摘要：随着烟机设备的进一步发展，无维修设计和快速维修在机械设备中的应用也越来越多。在GD 包装机组中，CV条外透明纸包装机拉带的切割质量好坏直接影响到条包透明纸的包装质量和拉带的错牙等。当条包透明纸拉带切割装置出现问题时，就需要进行维修，当更换“U”形刀后，有时需要调整对衬辊，对衬辊存在一个磨损和更换周期，由于反衬辊的机械结构和固定连接方式存在问题而不能达到快速维修的现象，针对这种情况对反衬辊进行了重新设计，由原来的利用两颗螺钉将反衬辊固定在法兰座上，改为由锁紧块通过螺钉将改造后的反衬辊固定在法兰座上，使反衬辊的更换和调整更加简单方便。提高了反衬辊的利用率，提高了设备维修效率和设备有效作业率。
关键词：快速维修 CV 拉带 切割 反衬辊 改进
前言
随着社会的发展进步，企业之间的竞争也越来越激烈。更好的产品质量和更高的经济效益成为企业生存和发展的基础。精益管理和精益生产是企业管理的要求，为了提高产品质量和设备有效作业率，对GDX2包装机组的运转状况进行了统计和分析，发现条包透明纸的包装质量和拉带的错牙是比较突出的问题，而且维修耗费时间较长。透明纸的包装质量主要集中在透明纸的搭口位置不稳定和透明纸的折叠不良，无透明纸和透明纸散包，透明纸在通道内堵塞等。透明纸和拉带的切割质量是影响条包透明纸包装质量的主要原因，而拉带的切割是容易忽视的问题，调整和更换拉带切割配件比较耗时费力，不能适应企业的发展需要。因此对拉带切割装置进行了研究和改进，以达到快速维修的目的。
1.工作原理分析
1.1 CV条外透明纸包装机工艺流程
CV条外透明纸包装机主要是把成条的卷烟进行条外透明纸的包裹、折叠、热封及烟条输出。CV条外透明纸包装机主要有透明纸的输送切割、拉带的输送切割、条烟的顶升、透明纸的裹包、透明纸的折叠、透明纸的热封和成品烟条的输出等几部分组成。
CV拉带切割装置属于透明纸切割输送的一部分，其功能是在透明纸与拉带的粘合处切割出“U”形撕口，便于消费者打开成品条烟。其切割质量的好坏直接影响到后续的透明纸的切割输送、裹包、折叠和热封等。容易产生拉带错牙、透明纸散开、搭口不稳等质量缺陷。
1.2 CV拉带切割装置的工作原理
“U”形刀安装于刀架上，压簧安装于“U”形刀的刀把孔内，刀架安装在送纸滚轮的轴上。当“U”形刀旋转至切割位置时，由于反衬辊的微量挤压，使“U”形刀向送纸滚轮的轴心方向微量回缩，在“U”形刀的刀刃和反衬辊的挤压作用下，在透明纸和拉带的粘合处切割出一个“U”形撕口。“U”形刀和反衬辊是同步的，这样保证了透明纸的输送和切割是同步的，并且裁切的单张透明纸上只有一个“U”形撕口。
1.3 “U”形刀反衬辊的结构分析
“U”形刀反衬辊是一个外形大于3/4的圆弧形滚轮，其外经与透明纸输送辊相同，以保证“U”形刀切割时与透明纸同步，中心是一个直径为Φ40㎜的安装孔。空套在透明纸输送辊的凸台上，反衬辊的固定连接靠端面相互对应的两组螺孔通过两个螺栓固定在透明纸输送辊法兰端面上。两组螺孔可以调整与“U”形刀接触的弧面。其动力的来源是透明纸输送辊。
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2.存在问题和原因分析
2.1 拉带切割装置的工作方式
由拉带切割装置的工作原理得知，“U”形刀在工作过程中，在弹簧的作用下在反衬辊上切割拉带和透明纸的同时，在反衬辊上切出一个“U”形的切痕，时间长了切痕就会加深高低不平，“U”形刀也同时会磨损，这样就会导致拉带及透明纸切割不良，切口有毛茬甚至切不断，如果切割不良，在透明纸切割后输送定位中就会出现偏斜现象，两个夹钳如都能夹住可能会出现错牙现象。如果只有一个夹钳夹住则可能出现包裹不良，这时就需要更换“U”形刀，由于新“U”形刀还是原来的位置，切痕与旧 “U”形刀重合，原来的切痕高低不平，与新“U”形刀不一定完全吻合，有时效果不佳，这时就需调整反衬辊的位置。
