PROTOS70接装机控胶辊的改进设计

2014-07-08王永峰黄珺杨志翔付向阳袁涛

机械工程师 2014年9期

王永峰，黄珺，杨志翔，付向阳，袁涛

（贵州中烟工业有限责任公司遵义卷烟厂，贵州遵义 563003）

0 引言

PROTOS70 接装机上的供胶装置是胶池结构，在胶池内由控胶辊控制胶量，供胶辊向接装纸提供所需乳胶，接装纸与供胶辊接触时进行纸面涂胶，结构紧凑简单［1-2］。但由于控胶辊组件传动轴硬度较低，且传动轴与组合滚针轴承滚动体之间直接接触，导致传动轴和组合滚针轴承都易被磨损。另外，还因组合滚针轴承无轴向定位，导致控胶辊无胶区易跑位，使得最后切割圆刀及磨刀砂轮易脏，进而影响烟支滤嘴切口质量。针对该问题，张明强［3］、刘国平［4］、孙斌等［5］采用设计硬质合金切刀、切刀胶后清洁和上胶装置等方法，使烟支滤嘴切口质量得到改善，但行业内对于PROTOS70 接装机控胶辊组件的研究工作甚少，为此，通过对PROTOS70 接装机控胶辊组件的工作原理分析，并结合组件工作及装配定位要求，对控胶辊组件的组合轴承、传动轴、胶缸定位槽进行了设计和改造，从而提高了控胶辊组件的使用寿命和烟支滤嘴切口质量。

1 存在问题

PROTOS70 接装机控胶辊组件的传动轴为了防止被胶液腐蚀生锈，其材质为不锈钢，且承载传动轴旋转的轴承为无内圈式组合滚针轴承。因此，在设备运行过程中，由于组合滚针轴承无内圈，使得轴承滚动体与传动轴轴承位直接接触，加之传动轴为不锈钢材质，其硬度较低，导致传动轴轴承位极易磨损。

传动轴轴承位磨损后，会加速组合滚针轴承的磨损，在实际生产过程中，该传动轴和组合滚针轴承的更换周期大约为3~7 天，增大了备件消耗成本和维修工作量，进而影响设备运行效率。

图1 改进前控胶辊组件装配示意图

改进前控胶辊组件装配示意图如图1 所示。由于控胶辊组件两组合滚针轴承1、3 在传动轴5上无轴肩、卡簧等轴向定位特征，只通过两组合滚针轴承1、3 的塑料外圈紧贴控胶辊2 两端面来定位控胶辊，但当两组合滚针轴承1、3 塑料外圈磨损后，两组合滚针轴承1、3 在设备运行过程中会出现轴向窜动。

组合滚针轴承出现轴向窜动后会影响控胶辊上无胶区的位置，即控胶辊无胶区跑位，使得最后切割圆刀及磨刀砂轮表面易脏，影响烟支滤嘴切口质量。

2 改进方法

2.1 组合轴承设计

图2 新设计组合轴承装配示意图

为了防止传动轴与轴承滚动体之间直接接触，磨损传动轴轴承位，新设计一个组合轴承取代原有组合滚针轴承，如图2 所示。

在组合轴承设计过程中，根据组合轴承与胶缸的装配定位要求，以及选用的深沟球轴承的尺寸大小，设计出组合轴承外圈8 的外形特征及尺寸，然后将两个深沟球轴承3、5 分别装配到组合轴承外圈8 内，并在两深沟球轴承3、5 之间加装一个隔套4，便于两轴承内圈定位及传动轴上油孔内的润滑脂进入轴承。在两深沟球轴承外圈一侧分别安装卡簧2、7，使之定位两深沟球轴承3、5 在外圈的位置。接着在组合轴承外圈8 两端安装骨架油封1、6，使外部胶液不能进入组合轴承内部。

新设计的组合轴承采用两个深沟球轴承作为旋转承载零件，使轴承内圈与传动轴相配合，从而解决了原滚针轴承滚动体与传动轴之间直接接触磨损的问题。