0. 引言

YB517型盒外透明紙包裝機是ZB47國產(chǎn)高速包裝機組的重要組成部分，在生產(chǎn)過程中，其稅花皮帶磨損過快，更換頻繁，造成生產(chǎn)時間和備件費用的浪費，制約著設(shè)備的有效作業(yè)率。

1. 存在問題
   1. 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

由上游機YB47硬盒包裝機通過輸送通道輸送過來的煙包，經(jīng)YB517型硬盒煙包輸入裝置上的兩根同步帶7、8（如圖1所示）將硬盒煙包輸送到位后，經(jīng)過提升器提升，由硬盒煙包轉(zhuǎn)向裝置6下面的吸風(fēng)板5將硬盒煙包吸住并轉(zhuǎn)向，轉(zhuǎn)向后的硬盒煙包被送到裝有推包板的第一級輸送帶2上，再通過第二級輸送帶（稅花皮帶）3、4和第三級輸送帶1，最后被內(nèi)、外推包桿9、10將硬盒推到包裝成形輪的包裝槽內(nèi)，完成小盒煙包的輸送過程。

圖1硬盒煙包輸入部位示意圖

1.     1.2問題分析

YB517型透明紙包裝機的稅花皮帶組件是為生產(chǎn)出口卷煙粘貼稅花設(shè)計的，目的是為了保證小盒煙包在機構(gòu)中運行時速度穩(wěn)定，以實現(xiàn)稅花的精確定位粘貼。稅花輸送帶由前后兩根成對使用，作用是將縱向輸送帶、轉(zhuǎn)向輪、第一橫向輸送帶輸送的煙包繼續(xù)向右側(cè)輸送并交接給包裝輪入口輸送帶。前后橫向輸送帶都是以齒形帶輪驅(qū)動齒形帶，通過齒形帶上的凸耳撥塊將煙包向前輸送。稅花輸送帶是通過齒形帶表面的橡膠層夾持煙包的前后兩端，利用齒形帶與煙包表面的摩擦力作用向前輸送煙包，如圖2所示。

由于硬盒煙包的棱角銳利，輸送帶的橡膠層耐磨性差，在實際生產(chǎn)中主要存在以下問題：（1）稅花皮帶表面橡膠層磨損后，小盒煙包沒有足夠的傳遞力造成煙包堵塞；（2）摩擦傳遞會造成小盒煙包表面磨痕或小盒煙包變形；（3）稅花皮帶無法自動補償，需要維修人員根據(jù)實際運行狀態(tài)反復(fù)調(diào)整前后兩根齒形帶的間距以彌補磨損量，當(dāng)磨損量達到一定程度時，輸送帶表面橡膠層耗光，摩擦力不足，導(dǎo)致磨痕、擠壓等質(zhì)量缺陷，使廢品量增加，停機率上升。新的輸送帶正常使用15天左右就會出現(xiàn)明顯的磨損，夾持力下降的現(xiàn)象，使用到1個月時，橡膠層磨損斷裂，齒形帶即需要更換。

2. 改進措施

原機的摩擦式輸送方式是為了滿足小盒煙包粘貼稅花設(shè)計的，而目前濟南卷煙廠YB517型盒外透明紙包裝機所生產(chǎn)的產(chǎn)品并沒有附加稅票的包裝要求，因此它在滿足普通產(chǎn)品高速連續(xù)生產(chǎn)方面略顯不足，急需設(shè)計一套能夠滿足現(xiàn)有小盒煙包傳遞，同時又不影響原裝置使用的輸送裝置，改進后稅花皮帶輸送裝置采用撥塊式同步齒形帶，并對導(dǎo)軌進行改進。

圖2稅花輸送皮帶結(jié)構(gòu)示意圖

1. 1. 輸送齒形帶的結(jié)構(gòu)改進

由于改進思路是采用撥塊式同步齒形帶代替摩擦式輸送帶進行輸送煙包，需要具備的條件是小盒煙包第一橫向輸送帶與稅花皮帶輸送同步。因此，

首先對第一橫向輸送帶和稅花皮帶的傳動系統(tǒng)進行分析。圖3是小盒煙包第一橫向輸送帶的傳動簡圖。分析可知，同步齒形帶輪31帶動第一橫向輸送帶40進行煙包輸送，其動力來自齒輪18。同步齒形帶輪31與齒輪18同軸，齒形帶輪齒數(shù)為14，齒距為10mm，經(jīng)測算，齒輪31轉(zhuǎn)動一周，輸送帶行程為140mm，這與輸送帶上撥塊的間距相等。即齒輪18轉(zhuǎn)動一周，第一橫向輸送機構(gòu)的輸送距離為140mm，煙包被輸送帶上的撥塊推進140mm。

