YB517型盒外透明纸包装机烟包转向装置的改进

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.