一種烘絲機滾筒位移輸出支架的預警裝置

魯中甫

摘要：一種烘絲機滾筒位移輸出支架的預警裝置可實現(xiàn)當烘筒躥動的位移到達設定值時，直線動作輸出端觸發(fā)報警部件報警，從而達到烘筒在向下躥動的位移量達到設定值時報警的目的，以便于操作人員及時調(diào)整烘筒，避免設備故障的發(fā)生，提高了設備的有效作業(yè)率，減少了維修費用。該裝置制作費用低，安裝簡單，運行良好且符合安全性，運行平穩(wěn)。

關鍵詞：烘絲機；位移輸出支架；預警裝置

烘絲機是卷煙制絲生產(chǎn)線中的關鍵設備，用于對煙絲（煙葉絲、煙梗絲）的干燥處理?，F(xiàn)有技術中的烘絲機包括烘筒、機架和傳動系統(tǒng)，烘筒包括軸線沿前后方向延伸的烘筒，烘筒上設有大齒輪，烘筒上還設有前、后滾道。機架上設有4個支承輥輪，4個支承輥輪兩兩一組形成前后間隔設置的前、后輥輪組，各輥輪組中3個支承輥輪均左右設置在烘筒的左右兩側(cè)。在安裝時，將烘筒支撐在4個支承輥輪上，各支承輥輪分別與對應的滾道滾動配合。烘筒的軸線與水平面成2。的夾角，烘筒的進料口較高、出料口較低。烘絲機還包括安裝在大齒輪前后兩側(cè)的前、后擋輪，防止烘筒在運轉(zhuǎn)過程中沿軸向躥動。

1 原因分析

在使用時，烘絲機傳動系統(tǒng)的小齒輪與大齒輪嚙合傳動，帶動整個烘筒的轉(zhuǎn)動，標準的設計要求是4個支撐輥輪與滾道的4條接觸線應處于與烘筒平行的同一平面上，但是在實際使用時，由于裝配誤差的存在，有可能會導致4個支撐輥輪與滾道的4條接觸線不在同一面上，造成支撐輥輪與烘筒的滾道接觸變位點接觸，接觸點不在同一平面上，如果4個接觸點的連線為螺旋線，烘筒在轉(zhuǎn)動時就會沿著這個螺旋線運動，而導致烘筒在運行過程中出現(xiàn)上下躥動；同時，4個支撐輥輪的外圓尺寸是一致的，任何一個表面磨損出現(xiàn)凹凸不平都會造成圓尺寸出現(xiàn)誤差，支撐輥輪的輪軸磨損及軸承的損壞，支撐輥輪與輪軸裝配太松，造成滾輪滑動位移，輥輪支撐軸承座緊固螺栓松動，更換支撐輥輪或軸承時，安裝位置錯誤都會造成烘筒左右移動。由于烘筒自身重量較大，如果烘筒在上下方向或左右方向上的移動幅度較大，烘筒就會強烈撞擊支撐輥輪，支撐輥輪和支撐滾輪的輪軸就會快速磨損，支撐滾輪的更換頻率較高，影響生產(chǎn)進度，如果未及時更換支撐滾輪，也容易造成設備的故障停機。在烘筒的躥動超過允許范圍后對設備進行停機維修，然而現(xiàn)有技術中沒有對烘筒的躥動幅度進行監(jiān)測的預警裝置，這就導致操作人員無法判斷設備的維修時機。

2 改進方案

針對以上存在的問題，通過咨詢設備生產(chǎn)廠家及相關資料，烘絲機滾筒的躥動幅度監(jiān)測沒有現(xiàn)成的預警裝置，主要憑維修技師的經(jīng)驗進行調(diào)整。我們在國家知識產(chǎn)權局網(wǎng)站以“烘絲機+位移輸出支架+預警裝置”為關鍵詞，未檢測到類似專利，因此從市場直接購買無法實現(xiàn)。運用頭腦風暴法經(jīng)過多次討論，根據(jù)收集到的意見，經(jīng)過歸納整理，最終確定了自行研制發(fā)明一種使用該位移輸出支架的預警裝置。

一種位移輸出支架，包括底座，底座上沿上下方向浮動裝配有浮動架，浮動架上設有分別用于與相應烘筒的外周面的左右兩側(cè)滾動配合的左、右頂推輪，浮動架具有直線動作輸出端。各頂推輪的輪軸均與直線動作輸出端上下間隔設置，直線動作輸出端和各項推輪的輪軸均上下導向移動裝配在底座上。

