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YB517型盒外透明纸包装机烟包转向装置的改进

2013-08-24叶寅飞

机械工程师 2013年11期
关键词:透明纸烟包包装机

叶寅飞

(上海烟草机械有限责任公司,上海 201206)

1 引言

随着ZB47硬盒包装机组用户的日益增长,为了满足不同客户的个性化需求,需要对机组相应部件进行改进设计。按照烟包的包装标准规定,烟包透明纸拉带撕开方向分顺时针和逆时针两种,标准配置下均采用顺时针撕开方向。当用户提出拉带逆时针撕开方向的需求时,烟包进入盒外透明纸包装阶段之前,其在通道中的位置相对于标准情况下须掉头反向。因此,本文提出方案对原有的烟包转向装置进行改进,使烟包在进入YB517盒外透明纸包装机的包装通道之前完成180°转向。

2 技术背景

2.1 技术应用领域

图1 烟包转向装置工作示意图

在到达YB517型盒外透明纸包装机之前,硬盒烟包从主机输出,进入连接主机和辅机之间的输送通道,直至进入YB517包装机的输入通道。进入包装轮的过程中,由于输入通道和包装通道成90°,烟包需经过转向装置才能顺利进入包装通道,再到达包装轮完成盒外透明纸的包装,如图1所示。此转向装置采用行星轮系的传动方式,即将输送通道传来的烟包通过行星轮结构的转向轮送入包装通道中,转向轮轴上安装有吸风板,在转向过程中,烟包通过真空负压系统吸附在吸风板上。在整个输送过程中,烟包的运动为平动,其相对于输送通道的方向始终保持不变。

2.2 原有装置原理及存在问题

如图2所示,硬盒烟包转向装置主要由齿轮、圆隔板、转盘、支架、轴套、吸风板等组成。

图2 原转向装置结构图

硬盒烟包转向装置的动力由锥齿轮11传入,带动轴10旋转,轴10又通过键将动力传至齿轮2,齿轮1与齿轮2相啮合并固定于盖板4上,从而使盖板4也跟着旋转,同时也带动转盘6旋转。齿轮3固定于支架12上,而支架12固定于箱体14上。当转盘6旋转时,齿轮7和齿轮8就会绕着轴10公转,齿轮7和齿轮3相啮合,由于齿轮3是一个不旋转的固定齿轮,齿轮7就会沿着齿轮3旋转,从而带动齿轮7公转的同时也进行自转,齿轮8又与齿轮7相啮合,因此,齿轮8也会进行自转。吸风板15安装于轴16上,轴16和齿轮8通过键相连接,所以,吸风板15的转动由齿轮8所控制。在硬盒小包转向输送过程中,为了保证烟包位置保持不变,吸风板转向过程中的位置也必须保持不变,这一运动是由一行星齿轮机构所保证的。

从上述介绍中可知,齿轮3是一个固定齿轮(中心轮),齿轮7和齿轮8在随转盘6绕齿轮3公转,同时进行着自转。当齿轮7和齿轮8绕轴逆时针公转且转过α角时,在不考虑自转的情况下,吸风板也逆时针转过α角。当齿轮7带动齿轮8旋转时,在不考虑公转的情况下,齿轮7转过γ角时,齿轮8则转过β角,即吸风板转过β角。且当齿轮3与齿轮8的齿数与模数相等时,方向相反。

当齿轮7和齿轮8绕轴逆时针公转时,由于齿轮3固定,则齿轮7也作逆时针自转,同时带动齿轮8顺时针自转,所以β角与α角始终大小相等且方向相反,即吸风板在转向过程中的方向始终保持不变。

但是,随着用户产品个性化的需求,当用户提出需要烟包反向输出,本方案对此就无能为力了。

3 新型烟包输送转向装置方案及原理

针对现有技术的不足,根据对原有装置行星轮结构及运动的分析,本文将改进点着眼于带动烟包吸风板旋转的齿轮(即图2中的齿轮8)上,通过改变该齿轮的旋转角度使烟包能够相对于原来旋转180°反向,为此本文提出了一种新型烟包输送转向装置的技术方案。

3.1 工作原理

该新技术方案通过以下方法实现:在原输送装置基础上,将中间过渡齿轮由一组增加为两组(如图3,增加齿轮3),改变原来齿轮之间的啮合关系,齿轮的模数不变,相应改变齿数及中心距,来实现烟包在输送过程中的反向(即相对于输送通道旋转 180°)。

新技术方案的工作原理如下:如图4所示,中心轮1是一个不旋转的固定齿轮,齿轮2、齿轮3和齿轮4在绕中心轮1公转的同时进行着自转。

图3 新型烟包输送转向装置结构简图

图4 新装置结构图

在不考虑齿轮自转的情况下,当齿轮2、齿轮3及齿轮4绕轴逆时针公转,转过α角时,吸风板也逆时针转过α角。

再考虑齿轮自转的情况,齿轮2带动齿轮3,齿轮3再带动齿轮4旋转时,当齿轮2转过β角时,齿轮3转过γ角,齿轮4相应转动δ角,即吸风板转过δ角。现设定各个齿轮的齿数相应为 Z1、Z2、Z3、Z4。

因此,吸风板(即齿轮4)相对于输送通道来说,转过的角度为α+δ,烟包转过的角度也就是α+δ。

图5 新型烟包输送转向装置运动分析简图

3.2 改进结果

增加了一组过渡齿轮后,使得烟包随转盘的公转和其随吸风板自转的旋转方向相同。在YB517盒外透明纸包装机上,由于烟包输入通道与包装通道的夹角为90°,这样在烟包随公转90°旋转到与烟包输入通道垂直的包装通道时,烟包也会沿相同的角度自转90°,两者叠加,烟包在整个输送过程中转过90°+90°=180°,正好实现了烟包在包装通道上的反向。

[1]苏克健,王平,苗健,等.硬盒小包转向装置在YB55A型盒外透明纸包装机中的应用[J].烟草科技,2009(8):20-21,23.

[2]上海烟草机械有限责任公司.烟包传送转向装置[P].中国:CN200910053255.3,2009-12-16.

[3]成大先.机械设计手册[M].3版.北京:化学工业出版社,2008.

[4]饶振纲.行星齿轮传动设计[M].北京:化学工业出版社,2003.

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