YB55包装机烟包供给总成调整工装的研究

YB55包装机烟包供给总成调整工装的研究

刘开合 ,孙金栋 ,杨琪

山东中烟工业有限责任公司滕州卷烟厂 山东滕州 277599

摘要：烟包供给总成调整时，其自身质量重、操作空间有限，维修时所需耗时长、人员多。通过研究YB55包装机烟包供给总成调整工装，利用螺纹传动实现烟包供给总成升降。工具主要有底座、升降装置、活动支架和限位装置四个部分构成。支座承受总成重力及调整相对位置；升降部分采取螺纹传动，活动支架承受拆卸后总成的压力，限位装置对活动支架进行固定限位。使用新工具后，平均作业人数减少至2人以内，维修效率提升了127%。

关键词：包装机烟包供给 工装 螺纹传动

1 烟包供给调整现状

YB55包装机动力由主电机、联轴器、齿轮组和齿形带等传输，在长期使用过程中不可避免地产生磨损，需要定期检查、维修、更换，否则将引起烟包挤烟、错位、跳包等问题。

烟包供给总成质量近150Kg,原始调整方法是分别用绳子将总成两端捆紧，每侧由两人共同抬起，再有一至两名维修工观察总成与设备的相对位置，反复调整对位。此外，安装空间不利于操作，存在安全隐患，亟需改善解决。

2研究方案的选择

根据总体方案设计，提升装置利用螺纹传动实现烟包供给总成升降。底座主要用来承受总成重力及调整相对位置，设计过程中需考虑滑动过程中重心稳定性。升降部分采取螺纹传动，为刚性连接，升降过程中，受的拉力应沿螺杆方向竖直向下，实现顺畅提升。活动支架承受拆卸后总成的压力，要考虑支架的屈服强度，支架的形变应尽可能小。限位装置对活动支架进行固定限位。

3研究过程

3.1 底座部分

烟包供给总成最低处距地面仅473mm,现场操作空间较小，需要综合考虑各部件大小和可负载重量。

（1）轮体。轮体在本装置的作用是方便移动拆装工装和调整总成的安装对位。考虑设备底部空间较小及总成的重量，选择高度50mm具有刹车装置、额定载重2800kg、聚氨酯材质的万向轮。

（2）材料。通过查找资料《新材料学》及通过外协单位了解两种材料的应用范围，从底座主体的物理特性、受力特点、加工成本等方面考量，具有较高的强度、韧性好的45号钢。

（3）形状。选择由四块钢板组成的“回”字形结构，利用Abaqus软件进行静态载荷试验，最大应力位于纵向钢板两端接触孔四周，材料无明显应力集中，结构合理，强度满足设计要求。

3.2 升降部分

升降部分采取螺纹传动，为刚性连接，升降过程中，受的拉力应沿螺杆方向竖直向下，实现顺畅提升。

（1）牙型。升降部分选用螺纹传动，最大受力在2000N左右，考虑到工具的自锁性、互换性耐磨性，螺纹牙型选择使用三角粗牙螺纹。

（2）材料。选择具有较高的强度、较好的塑性和切削加工性能的Q275钢，作为升降丝杆的加工材料。

（3）直径。为了保证压杆安全可靠的工作，必须使压杆处于直线平衡形式，所用临界压力为压杆的极限承载能力。根据欧拉公式、及柔度公式计算，考虑削弱对强度的影响，确定直径为M16mm的粗牙丝杆。

3.3 活动支架

活动支架应该不大于底座的重量，以保证工具的稳定性。还要保证活动支架满足总成的最大载荷要求，尽可能安装简单，承受压力时升降容易，节省维修时间、方便维修人员操作。确定45号钢制作的横撑板作为活动支架。

3.4 限位装置

限位装置在设计的工具中有两个用途，一是用来紧固升降杆即丝杆，保证其在底座安装的稳定性；二是固定活动支架即横撑板的相对高度。应该充分考虑与丝杆的啮合情况、抗拉强度和升降操作的难易程度等。确定与丝杆啮合，抗拉强度好的标准螺母作限位装置。

图2 工装实物图

3.5 强度校验

为保证拆装工具结构的安全可靠，小组成员利用ABAQUS仿真软件通过施加不同程度压力对工装进行强度校核。由仿真结果可知，随着施加受力的不同，工装应力和应变都会发生改变，但是这些都在可控范围内，能够实现设计要求。

图3 工装应变计算结果图 图4 工装应力计算结果图

4 结论

通过烟包供给总成拆装调整工具的使用，拆装总成平均作业时间减少2.23小时，有效作业率提升127%。摒弃原有撬抬方式，改为使用支架，缩减了作业人数，降低了维修人员的劳动强度，有效减少了维修作业过程安全风险。

参考文献:

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