摘　要：為解決YB47型包裝機(jī)鋁箔紙潤滑裝置在生產(chǎn)過程中發(fā)生管路吸不上油、過濾片堵塞以及油霧器滲漏等問題，對該裝置進(jìn)行了改進(jìn)。選用可以調(diào)節(jié)噴油量的氣體霧化噴霧噴嘴替換原噴嘴。拆除油霧器，重新設(shè)計儲油杯用于儲存潤滑油，設(shè)計容量為2000mL，可滿足設(shè)備運(yùn)行200h的需求。通過試驗確定潤滑裝置的主要設(shè)計參數(shù):氣源壓力為150kPa；鋁箔紙潤滑功能在機(jī)器運(yùn)行速度200～550包/min區(qū)間內(nèi)處于開啟狀態(tài)，噴嘴以噴油30s、停頓5s的循環(huán)方式間歇對鋁箔紙進(jìn)行潤滑；噴嘴安裝高度為距離鋁箔紙輸送平臺20mm。結(jié)果表明，改進(jìn)后系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行穩(wěn)定，噴油量控制在(10±0.8)mL/h范圍內(nèi)，噴油寬度值控制在(20±1.5)mm范圍內(nèi)，有效解決了噴嘴堵塞、潤滑油滲漏等問題，保證了鋁箔紙的潤滑效果，提高了鋁箔紙折疊品質(zhì)，降低了設(shè)備的運(yùn)行成本。
　　關(guān)鍵詞：YB47型包裝機(jī)；鋁箔紙；潤滑油；噴嘴；折疊
　　ZB47型硬盒硬條包裝機(jī)組是我國引進(jìn)技術(shù)并自行制造的高速卷煙包裝設(shè)備[1]，設(shè)計包裝速度550包/min[2-3]。設(shè)備的主機(jī)YB47型硬盒包裝機(jī)的鋁箔紙供給裝置采用吸風(fēng)輪弧形輸送，與中速包裝設(shè)備（如YB45型包裝機(jī)）相比[4-5]，該套裝置鋁箔紙傳送為連續(xù)運(yùn)動，即鋁箔紙在不停頓的狀態(tài)下完成裁切、單張輸送和不合格鋁箔紙?zhí)蕹裙ぷ?，可以滿足設(shè)備高速運(yùn)轉(zhuǎn)的要求，有效保證了鋁箔紙的輸送和裁切品質(zhì)。在生產(chǎn)過程中，包裝設(shè)備對原輔材料的要求較嚴(yán)格，如果鋁箔紙過于干燥，在包裝過程的折角、折邊工序中，鋁箔紙容易被折爛，造成原輔材料浪費(fèi)，影響產(chǎn)品包裝品質(zhì)[6]。為此鋁箔紙輸送部分設(shè)計有一套潤滑裝置，主要在鋁箔紙輸送過程中對其表面噴射霧狀潤滑油，使鋁箔紙在折疊過程中提高折疊品質(zhì)。但在生產(chǎn)過程中，該套潤滑裝置頻繁發(fā)生管路吸不上油、過濾片堵塞以及帶閥接頭和油霧器滲漏等故障，影響設(shè)備的正常運(yùn)行。目前針對國內(nèi)卷煙生產(chǎn)企業(yè)使用的主流設(shè)備GDX1、GDX2等包裝機(jī)組，設(shè)計有鋁箔紙自動噴油裝置[7]、毛氈旋轉(zhuǎn)式鋁箔紙涂油器[8]等，用于降低操作人員的勞動強(qiáng)度，提高卷煙產(chǎn)品包裝品質(zhì)，取得了良好的應(yīng)用效果[9]。但該類裝置大多采用毛氈吸附潤滑油與鋁箔紙接觸，以涂抹的方式完成潤滑功能[10-11]，存在紙粉易積聚、不易清理，涂油不均勻等問題。為此，利用噴霧噴嘴噴射油霧的方法，對YB47型包裝機(jī)鋁箔紙潤滑裝置進(jìn)行改進(jìn)，以提高潤滑油的控制精度，改善鋁箔紙的折疊效果，提高設(shè)備有效作業(yè)率。
　　1　問題分析
　　1.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
　　YB47型包裝機(jī)鋁箔紙潤滑裝置采用壓縮空氣進(jìn)行控制，主要由電磁閥、帶閥接頭、噴嘴、排氣閥、過濾器和油霧器組合裝置等部件組成[12]，其氣動原理見圖1。其中，帶閥接頭（2）為二位二通氣動控制閥，與噴嘴（3）相連接，通過壓縮空氣控制該閥的通斷完成噴嘴噴油與停噴功能。在生產(chǎn)過程中，過濾器和油霧器組合裝置（5）以氣體為動力，向氣動系統(tǒng)中的氣動元件提供霧狀潤滑油[13]，由操作人員通過儲油杯的觀察窗確定潤滑油存量，當(dāng)達(dá)到下，人工通過潤滑油加注口加油。潤滑裝置工作時，壓縮空氣分成兩路進(jìn)行控制：一路直接進(jìn)入帶閥接頭（2），打開接頭；另一路經(jīng)過過濾器、油霧器后，帶油霧的氣源通過打開的兩個帶閥接頭進(jìn)入噴嘴（3），噴嘴出口處安裝有一片聚乙烯粉末壓制的過濾片，潤滑油通過過濾片后便成為霧狀，均勻地噴射在鋁箔紙頂端和底端的折疊部位。　　1.2存在問題
