YB95条盒透明纸的拉线切割装置改进方案及应用

 YB95条盒透明纸的拉线切割装置改进方案及应用

陈磊 ,邢尧 ,张明东 ,杨彬 ,杨启龙

云南省楚雄市楚雄卷烟厂卷包车间  云南楚雄  675000

摘要：YB95条盒透明纸包装机运行时会产生条盒透明纸”U” 形拉线切割不完整或拉线切不断现象，导致透明纸在输送通道内歪斜、堵塞，影响设备的正常运转，降低了设备的有效作业率。针对此问题拟对“U” 形刀对应辊进行改造，重新设计一套条盒透明纸拉线切割装置对对应辊进行替换。改造后的拉线切割装置使用寿命可以达到两年以上、便于维修、能提高设备效率，减少原材料浪费。

关键词：对应辊；YB95条盒透明纸；拉线切割装置

1、引言

YB95条盒透明纸机的透明纸供给系统，因“U” 形刀及对应辊轮的磨损，使透明纸上粘附的拉线切割不完整或拉线切不断、有时会造成设备运转时透明纸走纸偏移、弯曲打卷甚至堵塞通道的现象。不但增加了原辅材料的消耗,而且加大了操作工的劳动强度,影响设备的有效作业率。

2、条盒透明纸切断装置工作原理

透明纸切断装置主要由透明纸的拉线切割装置、透明纸切断装置组成，他其功能是剪切一张定长带有撕口的透明纸包装材料。

2.1 拉线切割装置

图1为“U” 形撕口的切割装置，其功能是在透明纸与拉线的粘合处切割出“U” 形撕口。“U” 形刀2安装于刀架4上，压簧安装于“U” 形刀的刀把孔内，刀架4安装于送纸滚轮的轴5上。当轴5旋转至图示位置时，由于滚轮1的微量挤压，使“U” 形刀2向轴5 的轴心方向微量的回缩，“U” 形刀2 的刀刃和滚轮1 的挤压作用，在透明纸与拉线的粘合处切割出一个“U” 形撕口。调整楔块3的位置，使“U” 形刀2的行程为0．3mm，这个行程保证“U” 形刀能顺利地切割出“U” 形撕口，并使“U” 形刀的刀刃不至于行程过大而损伤刃口。然后调整刀架4在轴5上的轴向位置，使它与拉线及固定刀片7的凹口对中，并固定刀架。

1.滚轮 2.“U”形刀 3.楔块 4.刀架 5．轴 6.“U”形刀撕口 7.固定刀

图 1 撕口切割装置

2.2 透明纸切断装置

图2为透明纸切断装置，其功能是将已粘有拉线并有“U” 形撕口的透明纸切断下来。当透明纸展开装置停止展开的瞬时，且止退轮已把透明纸压在台面上，安装在刀辊3上的转动刀4与固定刀5相擦形成剪切，在“U” 形撕口处把透明纸切断下来并保留撕口。为使透明纸能顺利地切断下来，延长刀的耐用时间，可用调节螺钉8来调整固定刀 5相对于转动刀4倾角，调整时须非常小心，使该角度保持在为获得满意切断所需要的最佳值。

1.固紧螺钉 2.压块 3.刀辊 4.转动刀 5.固定刀 6.螺钉 7.固定决 8.调节螺钉 9.支座

图2 透明纸切断装置

3、U型刀与对应辊的切割效果分析

针对透明纸“U”形拉线切割不完整或拉线切不断的现象，维修人员一般通过调整对应辊位置或更换“U”形刀和对应辊来解决。在维修过程中，维修人员发现“U”形刀和对应辊磨损比较快。 分析可知一套国产备件磨损更换周期“U”形刀为5.75个月，对应辊约为3.75个月，备件消耗大，使用周期短。

    结合条盒透明纸展开和切断装置原设备上的工作原理及部件结构， 针对“U” 形刀和对应辊磨损比较快的问题进行分析。

图3拉线切割装置安装位置图

如图3所示“U” 形刀和对应辊分别装在轴1和轴2上，两根轴上装有一对齿数、模数均相同的齿轮,在主传动的带动下，作方向相反的啮合运动，带动“U” 形刀和对应辊对转切割透明纸拉线。但是“U” 形刀和对应辊总是在同一点对透明纸进行拉线切割，这样就会造成以下问题： “U” 形刀和对应辊每分钟切割40次左右，而且还在同一位置切割，使对应辊磨损很快并形成“U” 形切槽；当对应辊表面有切槽以后，存在不规则毛刺，反过来又会损伤“U” 形刀刃。由于对应辊材料为表面淬火钢材，长期受到“U” 形刀切割冲击，会导致淬火层磨损，出现白色的切痕，而内部材料的刚性不足，会导致透明纸及拉线切不断。

