單箱打包機(jī)油缸機(jī)構(gòu)的改進(jìn)

盧　偉

(邯鄲宏大化纖機(jī)械有限公司，河北 邯鄲　056046)

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?革新改造

單箱打包機(jī)油缸機(jī)構(gòu)的改進(jìn)

盧偉

(邯鄲宏大化纖機(jī)械有限公司，河北 邯鄲056046)

為了解決單箱打包機(jī)因結(jié)構(gòu)缺陷存在生產(chǎn)能力較低的問題，對比分析單箱打包機(jī)和雙箱打包機(jī)的優(yōu)缺點，通過把單箱打包機(jī)原有的1個大油缸改為2個中號油缸和1個小油缸，新機(jī)構(gòu)在不增大功率的前提下提高單箱打包機(jī)的生產(chǎn)能力，縮短了壓縮時間，符合國家節(jié)能減排的要求，適應(yīng)化纖多樣化生產(chǎn)線的發(fā)展趨勢。

單箱打包機(jī)；油缸；優(yōu)化設(shè)計；多樣化生產(chǎn)；功率

0　引言

打包機(jī)的主要作用是將喂入的化學(xué)短纖維壓實，然后捆扎成一定體積或質(zhì)量的成型包。打包機(jī)壓實纖維主要依靠油缸施壓——通過油缸反復(fù)預(yù)壓縮和壓縮后，才能完成1個成包過程；油缸運(yùn)行速度的快慢決定了打包機(jī)生產(chǎn)能力的高低[1]。

目前使用的打包機(jī)主要分為單箱打包機(jī)和雙箱打包機(jī)。雙箱打包機(jī)的預(yù)壓縮和主壓縮是分開配置的，其預(yù)壓缸及主壓缸分別在兩個箱體里并可以同時運(yùn)行，其生產(chǎn)能力較高，成本也較高。單箱打包機(jī)的預(yù)壓縮和主壓縮共用1個箱體，其壓縮功能依靠1個大油缸來完成，成本較低僅適合生產(chǎn)能力較低的生產(chǎn)線[2]。為了增大單箱打包機(jī)的生產(chǎn)能力，筆者曾作過相應(yīng)改造，如增大油泵流量，加大電機(jī)功率，以提高油缸的運(yùn)行速度，效果不太明顯，卻增大了用電量，也不符合國家節(jié)能減排的要求；因此，開發(fā)一種既能提高單箱打包機(jī)生產(chǎn)能力，又不增加功率的新型機(jī)構(gòu)具有實際意義。

1　單箱打包機(jī)的結(jié)構(gòu)和缺陷

單箱打包機(jī)僅用1個大油缸，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，主要是由導(dǎo)向桿、大油缸、導(dǎo)向塊和壓頭組成。大油缸動作由導(dǎo)向桿定位，活塞桿遠(yuǎn)端靠導(dǎo)向塊安裝在壓頭上，利用箱體內(nèi)壁導(dǎo)向。打包時，工藝要求進(jìn)料7次～8次，即大油缸需要壓縮7次～8次才能完成一個成包過程，其速度慢，生產(chǎn)能力較低，僅適用于生產(chǎn)能力要求較低的生產(chǎn)線；當(dāng)生產(chǎn)能力要求較高時只能使用雙箱打包機(jī)。因為雙箱打包機(jī)的價格比單箱打包機(jī)高得多，有些用戶還是會選用單箱打包機(jī)，所以提高單箱打包機(jī)生產(chǎn)能力十分必要。

經(jīng)查閱相關(guān)資料并參考國外技術(shù)，發(fā)現(xiàn)只要改進(jìn)油缸結(jié)構(gòu)，提高其運(yùn)行速度，就能從根本上解決所存在的問題。