浮動架包括架本體，架本體包括水平設置的水平段，水平段上設有兩個左右間隔設置的均向上懸伸的豎立段，水平段和兩個豎立段圍成開口朝上的內(nèi)凹腔，該內(nèi)凹腔形成用于避讓烘筒的避讓空間，左、右頂推輪分別設置在對應豎立段上，直線動作輸出端設置于水平段的下端中部；底座包括間隔設置于所述水平段下方的導向板，直線動作輸出端為沿上下方向?qū)虼┰O于所述導向板上的桿狀結(jié)構(gòu)，直線動作輸出端上套設有頂裝在水平段與導向板之間的復位彈簧；底座還包括間隔設置于導向板下方的安裝板，安裝板上設有用于安裝被直線動作輸出端觸發(fā)的報警部件的安裝結(jié)構(gòu)。底座包括豎立設置的用于與左頂推輪對應設置的左前、左后支撐板，左前、左后支撐板均為板厚沿前后方向延伸的板狀結(jié)構(gòu)，左前、左后支撐板上均前后貫穿有導向方向為上下方向的導向孔，左頂推輪的輪軸的前后兩端分別上下移動裝配在對應的導向孔中。

浮動架的上端設有左、右頂推輪，在使用時，當烘筒上下躥動和左右躥動時，烘筒的外周面的左右兩側(cè)頂推對應的頂推輪，兩個頂推輪帶動浮動架的隨之移動，同時頂推輪又不會影響到烘筒的正常轉(zhuǎn)動，這就實現(xiàn)了將烘筒的躥動位移進行輸出的目的。當烘筒躥動位移到達設定值時即直線動作輸出端達到設定移動范圍，該設定移動范圍指的是烘筒的允許躥動范圍，直線動作輸出端觸發(fā)報警部件，報警部件報警，操作人員就可以及時對烘筒進行調(diào)整，避免烘筒對支撐輥輪產(chǎn)生過度的磨損撞擊，保證了支撐輥輪的使用壽命，也降低整機的維修頻率。

直線動作輸出端和各輪軸均上下移動裝配在底座上，各項推輪的輪軸均與直線動作輸出端上下間隔設置，這種在上下方向上設置多段導向的方式，在浮動架的尺寸較大時，能夠避免浮動架發(fā)生歪斜，保證浮動架的直線動作輸出端輸出位移的準確性。左、右頂推輪分別安裝在兩個豎立段上，水平段和兩個豎立段圍成開口朝上的內(nèi)凹腔，該內(nèi)凹腔形成用于避讓烘筒的避讓空間，這種設置既為左、右頂推輪提供了安裝位置，進而保證了對烘筒上下躥動的實時監(jiān)測，又能夠避免在烘筒上下躥動時烘筒的外周面的下端磕碰在浮動架上，對浮動架造成損壞的現(xiàn)象發(fā)生，有利于延長浮動架的使用壽命。與此同時，在水平段的下端中部設有向下懸伸的頂推桿，這樣在左右方向上，各項推輪與頂推桿的距離均相等，能夠防止浮動架產(chǎn)生左右歪斜。此外，這種設置結(jié)構(gòu)簡單，有利于降低加工制造的成本。

由于導向板和安裝板上下間隔設置，報警部件安裝在安裝板上，在上下方向上，導向板能夠遮擋報警部件，只有直線動作輸出端穿過穿裝孔后才能觸發(fā)報警部件，這就避免了報警部件被操作人員碰撞后誤報警的現(xiàn)象發(fā)生，防止誤操作。

3 具體實施方式

如圖所示，一種烘絲機包括機架和預警裝置包括位移輸出支架，位移輸出支架包括底座，底座上沿上下方向浮動裝配有浮動架，浮動架上設有分別用于與烘筒的外周面的左右兩側(cè)滾動配合的左頂推輪、右頂推輪，浮動架具有直線動作輸出端即頂推桿。預警裝置還包括用于被直線動作輸出端觸發(fā)的報警部件。

各項推輪的輪軸均與直線動作輸出端上下間隔設置，直線動作輸出端和各頂推輪的輪軸分別與底座在上下方向上導向移動配合。頂推輪的輪軸與底座的導向配合位置和直線動作輸出端與底座的導向配合位置構(gòu)成三角形結(jié)構(gòu)，這樣就實現(xiàn)了整個浮動架的三點導向，保證了導向穩(wěn)定性和導向精度。

浮動架包括架本體，架本體包括水平設置的水平段，水平段上設有兩個左右間隔設置的均向上懸伸的豎立段，水平段和兩個豎立段圍成開口朝上的第一內(nèi)凹腔，第一內(nèi)凹腔形成用于避讓烘筒的避讓空間，各豎立段包括直線段和位于直線段上端的U形輪架。位于左側(cè)的豎立段的U形輪架為左輪架，位于右側(cè)的豎立段的U形輪架為右輪架，各輪架均包括前后間隔設置的前、后安裝耳，前、后安裝耳之間支撐連接有連接板，前、后安裝耳和連接板圍成開口朝上的第二內(nèi)凹腔。