　　在生產(chǎn)過程中，由于潤滑油中含有微量雜質(zhì)，當(dāng)潤滑油在油霧器中被吸取時，容易粘附在管壁上，逐漸堆積后會將吸油管堵塞，從而造成吸不上油的現(xiàn)象。原設(shè)備的噴嘴壓縮空氣腔與帶閥接頭連接為一體，過濾片位于壓縮空氣腔的盡頭，當(dāng)攜帶潤滑油的壓縮空氣到達(dá)噴嘴時，的出口即為過濾片。過濾片由聚乙烯粉末壓制而成，潤滑油噴出后方向性較差，無法保證噴油位置精確。同時，粉末顆粒之間的縫隙很小，潤滑油中的雜質(zhì)會吸附在過濾片的縫隙中，當(dāng)積聚到一定程度時，過濾片縫隙堵塞，造成壓縮空氣無法從過濾片處噴出，使?jié)櫥蜔o法有效噴射到鋁箔紙上。另外，過濾片堵塞使噴嘴壓縮空氣腔的壓力無法釋放，就會從帶閥接頭的連接處滲出，造成潤滑油滲漏，甚至?xí)温涞戒X箔紙上，影響卷煙產(chǎn)品品質(zhì)。此時，只有更換過濾片才能保證鋁箔紙的潤滑效果。由于堵塞是一個漸進(jìn)過程，在設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過程中無法及時發(fā)現(xiàn)過濾片堵塞現(xiàn)象，噴油情況逐漸惡化，從而對鋁箔紙折疊效果產(chǎn)生影響，而設(shè)備對于鋁箔紙端部折疊品質(zhì)缺陷缺少有效的檢測和剔除方法[14]，因此存在隱患。
　　2　改進(jìn)方法
　　2.1更換噴嘴
　　為避免堵塞，將原噴嘴更換為氣體霧化噴霧噴嘴，結(jié)構(gòu)見圖2。其工作原理為：壓縮空氣從噴嘴的右側(cè)進(jìn)入壓縮空氣腔（9），再從油氣混合噴嘴（5）噴出，氣流在油氣混合噴嘴處不斷向下流動，形成局部的真空度，對潤滑油腔（4）形成引力，潤滑油受到引力作用后進(jìn)入主體支座（3）的左側(cè)腔體，并進(jìn)入潤滑油腔（4）內(nèi)。當(dāng)潤滑油由油腔下方出口處流出時，壓縮空氣將油擊散形成霧狀噴出噴嘴。該噴嘴的調(diào)節(jié)螺桿（1）安裝在連接座（2）上，連接座與主體支座連接，旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺桿使其在潤滑油腔內(nèi)上下移動，利用其頭部的圓錐面與出油孔的間隙變化可以控制出油量的大小。氣體霧化噴霧噴嘴具有性能穩(wěn)定、使用壽命長、維護(hù)簡單等特點，且與原噴嘴的外形尺寸基本相同，可以安裝在原噴嘴位置，與其他零部件不相干涉。　　2.2拆除油霧器
　　選用氣體霧化噴霧噴嘴后，壓縮空氣管路中無需攜帶潤滑油，只需將壓縮空氣引入噴嘴即可。因此，拆除原設(shè)計管路中的油霧器裝置，并在該位置上安裝調(diào)壓閥，將管路直接連接至噴嘴的進(jìn)氣端，保證氣路暢通。
　　2.3加裝儲油裝置
　　油霧器拆除后，需要重新設(shè)計儲油杯。根據(jù)設(shè)備實際運(yùn)行狀況和運(yùn)行時間，儲油杯的設(shè)計容量確定為2000mL，可滿足設(shè)備運(yùn)行200h的需求。為方便操作人員觀察儲油量并及時加注潤滑油，儲油杯設(shè)計有觀察窗并安裝在設(shè)備右機(jī)身后方的外側(cè)，高度與噴嘴相同，方便操作人員加注潤滑油。儲油杯內(nèi)設(shè)計有吸油管并引出接口，通過管路與噴嘴的進(jìn)油端相連接，保證油路暢通。
　　2.4潤滑裝置參數(shù)設(shè)計
　　2.4.1氣源壓力參數(shù)
　　改進(jìn)后鋁箔紙潤滑裝置氣動原理見圖3。噴油時壓縮空氣通過調(diào)壓閥控制，根據(jù)鋁箔紙輸送情況，經(jīng)過運(yùn)行試驗確定工作壓力為150kPa。該壓力值既可保證噴油效果，也可減少油霧飛散對設(shè)備表面造成污染。　　2.4.2潤滑油開啟和關(guān)閉時間
