GDx包装机辅机透明纸盘和拉线盘制动装置的改进

张军伟

（浙江中烟工业有限责任公司，浙江 杭州 310009）

GDx包装机辅机透明纸盘和拉线盘制动装置的改进

张军伟

（浙江中烟工业有限责任公司，浙江 杭州 310009）

G.DX包装机辅机透明纸纸盘、拉线纸盘的刹车装置采用局部面刹，在实际生产过程中机器在速度变化的运转过程中拉力不均匀，会产生纸辊摆动幅度变大从而导致透明纸跑偏或引起拉线跑出导轮等现象，影响产品质量，通过把其原先刹车装置，改为皮带抱闸式刹车装置，结构更加简单，维护更加方便，原先的拉力不均匀，引起引纸辊摆动幅度过大而导致透明纸跑偏或引起拉线跑出导轮等现象得到了消除，提高了产品包装质量，达到了可喜的效果，给企业带来了非常好的实用性和经济价值！

抱闸刹车装置；透明纸；拉线跑偏

1 问题分析

1.1 造成透明纸纸盘、拉线纸盘在运转过程中摆动幅度过大的原因

（1）辅料的因素。由于原辅料本身的质量问题，透明纸或拉线辅料如圆度、翘边松紧度的影响。

（2）环境的因素。辅料透明纸的纸盘、拉线盘子的刹车装置暴露在外面，产生积灰、粘油等环境因素，容易在设备的刹车盘外圈沾上物质，使设备刹车盘与刹车片摩擦系数增加引起抱死或者由于惯性过大产生刹车片打滑刹不住。

（3）材料的因素。G.D辅机的刹车装置材料是聚氨酯橡胶，运行时间长了后，容易磨损，时容易引起老化，从而影响设备运行刹车的稳定性，维护比较麻烦。

（4）结构的因素。G.D辅机的刹车动作装置采用一块数量的刹车片，从形式上分析接触是局部刹车，但在实际工作中由于加工精度达不到要求相关要求，安装调整时候达不到要求容易引起局部的点刹，加快了刹车片与刹车盘的摩擦，在使用过程中引起点刹而不是面刹，刹车效率不高。

结合上述原因，会引起透明纸跑偏或引起拉线跑出导轮现象，影响产品包装质量，为此有必要改进。

2 改进措施

2.1 理论分析刹车装置

（1）首先应该分析设备刹车的装置设计原理。

由图1表示，包装机透明纸的拉力是要通过安装在该设备支架（4）上的导纸辊按路线穿引，透明纸的拉力引起设备支架（4）的摆动，此时弹簧（6）拉住了支架，与透明纸的拉力起到杠杆平衡的用处。透明纸拉动的时候，支架上的轴承（5）压下控制杆（12）来控制刹车的支架摆动，他的缺点是接触面太小，制动效果会产生不理想的情况 。

（2）皮带抱闸式刹车装置的应用。皮带抱闸式刹车与现有刹车片相比较，改变了在实际生产当中出现的点刹工作到面刹动作的突破改变局部应摩擦力不够大到面接触的摩擦情况，刹车的性能会更加稳定，刹车效率会变得更高，摩擦力趋于更加稳定，应用到设备一般不会因为摆杆的幅度过大引起生产的质量问题。

图1 设备刹车的装置设计原理

3 改进思路

在不破坏原有结构情况下，考虑成本、维护等因素，见图2改装后图。

图2 改装后的刹车装置

（1）包角确定。在纸盘不会随意转动的条件下，其所产生的拉力为皮带和轮的摩擦力大小的和，如果包角变大，使接触的面得以增加，摩擦力也会随着变化而增大。依据原有的结构进行分析，皮带的一头安装在原有的设备刹车支架上面，另外一头安装在透明纸的导轮支架上。皮带会对刹车盘构成一定的包角范围。依据平皮带传动的承受能力，包角不需要做得过小，一般情况下包角的大小α≥150°，在这里，我们考虑到设备已有的结构性，包角有一定的限定，实际测量的包角为α≥175°，符合了皮带和设备刹车盘的系数要求。