2　新型單箱打包機(jī)油缸的特點

新型單箱打包機(jī)油缸結(jié)構(gòu)如圖2所示：中號油缸與壓板相連，小油缸與壓頭相連，活塞桿遠(yuǎn)端靠安裝在壓板上的導(dǎo)向座定位，導(dǎo)向塊安裝在壓頭上，利用箱體內(nèi)壁導(dǎo)向。新型單箱打包機(jī)將1個大油缸改為2個壓力相當(dāng)?shù)闹刑栍透祝⒃黾?個能獨立運(yùn)動的小油缸，二者串聯(lián)；中號油缸放兩側(cè)，小油缸放中間，在壓板上安裝小油缸活塞桿導(dǎo)向座，增大了兩導(dǎo)向間的握持距離，有利于提高機(jī)構(gòu)導(dǎo)向剛性和運(yùn)動的穩(wěn)定性[3]。

新型油缸機(jī)構(gòu)吸收了雙箱打包機(jī)的優(yōu)點，將預(yù)壓縮和主壓縮分開，在整個打包過程中，前幾次預(yù)壓時小油缸、壓板和壓頭獨立運(yùn)動，可實現(xiàn)快速預(yù)壓，大大縮短單次壓縮時間；終壓時則所有部件同時運(yùn)動，兩側(cè)的中號油缸進(jìn)行最終的主壓縮。這是因為中號油缸在前幾次預(yù)壓時只起到向小油缸供油的作用，其活塞桿帶動壓頭升降完成預(yù)壓動作；而在終壓過程中，中號油缸會同時向3個油缸供油[4-5]，帶動壓板和壓頭升降完成終壓動作。雖然3個油缸同時動作的速度稍慢，但對于整個打包過程而言壓縮時間已大大縮短。

新型油缸機(jī)構(gòu)與原有機(jī)構(gòu)比較，生產(chǎn)能力大幅度提高，還與油缸的運(yùn)行速度有關(guān)，尤其是下降速度主要與油缸的缸徑有關(guān)，即時間t=60×π×D2×h/4×Q×0.98×η，式中h為行程，Q為泵流量，D為油缸直徑，η為效率，在行程和泵流量都不變的情況下，油缸直徑越小所用時間越短，而小油缸相對原有大油缸直徑小很多；所以，油缸運(yùn)行速度大大加快，打包機(jī)的生產(chǎn)能力因此大幅度提高。

3　結(jié)語

新型單箱打包機(jī)油缸機(jī)構(gòu)，是把原有的1個大油缸改為2個中號油缸和1個小油缸。小油缸能獨立完成預(yù)壓動作，大大縮短單次壓縮時間；雖然終壓時3個油缸同時動作的速度稍慢，但整個打包過程壓縮時間已大大縮短；還能在不增大功率的前提下，大幅度提高單箱打包機(jī)的生產(chǎn)能力，符合國家節(jié)能減排的要求，適應(yīng)于化纖多樣化生產(chǎn)線的發(fā)展趨勢。

[1] 成大先.機(jī)械設(shè)計手冊：第17卷[M].4版.北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2002：25-701.

[2] 楊可楨，程光蘊(yùn).機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)[M].北京：高等教育出版社，1999.

[3] 劉會英.機(jī)械原理[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003：213-228.

[4] 張利平.液壓傳動系統(tǒng)設(shè)計與使用[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010.

[5] 宋愛民.液壓氣動技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2012.

Improvement of the Cylinder Mechanism of the Single-boxed Baler

LU Wei

(Handan Hongda Chemical Fiber Machinery Co.,Ltd.,Handan 056046,China)

In order to solve the problem of low production capacity due to the defected structre,comparison analysis is done to the both advantages and the disadvantages of the single-boxed baler and the double-boxed baler.Through the modification of the single-boxed baler with one cylinder of big size,a new structured baler is introduced with two cylinders of medium size and one cylinder of small size.It proves that the new designed baler increases production capacity without power increase,shortens the compression time in conformity with the national energy-saving and emission reduction requirements,meeting the variety development of chemical fiber production line.

single-boxed baler;cylinder;optimization design;vaviety production;power

2015-12-20

盧偉(1971—)，女，河北邯鄲人，工程師，主要從事化纖機(jī)械的研究工作。

TS103.7

B

1001-9634(2016)04-0057-02