摘要：本文针对YB45细支烟硬盒包装机一号轮夹烟爪动作失灵导致烟支皱褶，刮破质量问题的发生，维护难，工作劳动强度大，直接影响了设备有效作业率。通过分析其结构原理和实际使用情况，提出了将原有的一号轮夹烟爪装置摆动轴轴套及凸轮摆动辊子进行优化，从而降低了维护难度，延长了使用周期，提高了维修保养效率。
关键词：YB45细支烟硬盒包装机；夹烟爪装置；轴套；辊子
1引言
伴随着细支烟市场快速发展，ZB45细支烟硬盒包装机组是目前国内烟草包装设备中的主导机型，该机组运行平稳，效率高，维修方便等优点，但是，在设备的长期使用中易出现以下故障现象：烟支刮破、皱褶等质量缺陷；由于是隐形故障，很难及时发现，从而会造成批次质量事故的发生。为了保障产品质量的稳定性，提高设备的有效作业率，降低维修的工作量。选择优化YB45细支烟硬盒包装机一号轮夹烟爪装置。通过对一号轮结构进行系统分析，将摆动轴轴套以及内置小凸轮摆动辊子进行改造优化：一号轮基本实现了半年内免维护，减轻了轮保维修人员的工作强度，提高了设备效率；同时避免了一号轮夹烟爪动作失灵导致的烟支质量问题的发生，节约了备件费用，延长了使用周期。
2工作原理及现状分析
根据YB45细支硬盒包装机设计原理，一号轮的功能是通过一号轮的旋转，一号轮夹烟爪的张开和关闭，在推烟杆的作用下实现烟组的交接。
2.1.轴（系右机身传动系统轴）将动力通过齿轮和中间齿轮传给齿轮，齿轮上的拨轮用两个销钉螺丝与其紧固，因而轴带动了拨轮转动，拨轮上两个辊子分别可拨动槽轮（马耳他轮）做间歇转动。槽轮（马耳他轮）和齿轮之间用一个中间套相连，槽轮（马耳他轮）的转动也带动了齿轮的转动，齿轮再将动力传递给齿轮。齿轮固定在一号轮座上，这样，槽轮（马耳他轮）的间歇运动也带动了一号轮座的间歇运动。
2.2由此可见一号轮夹烟爪的开闭，由右机身传动动力通过轴带动凸轮旋转，凸轮的曲线槽使滚珠带动摆杆摆动，与摆杆相连的连杆使转轴做往复转动，转轴的转动使一号轮内夹烟爪凸轮转动，从而使一号轮夹烟爪做张开和关闭动作。
3原因分析
3.1一号轮夹烟爪频繁有序的张开和关闭动作，摆动轴轴套及摆动轴辊子在一号轮中的作用及其不足，摆动轴轴套在一号轮中的作用是轴套起到避免更换摆动轴及一号轮轮体的作用，因为摆动轴轴套比摆动轴易于磨损，摆动轴轴套与一号轮轮体是过盈配合，一旦出现磨损一般是摆动轴轴套的内孔磨损量大，只需更换摆动轴轴套而不需更换摆动轴和一号轮轮体。摆动轴轴套应用在一号轮能够起到滑动轴承的作用。
3.2摆动轴轴套在一号轮中的不足，一号轮摆动轴与轴套工作在转速适中，径向载荷较高的地方，用来替代滚针轴承，材料要求硬度低且耐磨，原摆动轴轴套内孔经研磨刮削，能达到较高配合精度，但长时间容易出现干磨现象，摆动轴和轴套就会锈渍报废，从而使摆动轴与轴套的配合发生改变，导致设备运行时摆动轴与轴套之间发热，加剧磨损，甚至出现咬死现象，一号轮夹烟爪就会失效，影响产品质量和设备正常运行。
3.3内置的4件（两短两长）凸轮摆动辊子紧靠上下双凸轮曲面 ，双凸轮旋转实现夹烟爪摆臂打开与关闭，完成加紧烟支传递到下一工序。由于频繁夹烟爪摆臂开合，轴承辊子承载力小受力大 ，容易使摆动辊子散落毁坏，夹烟爪打开幅度小，容易造成烟支质量事故。
4提出优化改进方案
4.1优化改进方案一
要解决摆动轴与轴套的间隙配合，可以改造原来配合形式。原摆动轴与轴套的配合是摆动轴的外圆柱面与轴套的内圆柱面之间的滑动，它们之间的摩擦形式是滑动摩擦，为了减小摩擦和磨损，又因滚针轴承具有：摩擦因素小，起动力矩小，效率高；运动精度高；轴向尺寸小；润滑简单，易于维护；互换性好等优点，也为了达到防尘的效果，采用防尘滚针轴承代替原轴套。
4.2优化改进方案二
将原内置凸轮摆动轴辊子是标准件624轴承（4mm*13mm*5mm）优化改进为支撑辊子滚针（非标）轴承，且耐磨性，稳定性能是原来的两倍以上。
5改进措施
5.1外形尺寸设计
为了不影响其它组件的安装及使用，采用原有一号轮进行改造。摆动轴选用原摆动轴, 一号轮轮体依然选用原一号轮轮体。滚针轴承的选定 ：首先根据一号轮轮体内轴套的尺寸选择轴承型号： 轴套外径为 12mm， 内径为 8mm, 厚度为 8mm，据此可选择的轴承型号为 BK0808，为达到较好防尘效果里侧 四个轴承选用 BK0808 轴承（首先在 13#ZB45机组上安装测试）。附加套的选定 由于一号轮夹紧爪长轴上的套更换为滚针轴承后，其安装滚子端与轴承之间需要加装间隔套，根据夹紧爪长轴的外径确定间隔套内径为 8 毫米，间隔套外径与轴承一致 为 12 毫米，长度为8毫米（由原套长度减去滚针轴承厚度），见下图：设计附加间隔套（滚针轴承）
5.2滚针轴承在一号轮轮体中的定位
滚针轴承BK0808的外径为12mm,一号轮轮体上的安装孔内径为11.98mm，它们之间的配合为过盈配合，这样能够确保拨轴在凸轮驱动下转动时，滚针轴承的外圈与一号轮轮体没有相互转动，避免一号轮轮体内孔磨损。
6改进效果
设备改造前根据ZB45细支烟硬盒包装机组操作说明书保养要求，结合轮保维护要求每2个月进行一号轮拆卸分解，检查一号轮轮体、摆动轴、夹紧爪、凸轮、拉簧、轴套、一号轮模盒导板，更换一号轮磨损件和失效零部件。经过统计：机台改进前运行时间 为3个月，一号轮夹紧爪故障统计为 2次，维修处理时间耗时170(分钟) ，改进后夹紧爪1月至6月份故障次数为0，改造后效果良好，改进后可相应延长一号轮保养检查周期，降低维修强度。
总结
通过对一号轮结构进行系统分析，将衬套改为滚针轴承后，一号轮基本实现了半年免维护，减轻了维修人员的工作量和劳动强度，提高了设备有效作业率，取得较好的经济效益；同时避免了一号轮夹紧爪动作失灵导致的烟支质量问题的发生，节约了备件费用，达到了预期的效果，优化改造效果显著。
参考文献
【1】《ZB45包装机组》2013年7月第2版 北京出版集团公司
【2】《机械工程设计图学》邹景超主编 2002年9月第一版机械工业出版社
论文作者:荆伟
论文发表刊物:《基层建设》2019年第21期
论文发表时间:2019/10/18
标签：轴套论文; 轴承论文; 辊子论文; 凸轮论文; 齿轮论文; 马耳他论文; 滚针论文; 《基层建设》2019年第21期论文;