卷煙輸送裝置提升機改進

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本文作者：任珂作者單位：許昌煙草機械有限責任公司

在現代化高速卷煙生產設備中，YF17卷煙存儲輸送裝置是位于卷接機組與包裝機組之間不可缺少的連接輸送設備，主要由提升機、高架輸送器、下降裝置、存儲器、電控系統五大部分組成［1］。與國內外同類產品相比，YF17結構簡單，工作穩定可靠，維護方便，已成為卷煙廠煙草機械連接輸送設備的主流產品。但隨著煙草行業的發展，煙廠對煙支質量的要求越來越高，YF17在輸送高品質卷煙過程中存在皺煙問題，為此，要對YF17輸送裝置的機械結構進行優化設計,提高YF17生產輸送高質量卷煙的能力。

1存在問題

根據卷煙廠的反饋，YF17在輸送高質量煙支時出現皺紋煙，而且這種缺陷從高架輸送通道上面看頻率較高。經分析YF17提升機存在以下問題：①提升機提升段相對轉彎處煙道寬度大，煙支流上升輸送時與左右鏈板產生相對位移，造成煙支層下滑并且出現煙支打轉、滾動現象。②鏈板表面材質較硬且有凸臺，與煙支接觸不均勻，當煙支流與鏈板有相對位移時易受到擠壓產生皺紋。③提升機左提升帶和高架輸送器共用一條鏈板，傳動鏈過長，輸送鏈板易出現抖動和爬行現象［2］。④提升機提升速度不穩定，左右鏈板處煙支流匹配性差，煙支在提升中滾動擠壓產生皺紋。

2改進內容

（1）減小提升機提升段煙道寬度。YF17提升機提升輸送速度不穩定，既影響煙支的提升輸送質量又會造成高架輸送器上的煙支層高低不平，進入下降裝置緩沖庫時煙支容易滾動，這些不穩定因素很容易產生亂、皺紋煙支，而提升機在輸送速度一定的情況下，提升機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性，因此輸送速度的確定和速度匹配至關重要。

改造前YF17提升機大轉彎處為內外兩根輸送帶共同輸送煙支，采用角速度同步轉彎結構（見圖1），煙支流在轉彎時內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彎處，造成內層煙支流在提升段打轉和滾動，內外層煙支流速匹配性差。改進后設計要求垂直提升段煙道寬度H1略小于轉彎處煙道寬度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，計算H1=7.8×14=109.2mm，考慮各種綜合因素，提升段煙道寬度H1設計為110mm較合適。在輸送速度V=16000支/min≈266.66支/s時，取煙支疏松系數λ=0.9支/mm2，計算可得提升段輸送速度v1=60×0.924V／［λ（H1-1.07）］≈150.8mm/s。YF17提升機轉彎內半徑r2為405mm，外半徑r1=r2+H2=522mm，因轉彎處角速度相同由v=rω可計算出輸送帶v2=r2v1/r1=117mm／s。

（2）改進提升機輸送鏈板，與煙支接觸的表面增設軟介質結構。原YF17輸送介質采用材質為聚碳酸脂的FLEXLINK工程塑料鏈板（圖2（a）），本身具有很好的自潤滑性和很高的強度和耐磨性，但其表面堅硬且存在兩段凸起，與煙支接觸不均勻。當與鏈板直接接觸的左右層煙支相對鏈板產生位移時，提升輸送過程中由于煙支打轉、滾動或受到擠壓，容易產生皺紋煙支。

改進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結構（圖2（b）），既能避免下部煙支層因自重出現壓痕，又有利于煙支的提升輸送，煙支在煙道內松緊適度，無滾動、搓擠，有效地保證了煙支質量，具體結構見圖2。

（3）優化提升機傳動結構，縮短和改善傳動鏈。YF17輸送裝置原傳動結構提升機左提升帶和高架輸送器共用一條鏈板輸送帶，由一臺減速電機驅動，見圖3（a）。因高架輸送器輸送通道較長（4m以上）［3］，輸送鏈板會出現抖動和爬行，造成煙支混亂和損傷。為此將一條鏈板輸送帶分成兩段，提升機左提升和高架輸送器各用一段，分別由兩個伺服電機驅動，設計增加兩個鏈輪，見圖3（b），既方便了高架輸送器部件的鏈板張緊調節，簡化了傳動機構，又有利于煙支的提升和輸送，降低輸送鏈板的抖動和爬行現象。

（4）在五軸提升機傳動結構的基礎上，改進設計提升機垂直提升輸送結構。原YF17提升機采用鏈板輸送結構，改進后轉彎處仍采用鏈板輸送結構，保證內外層煙支同步轉彎無滾動，左右垂直提升部分則采用異型同步齒形帶傳動結構，利用嚙合原理傳動［4］，保證左右層煙支在同步提升過程中無滾動，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改進效果

改進后的YF17卷煙儲存輸送裝置提升機在卷煙廠生產線上進行了試用和測試，煙支在提升輸送和緩沖過程中運行平穩，無滾動、滑落和爬行現象，降低了對下層煙支的擠壓和揉搓，有效保護了卷煙的輸送質量。