从上述分析可以发现，由于设备自身设计的缺陷，使“U” 形刀与对应辊使用寿命短，调整和更换比较频，备件耗用量较大。

4、计划方案

结合生产实际和对该传动机构进行观察、测绘、并查找资料进行分析和论证最后决定设计一套条盒透明纸拉线切割装置（图4）。包括具有安装孔的支承座、摆动支座和高硬度高耐磨性的转轮（轴承），摆动支座后部通过插销与支承座铰接，转轮通过螺丝销轴设在摆动支座前端，插销和螺丝销轴平行设置，支承座和摆动支座之间设有弹性机构且具有活动间隙。

图4 条盒透明纸拉线切割装置设计示意图

4.1 关联部件的设计及安装应用

4.1.1 支承座改进；用来安装固定轴承摆动支座（见图5）。

图5支承座

4.1.2 轴承摆动支座的改进实施；考虑到“U” 形刀刃口的宽度和安装空间的限制，选用轴承的型号为62200（见图6）。

图6摆动支座

4.1.3螺丝销轴的改进实施；用于把轴承固定在摆动支座的前端（见图7）。

图7 螺丝销轴

4.1.4铜套的改进实施；安装在摆动支座的后端φ12孔内(见图8)。

图8 铜套

4.1.5弹簧的改进实施；安装在摆动支座和固定支承座的之间（见图9）。

图9弹簧

4.1.6销轴的改进实施；用于摆动支座和固定支承座的连接（见图10）。

图10 销轴

5、拉线切割装置的装配及安装

见图11所示，条盒透明纸拉线切割装置，包括具有安装孔12的支承座1、摆动支座2和高硬度高耐磨性的转轮，该转轮采用轴承7，优选型号62200的轴承，摆动支座2后部通过插销3与支承座1铰接，插销3外套有铜套4，轴承7通过螺丝销轴6设在摆动支座2前端，轴承7两个端面与摆动支座2之间设有垫片11，插销3和螺丝销轴6平行设置，支承座1和摆动支座2之间设有弹性机构且具有活动间隙13。

1.支承座 2.摆动支座 3.插销 4.铜套 5.挡片 6.螺丝销轴 7.轴承 8.压缩弹簧 9.沉头螺丝 10.固定螺丝 11.垫片 1.2安装孔 13.活动间隙 14.螺孔 15.凹槽 16.限位槽

图11切割装置结构装配图

弹性机构位于插销3和螺丝销轴6之间，包括沉头螺丝9、压缩弹簧8和挡片5，支承座1上设有螺孔14，摆动支座2上设有与螺孔14对应连通的凹槽15，螺孔14和凹槽15的中心线与插销3垂直设置，沉头螺丝9与支承座1上的螺孔14螺纹连接，压缩弹簧8设在凹槽15内并与沉头螺丝9顶压配合，摆动支座2在凹槽15背面开设有与插销3平行的限位槽16，挡片5设在限位槽16内，挡片5两端分别通过固定螺丝10与支承座1连接。压缩弹簧起到切割时降低冲击力的作用，挡片安装在固定支承座限位槽内并固定在支承座上，起到限定摆动支座位置的作用。铜套起到减轻插销磨损的作用。垫片起到密封轴承，防止灰尘杂质进入影响转动效果的作用。

采用上述方案，拆下现有设备中的对应辊，使用螺栓通过安装孔将在支承座固定在导板下边，并调整支承座的位置，使“U” 形刀与轴承上下左右居中对齐，并与透明纸固定切刀上的凹口对中（图12）。由于轴承的材料具有硬度高（洛氏硬度HRC61-65），耐磨性好、韧性强的特点，且“U” 形刀每次进行切割时轴承随着切刀旋转，不会在轴承工作面的同一点切割，这样轴承的使用寿命比改进前原对应辊的寿命提高数倍，同时,在弹性机构的作用下，“U” 形刀切割时受到的冲击小，且出现透明纸拉线切割不完整或拉线切不断的现象很少，同时设备故障停机时间大幅降低。

1.送纸滚轮 2.“U”形刀 3.轴承 4.摆动支座 5.支承座 6.螺栓 7.压缩弹簧 8.橡胶滚轮

图12拉线切割装置安装示意图

6、结果

通过对拉线切割装置中对应辊的替换改进，节约了备件费用。该传动机构结构简单，零件数量少，承载能力强，运转可靠，传动精度高。改进后,由于轴承的材料具有硬度高，耐磨性好.足够的韧性，且“U” 形刀每次进行切割时轴承随着切刀旋转，不会在轴承工作面的同一点切割，这样轴承的使用寿命比改进前原对应辊的寿命提高数倍，经统计平均可以使用25.75个月，出现透明纸拉线切割不完整或拉线切不断的现象显著降低。

7、结论

此次改进效果明显，降低了备件的消耗，提高了设备的有效作业率，同时保证和提高了产品质量，在生产过程中发挥了良好的作用。

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