ZJ17卷接设备MAX前门铰链座的改进设计

周 辉

作者联通：四川烟草工业有限责任公司 四川西昌市青棡林路26号 615042

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1.存在问题及分析

MAX前门是水松纸剪切刀切割系统、接嘴胶供胶系统和嘴棒切割传送系统的重要防护装置。在设备使用中，由于更换剪切刀毛刷、停机清洁鼓轮、人工穿绕水松纸、手工盘动设备、接嘴胶供胶系统安装都必须打开MAX前门，该部位的使用频率非常高。在ZJ17设备引进调试和运行初期，前门铰链座及连接杆经常发生磨损现象，铰链座的孔拉大，连接杆磨损断裂。据统计，每组设备平均一个月就要进行一次连接杆的更换维修，两个月就要进行一次铰链座更换。维修时需要两名维修工，一人压住前门使其克服液压撑杆的压力，另一人快速将连接杆穿入，使前门铰链座和液压撑杆接头连接。由于受安装场地的限制，维修时难度很大，而且存在手指压伤和有机玻璃门损坏的危险性。

MAX前门铰链座升降机构的组成和工作原理是：在有机玻璃前门上穿入两颗M6螺钉安装铰链座，铰链座单边臂上穿入直径8mm连接杆连接液压撑杆接头（图1）。当翻转前门时，液压撑杆一直对连接杆和铰链座、液压撑杆接头的孔施以压力。前门向下翻时，液压撑竿对前门施以推力，前门不致快速下落；前门向上翻转时，在液压撑竿的推力下，能够快速到达顶端位置并稳定而不下落。在这些运动过程中，连接杆和铰链座、液压撑杆接头之间始终存在相对转动。

图1 改造前连接杆装配及受力示意图

通过分析和现场观察发现，原结构存在以下不足：

（1）连接杆一端连接液压撑杆接头，一端穿入铰链座单边臂，连接杆两个支点上受到不同方向的力，呈剪切状态。由于液压撑杆的力量很大，使连接杆产生倾斜现象，在两处孔中产生严重摩擦，很快磨损，甚至剪断。

（2）自由状态下，铰链座单边臂上的连接杆安装孔设计位置低于液压撑杆接头孔到达最高位置时10mm，其目的是使前门抬起到最高位置时液压撑杆有足够的力量支撑前门。经过测量和计算，铰链座的开孔位置设计过于保守，导致维修安装时必须把液压撑杆下压10mm才能穿入连接杆，难度大、危险性高。

根据以上分析，要彻底解决问题就必须尽量避免连接杆产生倾斜现象，并降低剪切力和减少连接杆与铰链座之间摩擦，适当上移铰链座单臂孔位置和缩短液压撑杆接头尺寸。为此，对原MAX前门铰链座结构进行如下改进设计。

2.改进设计（图 2）

（1）重新设计铰链座，改铰链座上的单边臂为双臂，连接杆安装孔为两处，连接杆与液压撑竿连接后受3个力，克服了前门翻转过程中连接杆的倾斜现象。

（2）选择两个滚针轴承分别安装在铰链座双臂安装孔内，减小连接杆与铰链座双臂之间的摩擦和磨损，延长连接杆和铰链座的使用寿命。

（3）重新设计连接杆和液压撑杆接头，连接杆两端装入轴承，中间加工一段环形槽，连接杆穿入液压撑杆接头后，在该位置处用M4沉头螺钉锁住连接杆，这样连接杆与液压撑杆接头之间没有相对转动，无磨损现象，同时连接杆也不会左右串动。

（4）设计一块压板，上面加工4个沉头通孔，取代连接螺钉垫圈，安装在有机玻璃门的另一面，增大接触面积，降低损坏有机玻璃的可能性；铰链座相应扩大尺寸，并且改为4个M5螺孔。安装时，在有机玻璃板上重新钻2个 Φ5.5mm的 通孔，选用M5的沉头螺钉连接压板和铰链座，取消了原设计的螺帽和垫圈，使之更加美观。

图2 改进后连接杆装配及受力示意图

（5）铰链座上的安装孔适当上移居于铰链座中间位置下方3mm处（上移了4mm），液压撑杆接头的长度减少4mm，累计尺寸为8mm，使前门在顶端位置时轻轻下压液压撑杆接头时，连接杆就能轻易穿入铰链座和液压撑竿接头的孔中，一名维修工就能完成安装，减小了维修难度，而且避免了手指压伤和有机玻璃门损坏的危险性。

改进后的MAX前门铰链座机构，在公司9组ZJ17设备上使用一年来，没有出现磨损和维修现象，实现了该处的免维护,降低了设备故障率；在安装液压撑杆、连接杆、铰链座时，1名维修人员就能轻松完成，没有任何危险，而且在设备上显得美观协调。