圖4是小盒煙包稅花皮帶傳動簡圖。同步齒形帶輪7帶動稅花輸送帶33進行煙包輸送，其動力同樣也是來自于齒輪18。齒輪18帶動齒輪23轉(zhuǎn)動，

與齒輪23同軸的斜齒輪40帶動斜齒輪41轉(zhuǎn)動，再通過斜齒輪41傳動到稅花輸送帶的齒形帶輪7上。經(jīng)過測算，齒輪18的齒數(shù)為42，齒輪23的齒數(shù)為51，斜齒輪40的齒數(shù)為18，斜齒輪41的齒數(shù)為18，齒形帶輪的齒數(shù)是34，齒距5mm。齒輪18與齒輪41傳動比為i=14/17。因齒輪41與齒形帶輪7同軸，該傳動比即齒輪18與齒形帶輪的傳動比。齒形帶輪轉(zhuǎn)動一周，齒形帶轉(zhuǎn)過長度為34×5＝170mm。因此，齒輪18轉(zhuǎn)動一周，齒形帶輪轉(zhuǎn)過的長度為14/17×170＝140mm。

由此得出結(jié)論，當(dāng)齒輪18轉(zhuǎn)動一周時，分別帶

動第一和第二橫向輸送帶（稅花皮帶）移動了140mm，說明第一、第二橫向輸送帶（稅花皮帶）運行速度完全相同，因此具備了稅花皮帶采用撥塊輸送煙包的必要條件。

原第二橫向輸送帶（稅花皮帶）齒數(shù)為156，周長為780mm，而780mm的長度對于140mm的間隔不能等分，也就是稅花皮帶上的凸耳撥塊不能對應(yīng)第一輸送帶的凸耳撥塊，因此只能改變原輸送帶的長度，使新的輸送帶的長度是140mm的倍數(shù)。接近780mm的數(shù)值是

700mm和840mm，若選用840mm長度，主動輪和從動輪之間距離加大，設(shè)備上沒有安裝空間，不可取的。因此選擇了700mm的長度，輸送齒形帶采用原齒形帶的參數(shù)，齒數(shù)減少為140，齒形帶背面設(shè)計均布5個凸耳撥塊，凸耳撥塊尺寸為4mm×7mm×10mm，如圖5所示。

1. 2. 從動輪支架的改進

由于改進后的輸送帶周長縮短了80mm，因此稅花皮帶的從動輪與主動輪的間距也要變小才能夠張緊稅花皮帶。同時將支架的安裝孔設(shè)計為長槽形，以便于調(diào)整間距和輸送帶的張緊度，如圖6所示。

1. 3. 不銹鋼導(dǎo)軌的改進

由于輸送帶的縮短，煙包輸送通道兩側(cè)會出現(xiàn)40mm的缺口，造成煙包無法正常輸送，因此需要設(shè)計擋板來補充缺口。從實用性考慮，采用不銹鋼板制作導(dǎo)板，在從動輪安裝座上鉆孔攻絲，以便安裝新的從動輪支架。同時由于改進后的稅花皮帶帶有凸耳撥塊，在輸送過程中，原導(dǎo)軌將會阻塞凸耳撥塊的運轉(zhuǎn)，因此，在稅花皮帶的導(dǎo)軌出口處開槽，槽寬16mm，深6mm，以便于稅花皮帶的凸耳撥塊能夠順利通過，如圖7所示。

1. 4. 改進后安裝效果

零部件加工完畢后在試驗機臺進行了安裝試驗。通過松開主動輪的3顆緊固螺絲，調(diào)整輸送帶相位，將前后輸送帶的凸耳撥塊對齊并與第一橫向輸送帶的凸耳撥塊在同一平面上，緊固螺絲。安裝調(diào)整完

成后進行空運行，沒有發(fā)現(xiàn)噪聲和碰撞的情況，然后進行帶料高速運行。經(jīng)過連續(xù)12個月的持續(xù)驗證，該套裝置運行平穩(wěn)，故障率低，齒形帶沒有明顯磨損跡象。運行表明結(jié)果改進后結(jié)構(gòu)上沒有太大變化，功能完好有效，達到了預(yù)期效果，按照改進前的維

     圖5改進后稅花皮帶設(shè)計圖

         圖6改進后從動輪支架設(shè)計圖

圖7改進后擋板設(shè)計圖

護頻次及更換數(shù)量計算，每年可節(jié)約20余萬元，起到了節(jié)約成本和提高機組運行效率的作用。改造后的安裝如圖8所示。

表11#整流柜二極管溫度

表2陰極水冷電纜冷卻水溫度