左頂推輪的輪軸為左輪軸，左輪軸的軸線沿前后方向延伸，左輪軸的前后端分別由左輪架的前后端穿出。右頂推輪的輪軸為右輪軸，右輪軸的軸線沿前后方向延伸，右輪軸的前后端分別由右輪架的前后端穿出。

上述的底座包括板厚沿上下方向延伸的安裝板，安裝板與機架連接在一起，安裝板上設有與左頂推輪對應設置的左前支撐板和左后支撐板，安裝板上還設有與右頂推輪對應設置的右前支撐板和右后支撐板。4個支撐板均為豎立設置在安裝板上的板厚均沿前后方向延伸的板狀結(jié)構(gòu)，左前、左后、右前、右后支撐板上均前后貫穿有導向方向為上下方向的導向孔，左輪軸的前后穿出端分別插裝在左前、左后支撐板的導向孔中以實現(xiàn)上下移動裝配在左前、左后支撐板之間。右輪軸的前后穿出端分別插裝在右前、右后支撐板的導向孔中以實現(xiàn)上下移動裝配在右前、右后支撐板之間。

頂推桿設置于水平段的下端中部，上述的底座還包括位于安裝板上方且與安裝板上下間隔設置的導向板，導向板為板厚沿上下方向延伸的板狀結(jié)構(gòu)，導向板與上述的4個支撐板固連在一起。頂推桿上套裝有復位彈簧，復位彈簧頂設在水平段與導向板之間，上述的報警部件包括安裝在安裝板上的位置開關，報警部件還包括與位置開關電連接的警示器，位置開關用于與頂推桿限位擋止配合以對頂推桿的向下移動極限進行限位擋止。在本實施例中，位置開關為接觸開關，當然，在實施例中，位置開關還可以為光電開關等。

導向板上設有上下貫穿的與位置開關對應設置的穿裝孔，頂推桿上下移動裝配在穿裝孔中。頂推桿上套設有用于實現(xiàn)浮動架上下浮動的復位彈簧，復位彈簧的上下兩端分別與水平段、導向板頂壓配合。頂推桿的下端穿過穿裝孔后螺旋安裝有螺母。

在使用時，將上述的預警裝置置于烘筒的下方，安裝板與機架相連。當烘筒向上下躥動和左右躥動時，烘筒的外周面的左右兩側(cè)向下頂推對應的頂推輪，兩個頂推輪帶動浮動架向下移動，頂推桿在導向板的穿裝孔中下移，當烘筒的上下躥動位移或左右躥動位移達設定值時，項推桿也達到設定移動范圍，該設定移動范圍可以根據(jù)生產(chǎn)需要進行設置，頂推桿觸發(fā)位置開關，位置開關控制警示裝置報警并使烘絲機停機。在本烘絲機的其他實施例中：當整個位移輸出支架布置于烘筒的上方，即左、右頂推輪與烘筒上端頂推配合時，復位彈簧可以不設，此時烘筒躥動可以帶動左、右頂推輪向上移動，而左、右頂推輪可以依靠自重復位；報警部件也可以不是警示器這類電子報警器，比如說報警部件也可以是一個鈴鐺，當烘筒躥動幅度較大時，頂推桿撞擊鈴鐺而發(fā)出報警聲音，操作人員就可以對烘絲機停機維修。

限位開關通過螺栓連接的方式安裝在安裝板上，安裝板上的螺栓穿孔形成報警部件的安裝結(jié)構(gòu)，在其他實施例中，位置開關還可以粘接在安裝板的上板面上，該上板面形成上述的安裝結(jié)構(gòu)。本領域技術人員也可以在不同情況下，根據(jù)設計常識進行等同替換范圍之內(nèi)。

4 改進效果

通過本次改造達到了如下的效果：當烘筒躥動時，烘筒的外周面的左右兩側(cè)頂推對應的頂推輪，兩個頂推輪帶動浮動架的直線動作輸出端移動，這就實現(xiàn)了在烘筒躥動時輸出烘筒的位移量的目的。當烘筒躥動的位移到達設定值時，直線動作輸出端觸發(fā)報警部件報警，從而達到在烘筒在向下躥動的位移量達到設定值時報警的目的，以便于操作人員及時調(diào)整烘筒，避免設備故障的發(fā)生，提高了設備的有效作業(yè)率，減少了維修費用。該裝置制作費用低，安裝簡單，運行良好且符合安全性，運行平穩(wěn)。與現(xiàn)有技術相比，具有結(jié)構(gòu)緊湊、流程合理、占地省、阻力小、能耗低、效率高等優(yōu)點。裝置已獲得國家實用新型證書授權，發(fā)明專利己通過國家知識產(chǎn)權局實際審查，目前一通實審階段。