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本文作者：任珂作者單位：許昌煙草機(jī)械有限責(zé)任公司

在現(xiàn)代化高速卷煙生產(chǎn)設(shè)備中，YF17卷煙存儲(chǔ)輸送裝置是位于卷接機(jī)組與包裝機(jī)組之間不可缺少的連接輸送設(shè)備，主要由提升機(jī)、高架輸送器、下降裝置、存儲(chǔ)器、電控系統(tǒng)五大部分組成［1］。與國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品相比，YF17結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作穩(wěn)定可靠，維護(hù)方便，已成為卷煙廠煙草機(jī)械連接輸送設(shè)備的主流產(chǎn)品。但隨著煙草行業(yè)的發(fā)展，煙廠對(duì)煙支質(zhì)量的要求越來越高，YF17在輸送高品質(zhì)卷煙過程中存在皺煙問題，為此，要對(duì)YF17輸送裝置的機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),提高YF17生產(chǎn)輸送高質(zhì)量卷煙的能力。

1存在問題

根據(jù)卷煙廠的反饋，YF17在輸送高質(zhì)量煙支時(shí)出現(xiàn)皺紋煙，而且這種缺陷從高架輸送通道上面看頻率較高。經(jīng)分析YF17提升機(jī)存在以下問題：①提升機(jī)提升段相對(duì)轉(zhuǎn)彎處煙道寬度大，煙支流上升輸送時(shí)與左右鏈板產(chǎn)生相對(duì)位移，造成煙支層下滑并且出現(xiàn)煙支打轉(zhuǎn)、滾動(dòng)現(xiàn)象。②鏈板表面材質(zhì)較硬且有凸臺(tái)，與煙支接觸不均勻，當(dāng)煙支流與鏈板有相對(duì)位移時(shí)易受到擠壓產(chǎn)生皺紋。③提升機(jī)左提升帶和高架輸送器共用一條鏈板，傳動(dòng)鏈過長(zhǎng)，輸送鏈板易出現(xiàn)抖動(dòng)和爬行現(xiàn)象［2］。④提升機(jī)提升速度不穩(wěn)定，左右鏈板處煙支流匹配性差，煙支在提升中滾動(dòng)擠壓產(chǎn)生皺紋。

2改進(jìn)內(nèi)容

（1）減小提升機(jī)提升段煙道寬度。YF17提升機(jī)提升輸送速度不穩(wěn)定，既影響煙支的提升輸送質(zhì)量又會(huì)造成高架輸送器上的煙支層高低不平，進(jìn)入下降裝置緩沖庫(kù)時(shí)煙支容易滾動(dòng)，這些不穩(wěn)定因素很容易產(chǎn)生亂、皺紋煙支，而提升機(jī)在輸送速度一定的情況下，提升機(jī)輸送煙道寬度的大小直接影響到輸送帶的速度，合適的寬度及提升輸送速度決定著提升輸送煙支的平穩(wěn)性，因此輸送速度的確定和速度匹配至關(guān)重要。

改造前YF17提升機(jī)大轉(zhuǎn)彎處為內(nèi)外兩根輸送帶共同輸送煙支，采用角速度同步轉(zhuǎn)彎結(jié)構(gòu)（見圖1），煙支流在轉(zhuǎn)彎時(shí)內(nèi)層輸送速度小于外層輸送速度，而提升段煙道寬度又略大于轉(zhuǎn)彎處，造成內(nèi)層煙支流在提升段打轉(zhuǎn)和滾動(dòng)，內(nèi)外層煙支流速匹配性差。改進(jìn)后設(shè)計(jì)要求垂直提升段煙道寬度H1略小于轉(zhuǎn)彎處煙道寬度H2=117mm，取煙支直徑d=7.8mm,117/7.8=15（支）,為滿足提升通道的煙支流量需求，計(jì)算H1=7.8×14=109.2mm，考慮各種綜合因素，提升段煙道寬度H1設(shè)計(jì)為110mm較合適。在輸送速度V=16000支/min≈266.66支/s時(shí)，取煙支疏松系數(shù)λ=0.9支/mm2，計(jì)算可得提升段輸送速度v1=60×0.924V／［λ（H1-1.07）］≈150.8mm/s。YF17提升機(jī)轉(zhuǎn)彎內(nèi)半徑r2為405mm，外半徑r1=r2+H2=522mm，因轉(zhuǎn)彎處角速度相同由v=rω可計(jì)算出輸送帶v2=r2v1/r1=117mm／s。

