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1. 問題分析
   1. 系統(tǒng)結構

包裝機鋁箔紙潤滑裝置采用壓縮空氣進行控制，主要由電磁閥、帶閥接頭、噴嘴、排氣閥、過濾器和油霧器組合裝置等部件組成。其中，帶閥接頭（2）為二位二通氣動控制閥，與噴嘴（3）相連接，通過壓縮空氣控制該閥的通斷完成噴嘴噴油與停噴功能。在生產過程中，過濾器和油霧器組合裝置（5）以氣體為動力，向氣動系統(tǒng)中的氣動元件提供霧狀潤滑油［13］， 由操作人員通過儲油杯的觀察窗確定潤滑油存量，當達到下限時，人工通過潤滑油加注口加油。潤滑裝置工作時，壓縮空氣分成兩路進行控制：一路直接進入帶閥接頭（2），打開接頭；另一路經過過濾器、油霧器后，帶油霧的氣源通過打開的兩個帶閥接頭進入噴嘴（3），噴嘴出口處安裝有一片聚乙烯粉末壓制的過濾片，潤滑油通過過濾片后便成為霧狀，均勻地噴射在鋁箔紙頂端和底端的折疊部位。

1. 2. 問題

在生產過程中，由于潤滑油中含有微量雜質， 當潤滑油在油霧器中被吸取時，容易粘附在管壁上，逐漸堆積后會將吸油管堵塞，從而造成吸不上油的現(xiàn)象。原設備的噴嘴壓縮空氣腔與帶閥接頭連接為一體，過濾片位于壓縮空氣腔的盡頭，當攜帶潤滑油的壓縮空氣到達噴嘴時，唯一的出口即為過濾片。過濾片由聚乙烯粉末壓制而成，潤滑油噴出后方向性較差，無法保證噴油位置精確。同時，粉末顆粒之間的縫隙很小，潤滑油中的雜質會吸附在過濾片的縫隙中，當積聚到一定程度時， 過濾片縫隙堵塞，造成壓縮空氣無法從過濾片處噴出，使?jié)櫥蜔o法有效噴射到鋁箔紙上。另外， 過濾片堵塞使噴嘴壓縮空氣腔的壓力無法釋放， 就會從帶閥接頭的連接處滲出，造成潤滑油滲漏， 甚至會滴落到鋁箔紙上，影響卷煙產品品質。此時，只有更換過濾片才能保證鋁箔紙的潤滑效果。由于堵塞是一個漸進過程，在設備運轉過程中無法及時發(fā)現(xiàn)過濾片堵塞現(xiàn)象，噴油情況逐漸惡化，從而對鋁箔紙折疊效果產生影響，而設備對于鋁箔紙端部折疊品質缺陷缺少有效的檢測和剔除方法［14］，因此存在隱患。

2. 改進方法
   1. 更換噴嘴

為避免堵塞，將原噴嘴更換為氣體霧化噴霧噴嘴，結構見圖 2。其工作原理為：壓縮空氣從噴嘴的右側進入壓縮空氣腔（9），再從油氣混合噴嘴

5. 噴出，氣流在油氣混合噴嘴處不斷向下流動，形成局部的真空度，對潤滑油腔（4）形成引力，潤滑油受到引力作用后進入主體支座（3）的左側腔體，并進入潤滑油腔（4）內。當潤滑油由油腔下方出口處流出時，壓縮空氣將油擊散形成霧狀噴出噴嘴。該噴嘴的調節(jié)螺桿（1）安裝在連接座（2） 上，連接座與主體支座連接，旋轉調節(jié)螺桿使其在潤滑油腔內上下移動，利用其頭部的圓錐面與出油孔的間隙變化可以控制出油量的大小。氣體霧化噴霧噴嘴具有性能穩(wěn)定、使用壽命長、維護簡單等特點，且與原噴嘴的外形尺寸基本相同，可以安裝在原噴嘴位置，與其他零部件不相干涉。

1. 2. 拆除油霧器

選用氣體霧化噴霧噴嘴后，壓縮空氣管路中無需攜帶潤滑油，只需將壓縮空氣引入噴嘴即可。因此，拆除原設計管路中的油霧器裝置，并在該位置上安裝調壓閥，將管路直接連接至噴嘴的進氣端，保證氣路暢通。

