1山东中烟工业有限责任公司青州卷烟厂
摘 要:ZJ116卷烟机振荡器的调整要求振荡器拨纸辊长轴位置需准确调整至与两导纸辊轴心连线成40°夹角,否则会出现水松纸错牙,切纸刀容易积垢等现象。在实际维修保养过程中,拨纸辊位置的40°角只有依靠目测和经验来调整,经常是通过反复多次调试,才能符合要求,因此荡器调整难度大,调整时间长。为此,结合设备结构及曲线与切线的几何关系,设计出ZJ116振荡器调整工装,极大的提高拨纸辊的调整精度和调整时间。调整时间由原来的16.3分钟缩短至5.7分钟。
关键词:ZJ116卷烟机;振荡器;调整工装,曲线与切线。
引言
ZJ116A型卷接机组是由常德烟机公司生产的国产第一代双烟枪超高速卷接机组,它具有多种先进理念,近年来已被中国卷烟工业企业大力引进。该机自动化程度高,运行稳定,卷接质量好,实现了卷接机组在自动化、一体化基础上向高速化、智能化的跨越式迈进,并获得了工业企业操作与维护人员的一致好评。
该机型水松纸供给系统中,振荡器的作用是依靠其自身旋转时轨迹的变化,使供纸辊与切割位置之间的水松纸长度发生改变,保证切纸刀将水松纸切割成等长、符合工艺要求的纸片,振荡器位置需准确调整至与两导纸辊轴心连线成40°夹角,否则会出现水松纸错牙,切纸刀容易积垢等现象。
1 存在问题及分析
1.1问题提出
根据对ZJ116卷烟机振荡器调整情况的统计,平均每月需调整5.3次,平均每次耗时16.3分钟。维修时间过长,严重降低设备效率。
表1 2021年3-5月份调整次数统计
月份 | 3月 | 4月 | 5月 | 平均 |
调整次数 | 5 | 6 | 5 | 5.3 |
表2 调整用时统计
组别 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 平均 |
用时(min) | 16.5 | 15.8 | 15.4 | 16.7 | 14.3 | 16.2 | 16.3 | 18.1 | |
组别 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 16.2 |
用时(min) | 15.9 | 16.2 | 16.4 | 15.8 | 16.6 | 17.0 | 15.2 | 16.5 |
1.2问题分析
但在实际维修保养过程中,由于缺少专用定位工具和仪器,振荡器位置的40°角只有依靠目测和经验来调整,经常是通过反复多次调试,才能符合要求,当烟支规格改变,水松纸片宽度变化时,导纸辊轴线相对于振荡器位置也要改变,振荡器的调整需重新定位,在调整过程中凭经验和目测,准确度较低。
2装置设计
2.1 设计思路
我们提出了三种解决方案,首先是方案一,我们想要改进振荡器的传动机构,将齿形带传动改为齿轮传动,调整振荡器时只需将齿轮调节至适当位置然后固定振荡器即可,但是设备内部空间有限,改动难度极大。随后我们提出了方案二,将剪切式切刀改为滚刀式,利用切纸轮与水松纸的速度差实现纸片分离,即可取消振荡器,但设备内部空间有限,且原设计较为完善,与其他组件相互关联性极强,改动难度极大。最终我们提出了方案三,即设计一种振荡器的定位装置,实现振荡器的快速安装调整。
经过对有关的科技文献、成果、专利等资料进行全面检索,发现在其他领域有多种快速安装定位工装的设计思路可供参考借鉴:借助设备底座或其他固定组件对待调工件进行定位调整、利用三点定圆等几何原理进行工件设计的思路。
所以,我们提出了我们的创新思路:以设备底座或其他组件为依托,实现振荡器的快速定位,利用可移动支架,实现不同规格振荡器的适配。根据切点,切线与曲线的几何关系,设计相关组件。以此设计一种振荡器的定位装置,实现振荡器的快速安装调整。