　　采用程序控制的方法實現(xiàn)鋁箔紙潤滑的開啟和關(guān)閉功能[15-16]。在YB47型包裝機(jī)中利用設(shè)備原控制程序?qū)饴分械碾姶砰y進(jìn)行控制，在IPC操作面板上設(shè)定噴油頻次和時長等參數(shù)。程序中“鋁箔紙松卷潤滑油”功能主要用于控制鋁箔紙潤滑裝置的噴油及停噴，該模塊共有5個參數(shù)：①“開啟鋁箔紙潤滑”參數(shù)用于開啟和關(guān)閉鋁箔紙潤滑功能；②“潤滑油流動開啟的機(jī)器轉(zhuǎn)數(shù)”是指潤滑油開始噴射時的設(shè)備運(yùn)行速度；③“潤滑油加注開啟時間值”是指噴油時間；④“潤滑油加注關(guān)閉時間值”是指停噴時間；⑤“潤滑油流動關(guān)閉的機(jī)器轉(zhuǎn)數(shù)”是指潤滑油停噴時的設(shè)備運(yùn)行速度。改進(jìn)前表1中的“推薦設(shè)定值”與“實際設(shè)定值”參數(shù)相同，為潤滑裝置使用的實際參數(shù)；改進(jìn)后由于噴嘴的噴射方式與原來不同，因此需對“實際設(shè)定值”進(jìn)行修改，并通過試驗確定參數(shù)，見表1。參數(shù)修改后，設(shè)備由開啟逐漸提速到正常速度（550包/min）過程中，當(dāng)速度上升至200包/min時，鋁箔紙潤滑功能開啟，噴嘴以噴油30s、停頓5s的循環(huán)方式，間歇性地對鋁箔紙進(jìn)行噴油潤滑；當(dāng)速度下降至200包/min時，鋁箔紙潤滑功能關(guān)閉，停止噴油，即鋁箔紙潤滑功能只在機(jī)器速度200～550包/min區(qū)間內(nèi)處于開啟狀態(tài)，對鋁箔紙進(jìn)行潤滑。　　2.4.3噴嘴調(diào)節(jié)參數(shù)
　　噴嘴安裝高度經(jīng)試驗確定為距離鋁箔紙輸送平臺20mm。此時，潤滑油噴射在鋁箔紙表面的寬度為20mm，可滿足鋁箔紙折疊部分的要求。通過調(diào)節(jié)螺桿可對噴油量進(jìn)行控制，調(diào)節(jié)螺桿螺紋的螺距為0.8mm，以調(diào)節(jié)螺桿堵住噴口為基準(zhǔn)，向外旋轉(zhuǎn)一圈，即調(diào)節(jié)螺桿向后退0.8mm，潤滑油恰好可以從儲油杯中吸出，并進(jìn)入噴嘴噴出，此時為潤滑油的最小流量，設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)時采用最小流量，即可滿足鋁箔紙的潤滑要求。設(shè)備停機(jī)和維護(hù)保養(yǎng)時，利用調(diào)節(jié)螺桿將噴嘴關(guān)閉，防止管路內(nèi)留存的少量潤滑油滴落到鋁箔紙上。
　　3　應(yīng)用效果
　　改進(jìn)后對鋁箔紙潤滑裝置進(jìn)行連續(xù)運(yùn)行監(jiān)測，監(jiān)測時間8h，檢測數(shù)據(jù)見表2?？梢?，改進(jìn)前在監(jiān)測時間內(nèi)噴油量為（10±5.4）mL/h，改進(jìn)后噴油量為（10±0.8）mL/h；改進(jìn)前噴油寬度值為（20±9.8）mm，改進(jìn)后噴油寬度值為（20±1.5）mm。改進(jìn)后潤滑裝置噴油量穩(wěn)定，提高了設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的噴油精度，滿足了鋁箔紙折疊部位的潤滑要求。　　4　結(jié)論
　　改進(jìn)后YB47型包裝機(jī)鋁箔紙潤滑裝置，噴油方式穩(wěn)定可靠，噴灑均勻，氣路油路結(jié)構(gòu)簡單，維護(hù)方便，噴油量控制精度由（10±5.4）mL/h提高到（10±0.8）mL/h，噴油寬度值控制精度由（20±9.8）mm提高到（20±1.5）mm。同時，未出現(xiàn)噴嘴堵塞、潤滑油滲漏等現(xiàn)象，保證了鋁箔紙的潤滑效果，鋁箔紙輸送與折疊正常，包裝品質(zhì)穩(wěn)定。由于氣體霧化噴霧噴嘴無相對運(yùn)動、無磨損，使用壽命相對較長，從而降低了設(shè)備的運(yùn)行成本，提高了設(shè)備生產(chǎn)效率。
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