓慢进入、快速通过、停顿”，即铝箔纸在加速之前，是以与铝箔纸切刀相同的速度（即机器的运行速度）输送的，输送到加速辊位置后，迅速被加速辊分离输送，脱离加速辊后又以机器的运行速度输送到下纸定位位置，等待折叠包装。这样，可使铝箔纸提前稳定地到达定位处，有足够时间完成对烟支组进行包装。②可使前一张铝箔纸通过加速辊加速后，和接下来一张铝箔纸分开，使得一号轮组烟送入二号轮时有必要的间隔时间，让后面的铝箔纸在输送过程中不至于发生堵塞现象[8]。

在铝箔纸加速输送时，经常会出现铝箔纸跑偏（左右歪斜）、堵塞、输送不到位[9]和加速辊轴承寿命较短的问题。

经过调查研究发现，主要问题在于铝箔纸加速辊两端轴承经常磨损失效，造成铝箔纸加速输送不到位，且加速辊两端压力不可调，无法对上个工序输送来的铝箔纸进行纠偏，从而引起故障。

一般解决该问题的方法为直接更换加速辊及其轴承，平均2～3周左右的时间就需要更换一次加速辊及其轴承（每次更换需要0.5 h），既耗时，又影响了设备效率。

2" 原因分析

通过调查发现铝箔纸加速输送部位加速辊的轴架为固定式（图2），两端压力固定不可调，长时间使用由于磨损、冲击两端压力会出现差异无法调节，从而产生铝箔纸跑偏、堵塞和输送不到位的现象。另外由于轴架固定，两端轴承受到的冲击为刚性冲击，加大了轴承的磨损，减少了轴承的寿命。

3" 改进方法

在原有机械架构的基础上，不改变现有加速辊结构尺寸，只重新设计加速辊轴架，将原设计的固定式轴架改为弹性可调轴架。此举既能降低改进成本又能提高维修效率。

弹性可调轴架的工作原理：将加速辊轴承安装固定在滑块上，滑块安装在轴架上，用锁紧螺丝固定，通过调节螺杆控制弹簧的形变，从而实现滑块在加速辊径向位置的改变，进而实现加速辊两端压力的调节（图3）。由于弹簧有一定弹性，使得滑块在轴架轨道上有一定缓冲，将轴承受到的刚性冲击转换为弹性冲击，减少了轴承受到的磨损，有效延长了轴承的使用寿命。

通过对铝箔纸、加速辊轴承进行受力分析，采用滑块、基座、弹簧、滑块限位钢片、固定螺丝和调节螺丝等部件组成该装置，如图4—14所示。

为避免轴承在支架和轴架内晃动而影响铝箔纸输送稳定性，滑块上轴承孔的加工精度及加工方法，按机械设计手册轴承孔与轴承的配合公差精度为H7/H6 间隙配合[10]。

4" 应用效果

4.1" 试验设计

材料：“云烟（细支珍品）”“云烟（细支云龙）” “细支大重九”“云烟（神秘花园）”牌卷烟（由红云红河烟草（集团）有限责任公司昆明卷烟厂提供）。

设备：ZB45B包装机组（上海烟草机械有限责任公司）[11]。

方法：ZB45B包装机组按280包/min生产速度运行，对改进前后铝箔纸跑偏、堵塞停机情况和轴承使用寿命进行测试，分别统计改进前后各6个月的铝箔纸跑偏、堵塞每天平均停机次数，改进前后各6个月更换周期内轴承的寿命。

4.2" 数据分析

由表1、表2可知，改进后铝箔纸跑偏、堵塞停机次数由平均40.4次/d降低为平均7.1次/d，轴承寿命由原来的平均2.7周提高到了平均6.9周，设备运行稳定。

5" 结论

通过对加速辊弹性可调轴架的研制，使加速辊两端轴承受到的冲击由刚性冲击转变为了弹性冲击，延长了轴承寿命。实现了铝箔纸加速辊两端压力可调，减少了铝箔纸跑偏、堵塞频次。改进后铝箔纸跑偏、堵塞停机次数由平均40.4次/d降低为平均7.1次/d，轴承寿命由原来的平均2.7周提高到了平均6.9周，设备运行稳定，提升了设备效率，降低了原辅料的消耗，减少了不合格品的产生。

参考文献：

[1] 张大波，孔臻，吴硕，等.国内细支卷烟加工工艺现状[J].烟草科技，2018，51（1）：79-84.

[2] 孟振伟，金劲松，张振华，等.YB55包装机透明纸自动拼接装置的研制[J].烟草科技，2009（2）：36-37，52.

[3] 曾京威，杨猛，陈华，等.YB55小盒透明纸包装机入口烟包输送改进[J].科技创新与应用，2020（1）：118-120，122.

[4] 陶良华.GDX2硬盒包装机铝箔纸输送不到位的典型故障分析及处理[C]//广西烟草学会2007年学术年会论文集，2008：75-77.

[5] 吕小波，金昆华.GDX2包装机铝箔纸装置在粗支烟改造中的研究与应用[C]//中国烟草学会2010年学术年会论文集，2010：114-116.

[6] 上海烟草机械有限责任公司.YB45型硬盒包装机立体图册[R].

[7] 黄天培.GDX1包装机铝箔纸加速装置的改造[C]//广西烟草学会2013年学术年会论文集，2013：164-170.

[8] 马洋洋.ZB45B包装机组铝纸加速辊改造[J].设备管理与维修，2018（9）：78-79.

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[11] 吕小波，马立，刀荣贵，等.ZB45包装机组烟包干燥输出独立驱动装置的设计[J]烟草科技，2019，52（3）：107-111.