2.2 反衬辊位置的调整
由“U”形刀反衬辊的结构和固定方式可以知道，反衬辊的调整靠两组螺孔相对输送辊法兰端面的螺孔的位置来调整，在反衬辊上有4个孔，上下对称、左右对称，但不等分。在输送辊法兰座上有4个与反衬辊上位置相同的上下、左右对称但不等分的螺孔，安装要求每两个相对称的螺钉固定对应的一个工作弧面。通过推算得出，在整个圆弧面上共用6个位置可以用来工作，其他位置是闲置的，只起到辅助输送透明纸的作用，这相对反衬辊的整个弧面使用范围太小，利用率太低。
2.3 反衬辊的更换过程分析
由于反衬辊安装固定在透明纸扇形输送辊的对应辊上，更换或调整时非常不便，首先将上部透明纸输送辊取下，松开下部透明纸输送辊法兰座的紧固螺栓并轴向向外移动，这样有足够的空间拆下反衬辊，更换或调整反衬辊。然后再将透明纸扇形输送辊复位，再将上部输送辊安装到位，然后再对 “U”形刀进行调整，整个过程大约需要40分钟，时间长工作量大，影响设备有效作业率的提升。经总结不再取下上部扇形输送辊，改为从下部输送辊的下方进行调整或更换，但需要将M5的内六角扳手改短，以适应工作空间小的需要。这样调整和复位需要约20分钟。
3.改进方案
反衬辊设计为一个半圆辊和反衬辊配合的锁紧块
把反衬辊设计成一个半圆辊，再设计一个和反衬辊配合的锁紧块，把反衬辊固定在透明纸输送辊轴上。这个方案虽然调整弧面小了近一半，但与原来的反衬辊比较利用率增加了，因为只要拧松锁紧块螺钉即可轴向调整反衬辊位置，因此结构更加简单，调整更加方便。并且此方案能够很好的解决调整范围小和更换繁琐耗时的问题，适应快速维修的要求。.
4.实施方案
4.1 反衬辊的设计
根据方案并参考原机器设计的反衬辊把“U”形刀反衬辊改造如下：外圆直径为Φ132㎜，内圆直径为Φ40㎜，弧度为180°，工作弧面宽度为45㎜，工作面厚度为7㎜，锁紧面宽度为20㎜，并在锁紧面上设计两个中心距为80㎜的M8的螺纹孔来周向锁紧固定，轴向定位依然靠透明纸输送辊的法兰端面。反衬辊的材料选用20CrMnTi，表面通过热处理，硬度为HRC=58，以满足零件的使用要求。
4.2反衬辊的锁紧块设计
反衬辊的锁紧块设计根据反衬辊的设计尺寸以及同反衬辊的配合和固定方式来设计，考虑到其受力变形等因素，其设计形状和尺寸为：外圆直径为Φ132㎜，紧固弧面外圆直径为Φ70㎜，内圆直径为由Φ40㎜，厚度为15㎜，宽度为17㎜，与反衬辊螺纹孔对应设计两个直径为Φ8.5㎜的通孔。材料选择普通的45号刚。
5.改造效果
由于改变了“U”形刀反衬辊原来靠调整两组螺孔来调整的方式，现在调整只需要松开锁紧螺栓，就可以周向调整其工作面。比原来要改变螺孔来调整工作面的工作更加简单。
改造后的反衬辊更换只需要松开两个紧固螺栓，就可更换新的反衬辊，而不需要拆卸其它的零部件，大约需5分钟时间，很大程度上减少了调整时间，提高了设备有效作业率，达到了快速维修的目的。并且减轻了维修人员的劳动强度，提高了设备的稳定性和可靠性，取得了良好的经济效益。
参考文献：
[1]《GDX2操作维护手册》 意大利GD制造公司
[2]《烟机设备修理技师培训教材》 范铁桢 2006年版本
[3]《机械零件设计手册》 冶金工业出版社 1986年10月 葛志祺
论文作者:寇伟涛
论文发表刊物:《基层建设》2020年第1期
论文发表时间:2020/4/20
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