（2）利用表面的摩擦系数大小选用材料。皮带利用废旧片基带裁剪而成，带有一定的软性，能很好的贴住刹车盘表面，摩擦系数大，满足要求。

（3）设备上皮带张紧力的确定。从理论力学的角度分析

f=μN

式中：

f——外力加在刹车盘上的摩擦力（N）；

μ——摩擦系数（由材料的特性决定）；

N——外力加在刹车盘上的向下压力（N）。

根据理论分析，我们可以得到增加驱动滚动的摩擦压力有两方面，第一方面是改变摩擦因子；第二方面就是增加设备的压力（也就是将皮带和刹车盘拉紧）。在这两方面增加摩擦的方法过程中，对于改变的摩擦因子，因为设备材料的本身是片基带的，我们可以忽略不计算在内。所以，增加设备表面的压力（拉紧）可以得到一定程度的实现，我们能够调节拉紧弹簧的拉力以获得足够的平皮带与刹车盘的摩擦力制动。

平皮带的松紧程度主要应该顾及弹簧的拉力，只要小包透明纸有足够合适的张紧力度使安装的纸盘禁止的时候，预紧这个平皮带，测到弹簧拉力的大小为为41.1 N，张紧力大小完全可用弹簧的拉力进行调节。在实际工作过程中，平皮带在平时预紧情况下，皮带与设备刹车盘能够很好地起到制动的效果。

（4）平皮带宽度确定。平皮带在宽度设计工作中，应该稍微小于刹车盘的实际宽度，考虑一端安装在支架上，为达到应有的摩擦力与美观，皮带的宽度设计分别为透明纸皮带宽度18 mm，拉线皮带宽15 mm。

4 皮带抱闸式刹车装置的安装

4.1 透明纸刹车装置

（1）因皮带一端要固定在原来刹车支架上，需要对刹车支架钻2×M5深8螺纹孔，按照安装工艺要求另需加块垫片，安装时用垫片压住刹车皮带一端，用2×M5螺丝固定。

（2）为使原来刹车片不与刹车盘接触，去掉刹车支架上的弹簧，加工一枚规格M10×120的螺钉，安装时，螺钉采用双螺母固定，螺钉挡住限位螺钉使原来刹车片与刹车盘留有足够间隙。

（3）另一端安装在支架上，利用原有结构把皮带夹在支架上，用3-M4螺钉固定，为使支架水平，在外侧也加入一块同样厚度皮带起水平作用。

（4） 张紧力调整，先预紧皮带，使支架距离限位螺钉2 mm，通过利用原来可调螺钉，用弹簧拉力对皮带张紧，实现皮带张紧力可调。

4.2 拉线刹车装置

连接片一端安装在支架上，另一端与皮带连接，利用2-M3沉头螺钉固定，皮带张紧力利用压簧及支架自重，实现皮带与刹车盘张紧。

5 维护

改装后的皮带抱闸式刹车装置与原来刹车装置相比，刹车盘磨损明显降低。刹车皮带材料是利用废旧片基带，在改造后不破坏整体结构性，省去弹簧，刹车轮、刹车片等常换备件，维护方便。对于抱闸式刹车装置在G.DX包装机中的应用，遇到许多困难。特别是对零件设计画图方面存在不足，今后在不断学习中努力提高自身素质，只有进行长期不断地总结，才能够不断完善、提高。

［1］ YB45型硬盒包装机使用说明书. 上海烟草机械有限责任公司.

［2］ 范铁桢. 烟机设备修理技师培训教材包装设备.

［3］ 张永耀. 机械制图. 机械工业出版社，2001年8月第一版.

（P-05）

Improvements of brake device of transparent tray and cable tray in GDx packaging machine auxiliaries

TB486

1009-797X（2015）22-0151-03

A DOI：10.13520/j.cnki.rpte.2015.22.061

张军伟（1976-），男，工程师，研究方向为烟草机械。

2015-09-21