FOCKE350S包裝機(jī)新型內(nèi)框紙切刀總成研發(fā)

摘 要：基于FOCKE350S包裝機(jī)，從原設(shè)備包裝工藝流程出發(fā)，分析研究內(nèi)框紙切刀總成結(jié)構(gòu)原理及使用情況，重點(diǎn)針對(duì)切刀輥結(jié)構(gòu)及工藝，研究內(nèi)框紙切刀輥安裝方式及調(diào)試結(jié)構(gòu)并進(jìn)行改進(jìn)，達(dá)到降低研發(fā)生產(chǎn)成本，提高內(nèi)框紙切割質(zhì)量，提升設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性，降低制造工藝難度的目的。

關(guān)鍵詞：FOCKE350S包裝機(jī)；內(nèi)框紙；定切

中圖分類號(hào)：TS43" " 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A" " 文章編號(hào)：1671-0797（2025）06-0036-04

DOI：10.19514/j.cnki.cn32-1628/tm.2025.06.009

0" " 引言

FOCKE350S作為國內(nèi)引進(jìn)較早、使用較為普遍的中速硬盒包裝機(jī)組，整機(jī)具有功能模塊化設(shè)計(jì)、設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性好、質(zhì)量穩(wěn)定性強(qiáng)等特點(diǎn)，較長時(shí)間以來已成為國內(nèi)各大卷煙生產(chǎn)廠家中速硬盒包裝設(shè)備的主力軍。近年來，隨著零配件國產(chǎn)化的大力推廣，設(shè)備維修、維保、改造使用的零配件基本實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化，由于國產(chǎn)零配件的大量使用，設(shè)備部分總成出現(xiàn)了質(zhì)量不穩(wěn)定、使用壽命短、維護(hù)成本高的問題[1]。其中FOCKE350S硬盒小包機(jī)內(nèi)框紙切刀總成問題尤為突出[2]，受到切刀輥本身質(zhì)量波動(dòng)、包裝材料更換頻繁、包裝材料質(zhì)量波動(dòng)等不確定因素影響，內(nèi)框紙切刀輥使用壽命縮短，包裝產(chǎn)品質(zhì)量波動(dòng)大，運(yùn)行不穩(wěn)定，停機(jī)率增加，設(shè)備維護(hù)成本高，而這已經(jīng)成為國內(nèi)各使用廠家共同面臨的難題[3-4]。

本文研發(fā)了一種內(nèi)框紙切刀總成的新型結(jié)構(gòu)，能夠進(jìn)一步延長FOCKE350S包裝機(jī)內(nèi)框紙切刀總成的使用壽命，避免設(shè)備受到切刀輥本身質(zhì)量波動(dòng)、頻繁更換包裝材料以及不同內(nèi)框紙廠家材料質(zhì)量波動(dòng)大等因素的影響，達(dá)到改善設(shè)備運(yùn)行效率、質(zhì)量穩(wěn)定性，降低設(shè)備維護(hù)成本的目的。

1" " 軸承選擇

首先，重新設(shè)計(jì)、推算切刀輥及副輥安裝定位匹配的圓錐滾子軸承結(jié)構(gòu)。研究發(fā)現(xiàn)，原機(jī)切刀輥及副輥在安裝定位時(shí)使用的是滾針軸承，從滾針軸承自身的特點(diǎn)來看，在使用過程中會(huì)存在一定的軸向竄動(dòng)（軸承型號(hào)參數(shù)、特點(diǎn)對(duì)照表如表1所示）。為避免竄動(dòng)對(duì)切刀輥帶來的損傷，研究決定將滾針軸承更換為精度更高的圓錐滾子軸承，更改后再增加蝶形彈墊固定，即可消除切刀輥軸向間隙。

2nbsp; " 安裝支座設(shè)計(jì)

其次，重新設(shè)計(jì)切刀輥安裝支座，改進(jìn)后使用圓錐滾子軸承結(jié)構(gòu)進(jìn)行切刀輥的安裝定位。原機(jī)內(nèi)框紙切刀輥安裝中使用滾針軸承SKF NA4907（圖1），從表1可以看出，該軸承參數(shù)為：內(nèi)徑35 mm、外徑55 mm、厚度20 mm；而本次研發(fā)所使用的圓錐滾子軸承SKF 32006 X/Q參數(shù)為：內(nèi)徑30 mm、外徑55 mm、厚度17 mm。安裝尺寸存在較大差異，原結(jié)構(gòu)已不能適應(yīng)更改后的軸承安裝條件，所以必須通過重新設(shè)計(jì)切刀輥安裝支座才能滿足裝配條件，如圖2所示。

3" " 調(diào)整機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

再次，重新設(shè)計(jì)、新增切刀輥偏心調(diào)整機(jī)構(gòu)，使切刀輥具備通過偏心調(diào)整實(shí)現(xiàn)進(jìn)刀的功能。原結(jié)構(gòu)利用力矩扳手調(diào)節(jié)螺母，使螺母對(duì)蝶形彈墊產(chǎn)生一定的壓力，利用蝶形彈墊與壓簧間的壓力，調(diào)整切刀輥與副輥間的壓力大小，如圖3所示。

