提高GDX500内衬打码组件使用寿命

王雷 张可 杨俊飞 杨靖怡 王学成 杨坤 杨欣川 王文俊

摘要：GDX500是我公司从意大利引进的高速软盒卷烟包装设备，生产速度最高达500包/分钟，是目前我厂生产软盒“玉溪”卷烟产品的主要机型之一。使用过程中，维修人员发现，该机型内衬打码组件使用寿命短，严重影响设备有效作业率。通过分析与应用，发现联轴器与法兰盘作用面积小造成的，将联轴器、法兰盘材料改为40Cr，连接键数量增加为2个，实现将联轴器、法兰盘磨损速度降低61.5%的目标。

关键词：GDX500包装机；内衬打码组件；联轴器；法兰盘

为满足生產需要，卷包一车间陆续引进17台软盒包装设备GDX500包装机。使用过程中，维修人员发现，该机型内衬打码组件使用寿命短，严重影响设备有效作业率，决定提高内衬打码组件使用寿命。通过查阅设备维修保养记录，由数据统计结果可知，在GDX500内衬打码组件的维修频次中，内衬输送联轴器的更换频次最高，达到了 52次，占总维修次数的 67.53%。按每年为250个工作日，其使用寿命为250*10*2/52=96个工作 日。而更换频次占比第二高的压辊仅更换了 20次，其使用寿命为 250*10*2/20=250个工作日。因此，提高内衬打码组件使用寿命的关键在于提高内衬输送联轴器的使用寿命。

一、现状调查

（一）内衬输送联轴器、法兰盘磨损趋势

现场调研车间B10#、B6#、B1#包装机联轴器磨损，由联轴器磨损量散点图可知，第一个联轴器更换周期内，联轴器、法兰盘处于稳定磨损阶段，磨损速度基本保持恒定。其中，联轴器磨损速度为：0.088mm/4个工作日，法兰盘磨损速度为：0.104mm/4个工作日。

（二）综合分析

联轴器和法兰盘在使用过程中处于稳定磨损期，其磨损量与时间成线性关系，即磨损速度在其寿命周期内保持不变。因此，延长联轴器、法兰盘的使用寿命的关键在于降低其磨损速度。

内衬打码组件中，压辊的使用寿命为250个工作日，为联轴器、法兰 盘使用寿命的2.6倍，若通过QC活动将联轴器、法兰盘的使用寿命提高 2.6倍，即将联轴器、法兰盘的磨损速度降低（2.6-1） /2.6*100%=61.5%，则可有效提高内衬打码组件的使用寿命，使联轴器、法兰盘使用寿命与压 辊使用寿命一致，有效提高维修工作的效率。

二、原因分析

联轴器与法兰盘作用面积小于规定值，在作用力一定的情况下，作用面所受应力、应变增大，加速磨损。

（一）标准

联轴器法兰盘作用面积大于55mm2 （GD设备技术要求）。测量联轴器作用面面积。

（二）方法

小组成员于到备件库随机抽取十套联轴器、法兰盘损备件，对照联轴器、法兰盘作用面积统计表（单位：mm2）进行测量其有效作用面积。

（三）调查数据

联轴器、法兰盘作用面面积测量数据如下：

三、解决方案

（一）改变材料或表面处理方式

按原联轴器、法兰盘图纸，使用40Cr加工新的联轴器Z1、法兰盘P1。小组成员使用40Cr加工的联轴器、法 兰盘安装于B10#包装机进行使用，24个工作日内，每4个工作日为一个周期对联轴器、法兰盘的磨损量进行测量和记录，结果如下：

根据测量结果：联轴器磨损速度为0.065mm/4个工作日，磨损速度降低（0.088-0.065）/0.088=26.1%；法兰盘磨损速度为0.077mm/4个工作日，磨损速度降低（0.104-0.0.077） /0.104=26.0%。

（二）增大作用面积

不改变原联轴器、法兰盘加工材料及加工工艺，将连接键数量增加为2个，加工新联轴器Z2、法兰盘P2。小组成员使用45钢加工的联轴器、法兰盘安装于B10#包装机进行使用，24个工作日内，每4个工作日为一个周期对联轴器、法兰盘的磨损量进行测量和记录，结果如下：

根据测量结果：联轴器磨损速度为0.045mm/4个工作日，磨损速度降低（0.088-0.045） /0.088=48.9%；法兰盘磨损速度为0.050mm/4个工作日，磨损速度降低（0.104-0.050）/0.104=51.9%。

四、效果检查

小组成员在每月生产结束后对B10#X500包装机内衬输送联轴器、法兰盘的磨损量进行测量统计，结果如下。

由以上数据可以看出，生产结束测得联轴器磨损量为1.522mm，磨损速度为0.034mm/4个工作日；法兰盘磨损量为1.796mm，磨损速度0.040mm/4个工作日。据此计算可知联轴器的使用寿命为：70.25*4=281天，法兰盘使用寿命为 69.5*4=278天。则改造后的联轴器、法兰盘理论使用寿命达到278个工作曰为改造前的278/96=2.89倍，比活动目标值250个工作日大28天，完成了活动目标。

作者简介：王雷（1989-），男，云南省玉溪市人，卷包操作工，本科，研究方向：机械设计制造及其自动化，材料科学与工程；

张可（1994-），男，云南省玉溪市人，卷包操作工，本科，研究方向：机械工程；

杨俊飞（1993-），男，云南省玉溪市人，卷包操作工，本科，研究方向：电气工程及其自动化；

杨靖怡（1991-），女，云南省玉溪市人，制丝操作工，本科，研究方向：机械设计制造及其自动化；

王学成（1994-），男，汉族，云南省玉溪市人，卷包操作工，本科，研究方向：机械设计制造及其自动化；

杨坤（1995-），男，云南省玉溪市人，卷包操作工，本科，研究方向：自动化；

杨欣川（1992-），男，云南省玉溪市人，卷包操作工，本科，研究方向：机械设计制造及其自动化；

王文俊（1990-），男，云南省玉溪市人，卷包操作工，本科，研究方向：机械自动化。