（2）改進(jìn)提升機(jī)輸送鏈板，與煙支接觸的表面增設(shè)軟介質(zhì)結(jié)構(gòu)。原YF17輸送介質(zhì)采用材質(zhì)為聚碳酸脂的FLEXLINK工程塑料鏈板（圖2（a）），本身具有很好的自潤(rùn)滑性和很高的強(qiáng)度和耐磨性，但其表面堅(jiān)硬且存在兩段凸起，與煙支接觸不均勻。當(dāng)與鏈板直接接觸的左右層煙支相對(duì)鏈板產(chǎn)生位移時(shí)，提升輸送過程中由于煙支打轉(zhuǎn)、滾動(dòng)或受到擠壓，容易產(chǎn)生皺紋煙支。

改進(jìn)后的輸送鏈板下部仍采用這種材料，只在表面黏接軟硬適中且有足夠摩擦力的軟介質(zhì)結(jié)構(gòu)（圖2（b）），既能避免下部煙支層因自重出現(xiàn)壓痕，又有利于煙支的提升輸送，煙支在煙道內(nèi)松緊適度，無滾動(dòng)、搓擠，有效地保證了煙支質(zhì)量，具體結(jié)構(gòu)見圖2。

（3）優(yōu)化提升機(jī)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，縮短和改善傳動(dòng)鏈。YF17輸送裝置原傳動(dòng)結(jié)構(gòu)提升機(jī)左提升帶和高架輸送器共用一條鏈板輸送帶，由一臺(tái)減速電機(jī)驅(qū)動(dòng)，見圖3（a）。因高架輸送器輸送通道較長(zhǎng)（4m以上）［3］，輸送鏈板會(huì)出現(xiàn)抖動(dòng)和爬行，造成煙支混亂和損傷。為此將一條鏈板輸送帶分成兩段，提升機(jī)左提升和高架輸送器各用一段，分別由兩個(gè)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，設(shè)計(jì)增加兩個(gè)鏈輪，見圖3（b），既方便了高架輸送器部件的鏈板張緊調(diào)節(jié)，簡(jiǎn)化了傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，又有利于煙支的提升和輸送，降低輸送鏈板的抖動(dòng)和爬行現(xiàn)象。

（4）在五軸提升機(jī)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，改進(jìn)設(shè)計(jì)提升機(jī)垂直提升輸送結(jié)構(gòu)。原YF17提升機(jī)采用鏈板輸送結(jié)構(gòu)，改進(jìn)后轉(zhuǎn)彎處仍采用鏈板輸送結(jié)構(gòu)，保證內(nèi)外層煙支同步轉(zhuǎn)彎無滾動(dòng)，左右垂直提升部分則采用異型同步齒形帶傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，利用嚙合原理傳動(dòng)［4］，保證左右層煙支在同步提升過程中無滾動(dòng)，并且在同步齒形帶表面黏接一層波浪狀的紅軟橡膠，既方便煙支垂直提升，又不至于把煙支擠壓出皺紋。

3改進(jìn)效果

改進(jìn)后的YF17卷煙儲(chǔ)存輸送裝置提升機(jī)在卷煙廠生產(chǎn)線上進(jìn)行了試用和測(cè)試，煙支在提升輸送和緩沖過程中運(yùn)行平穩(wěn)，無滾動(dòng)、滑落和爬行現(xiàn)象，降低了對(duì)下層煙支的擠壓和揉搓，有效保護(hù)了卷煙的輸送質(zhì)量。