由于蝶形彈墊和壓簧存在彈性形變，在使用過程中切刀輥與副輥間會(huì)存在一定的沖擊力，從而造成切刀輥易損、切割不暢、使用周期急劇縮短。因此，改變?cè)薪Y(jié)構(gòu)，采用切刀輥偏心調(diào)整機(jī)構(gòu)，如圖4所示。

通過調(diào)節(jié)孔調(diào)節(jié)偏心座，調(diào)整切刀輥與墊輥間的間隙，利用切刀輥與副輥的間隙大小實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)切刀輥對(duì)墊輥壓力大小的目的，調(diào)整后用夾緊塊固定偏心座。此方法最大的優(yōu)點(diǎn)在于消除了原有結(jié)構(gòu)中蝶形彈墊與壓簧形變?cè)斐傻那械遁伵c副輥間的沖擊力，通過偏心座可以任意調(diào)節(jié)切刀輥與副輥的間隙大小，使切刀輥與墊輥運(yùn)行更加穩(wěn)定，從而進(jìn)一步減少了切刀輥的磨損。

4" " 可視化窗口設(shè)計(jì)

接下來，重新設(shè)計(jì)、新增可視化調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，便于對(duì)切刀輥偏心調(diào)整機(jī)構(gòu)進(jìn)行觀察、調(diào)整。在切刀總成頂部新增可視化窗口，在調(diào)整切刀輥偏心調(diào)整機(jī)構(gòu)時(shí)，通過可視化窗口觀察切刀輥與墊輥所需調(diào)整的間隙大小，可以使調(diào)整過程更加直觀、快捷，如圖5所示。

5" " 箱體上蓋板設(shè)計(jì)

最后，根據(jù)新的切刀總成對(duì)應(yīng)尺寸，重新設(shè)計(jì)箱體上蓋，匹配滿足安全生產(chǎn)功能要求及內(nèi)框紙輸送功能。為提高FOCKE350S新研發(fā)內(nèi)框紙切刀總成與原機(jī)內(nèi)框紙切刀總成的互換性，減少更換成本，本次研發(fā)項(xiàng)目基于原機(jī)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，對(duì)內(nèi)框紙箱體的傳動(dòng)部分不做改動(dòng)，但由于部分結(jié)構(gòu)改變，故需要重新設(shè)計(jì)刀架的支架和箱體的上蓋板，如圖6所示。

6" " 結(jié)論

本文從設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu)改造出發(fā)，闡述了設(shè)備研發(fā)的主要內(nèi)容，F(xiàn)OCKE350S包裝機(jī)新型卡紙切刀總成研發(fā)項(xiàng)目主要針對(duì)原機(jī)卡紙總成結(jié)構(gòu)弊端進(jìn)行研發(fā)改造。

1）原機(jī)切刀輥及副輥在安裝定位時(shí)使用的是滾針軸承，從滾針軸承自身的特點(diǎn)來看，在使用過程中會(huì)存在一定的軸向竄動(dòng)。為避免竄動(dòng)對(duì)切刀輥帶來的損傷，研究決定將滾針軸承更換為精度更高的圓錐滾子軸承，更改后再增加蝶形彈墊固定，達(dá)到消除切刀輥軸向間隙的目的。

2）原機(jī)卡紙總成結(jié)構(gòu)在長期使用后，法蘭盤和蝶形彈墊兩者都有可能減少施加于切刀輥的壓力，基于這一原因在調(diào)試過程中通常會(huì)增大壓力值，對(duì)于剪切壓力，任何不必要的改變都會(huì)導(dǎo)致切刀輥的嚴(yán)重磨損而縮短切刀組的使用壽命。改進(jìn)后的切刀組，將原有的法蘭盤結(jié)構(gòu)改換為偏心座，取消了蝶形彈墊。在調(diào)試過程中，主要通過調(diào)整切刀輥偏心座的偏心來調(diào)節(jié)切刀輥和副輥的間隙，通過調(diào)節(jié)間隙大小起到調(diào)整切刀組對(duì)卡紙壓力大小的目的，從而避免了切刀輥和副輥間壓力過大的現(xiàn)象，成功保護(hù)了切刀輥的刀面，延長了切刀輥使用壽命。

[參考文獻(xiàn)]

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[4] 張娜.縮短細(xì)支ZB45包裝機(jī)更換內(nèi)框紙時(shí)間[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2018（12）：176-177.

收稿日期：2024-12-13

作者簡介：王彥斌（1986—），男，云南大理人，技師，研究方向：煙草機(jī)械。

通信作者：王緒（1988—），男，云南鎮(zhèn)雄人，碩士，工程師，研究方向：煙草機(jī)械。