1. 3. 加裝儲油裝置

油霧器拆除后，需要重新設計儲油杯。根據設備實際運行狀況和運行時間，儲油杯的設計容量確定為 2 000 mL，可滿足設備運行 200 h 的需求。為方便操作人員觀察儲油量并及時加注潤滑油，儲油杯設計有觀察窗并安裝在設備右機身后方的外側，高度與噴嘴相同，方便操作人員加注潤滑油。儲油杯內設計有吸油管并引出接口，通過管路與噴嘴的進油端相連接，保證油路暢通。

1. 4. 潤滑裝置參數設計
      1. 氣源壓力參數

噴油時壓縮空氣通過調壓閥控制，根據鋁箔紙輸送情況，經過運行試驗確定工作壓力為 150 kPa。該壓力值既可保證噴油效果，也可減少油霧飛散對設備表面造成污染。

1. 1. 2. 潤滑油開啟和關閉時間

采用程序控制的方法實現(xiàn)鋁箔紙潤滑的開啟和關閉功能。在包裝機中利用設備原控制程序對氣路中的電磁閥進行控制，在IPC操作面板上設定噴油頻次和時長等參數。程序中“鋁箔紙松卷潤滑油”功能主要用于控制鋁箔紙潤滑裝置的噴油及停噴，該模塊共有 5 個參數：① “開啟鋁箔紙潤滑”參數用于開啟和關閉鋁箔紙潤滑功能；②“潤滑油流動開啟的機器轉數”是指潤滑油開始噴射時的設備運行速度；③“潤滑油加注開啟時間值”是指噴油時間；④“潤滑油加注關閉時間值”是指停噴時間；⑤“潤滑油流動關閉的機器轉數”是指潤滑油停噴時的設備運行速度。改進前表 1 中的“推薦設定值”與“實際設定值”參數相同，為潤滑裝置使用的實際參數；改進后由于噴嘴的噴射方式與原來不同，因此需對“ 實際設定值”進行修改，并通過試驗確定最佳參數。參數修改后，設備由開啟逐漸提速到正常速度（550 包/min）過程中，當速度上升至 200 包/min 時， 鋁箔紙潤滑功能開啟，噴嘴以噴油 30 s、停頓 5 s 的循環(huán)方式，間歇性地對鋁箔紙進行噴油潤滑；當速度下降至 200 包/min 時，鋁箔紙潤滑功能關閉，停止噴油，即鋁箔紙潤滑功能只在機器速度 200～ 550 包/min 區(qū)間內處于開啟狀態(tài)，對鋁箔紙進行潤滑。

1. 1. 3. 噴嘴調節(jié)參數

噴嘴安裝高度經試驗確定為距離鋁箔紙輸送平臺 20 mm。此時，潤滑油噴射在鋁箔紙表面的寬度為 20 mm，可滿足鋁箔紙折疊部分的要求。通過調節(jié)螺桿可對噴油量進行控制，調節(jié)螺桿螺紋的螺距為 0.8 mm，以調節(jié)螺桿堵住噴口為基準，向外旋轉一圈，即調節(jié)螺桿向后退 0.8 mm，潤滑油恰好可以從儲油杯中吸出，并進入噴嘴噴出，此時為潤滑油的最小流量，設備正常運轉時采用最小流量，即可滿足鋁箔紙的潤滑要求。設備停機和維護保養(yǎng)時，利用調節(jié)螺桿將噴嘴關閉，防止管路內留存的少量潤滑油滴落到鋁箔紙上。

3. 應用效果

改進后對鋁箔紙潤滑裝置進行連續(xù)運行監(jiān)測，監(jiān)測時間 8 h ?？梢?，改進前在監(jiān)測時間內噴油量為（10±5.4）mL/h，改進后噴油量為（10 ± 0.8）mL/h；改進前噴油寬度值為（20 ± 9.8） mm，改 進后噴油寬度值 為（20 ± 1.5） mm。改進后潤滑裝置噴油量穩(wěn)定，提高了設備運轉過程中的噴油精度，滿足了鋁箔紙折疊部位的潤滑要求。