2.2具体设计
该装置主要由底座、定位块和定位块支架组成。
底座尺寸参照水松纸导纸辊位置及切线与圆的几何关系设计,底座开口一侧的L型面的两个垂直平面与水松纸上导辊相切,右平面与水松纸下导辊相切,利用切线与圆的关系确定出底座与两水松纸导纸辊的相对位置。该设计使用时只需将底座卡到两水松纸导纸辊上即可实现底座的定位,拆下时直接取下即可,无需工具,方便快捷。
定位块支架通过燕尾槽与固定螺栓固定在底座上,且可沿燕尾槽在底座上滑动,由固定螺栓锁紧,该设计可协助定位块实现位置调整。定位块支架的斜面与两水松纸导纸辊连线夹角为40度,该设计可协助定位块快速的确定出拨纸辊角度。定位块支架利用燕尾槽分别与底座、定位块联接,可实现定位块在底座上的定位。
定位块尺寸参照振荡器拨纸辊尺寸结合切线与椭圆的关系设计,定位块通过燕尾槽与固定螺栓固定在定位块支架上,可沿燕尾槽进行移动,并通过固定螺栓锁紧,该设计实现定位块在定位块支架上的位置调整。定位块上的定位缺口与定位面利用切线与椭圆的关系实现对拨纸辊的定位,将拨纸辊卡入定位缺口后,即可实现拨纸辊长轴与定位面平行,而定位面与定位块支架上的斜面平行,因此拨纸辊长轴便与两导纸辊连线成40度。该设计可实现定位块对拨纸辊的快速准确定位。
2.3工作原理
将该装置的底座卡在两水松纸导纸辊上,然后调节定位块支架与定位块使定位块到达拨纸辊位置并固定,将拨纸辊卡入定位块的定位槽与定位面上,即可确定出拨纸辊长轴相对于两水松纸的相对角度,锁紧拨纸辊固定螺栓即可完成拨纸辊的定位,定位块与定位块支架上的固定螺栓锁紧后对同规格烟支的拨纸辊调整即无需松开,烟支规格改变时再重新定位即可。
3效果检查
随后我们将该装置投入了实际使用,并跟踪记录了9-11月份的使用情况,如表3所示:
表3 使用情况跟踪记录
组别 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 平均 |
用时(min) | 5.8 | 5.7 | 5.6 | 5.4 | 5.3 | 6.1 | 5.6 | |
组别 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 5.7 |
用时(min) | 5.9 | 5.3 | 5.7 | 6.1 | 5.9 | 5.9 | 5.8 |
结论:该装置投入实际使用后可快速有效的调整振荡器,并将振荡器的平均调整时间缩短至5.7分钟,远低于之前的16.3分钟,可见该装置可有效降低振荡器调整时间,极大地提高了工作效率和设备运行效率。
我们将该装置的操作流程整理归档,纳入卷包车间培训教材,并制作单点课。将作业标准在相关机台推广,组织相关人员对操作流程进行学习和培训。我们将把该装置和操作流程推广到ZJ17和ZJ112型卷烟机的振荡器调整工作中。
结束语
本课题最大的创新点在于利用各种成熟技术有机结合起来,核心原理采用切线与圆的关系,设计了一种ZJ116卷烟机振荡器专用调整工装,解决了振荡器调整耗时长的问题,为其他厂家ZJ116卷烟机振荡器的调整提供了一种新的方式,也为其他类似工装的设计提供了设计思路,具有较高的推广应用价值。下一步,我们将加强对行业形势走向的关注和对相关文件的解读,充分发挥主观能动性,积极发现生产中设备存在的问题,勇于创新,为企业发展贡献力量。
参考文献资料
1,张春景,王永东 《通用可调偏心工装的设计》,甘肃省炼化特种装备工程技术研究中心,2021
2,常玉祥,《城轨车辆塞拉门安装定位工装的设计与应用》,中车唐山机车车辆有限公司 制造技术中心 ,2021