试论MAX-70接装机供胶系统的改进和应用
2012-04-01作者：曹莉跃
（上海卷烟厂长阳路733号）
摘 要：围绕MAX-70接装机生产的烟支水松纸上胶粘合不良，出现烟支漏气、严重的烟支和滤嘴脱落现象，经过对MAX-70接装机供胶系统剖析、研究和结构改进，在胶水缸的供胶辊轴向增加平面轴承，消除供胶辊的轴向磨损，保证水松纸1.5mm无胶区的对称中心位置，同时将计量泵齿轮轴的滑动轴承改为滚动轴承。通过先后对12台机组改进，Z长使用时间已达2年多，效果良好，得到操作人员和维修人员的认可与好评。计划对本厂全部（27台）MAX-70供胶系统结构实施改进。（上海卷烟厂长阳路733号）
关键词：烟支漏气；供胶辊轴向位移；计量泵磨损；改进；应用
引言
PROTOS-70型卷接机组是德国虹霓公司设计制造的，是20世纪90年代上的较为先进的卷接机组，是我厂目前使用的数量Z多的卷接机组。经我厂长期使用后发现，由于结构上存在的局部缺陷，使生产的卷烟出现烟支漏气、严重的烟支和滤嘴脱离现象，虽然此类问题是偶然发生的，但影响了烟支的质量，影响了企业的声誉。在对烟支质量进行故障原因的调查分析和研究中发现：出现烟支漏气、严重的烟支和滤嘴脱离现象的质量问题有两种可能。其一是MAX-70接装机供胶系统中胶水缸的供胶辊发生轴向移动，造成粘合剂与水松纸错位，水松纸1.5mm无胶区的对称中心位置出现偏移，使割刀在切割水松纸时，不能正确地切切割于水松纸1.5mm无胶区的中心，造成两边水松纸上胶量不一致，胶量较少一端的烟支容易产生漏气现象；其二是MAX-70供胶系统中胶水计量泵的供胶量问题，由于泵体内出现漏胶，产生胶压下降，供胶量不足，造成烟支和滤嘴脱离现象等现象。为了有效控制故障的发生频率，提高烟支质量，对MAX-70供胶系统中胶水缸和计量泵分别进行剖析、研究和结构改进。
1、胶水缸的性能对烟支的影响
烟支质量问题一直是企业关注的重要问题，是企业赖以生存、发展的基础。而胶水缸性能不良将会使烟支漏气，直接影响着烟支的质量。胶水缸的作用是将所需的胶模涂于水松纸上，通过搓接的形式，使双滤嘴与两端卷烟获得包合，然后由分割刀将双滤嘴割开，生产出符合技术要求的烟支。当胶水缸中输送的胶模位置发生位移时，作用在水松纸上胶模的位置也相应发生变化，如胶模位置位移到一定程度，会产生局部粘合无效，烟支就会出现漏气现象。烟支的烟气分析是以烟支圆周上的密封为前题的，若烟支的水松纸位置圆周上出现漏气，烟支的烟气分析将随着漏气量的变化而变化，直接影响烟支的烟气分析质量。因此，如何保证胶水缸工作质量，发挥其性能及增加使用寿命，是需要研究的课题。
1.1 产生质量问题的原因
从PROTOS-70机组生产现状看问题，机组在生产过程中经常会出现烟支漏气、严重的烟支和滤嘴脱离现象，致使不合格品烟支数量的增加。产生质量问题的原因是：供胶辊（下胶辊）在胶水缸的轴向窜动未得到有效控制。根据机组的技术要求，如图1所示：在生产双滤支烟时，切割刀位置是固定保持距机身墙板170mm（相当于水松纸中心到抽吸空气室表面的距离），切割刀片在水松纸1.5mm无胶区的中心范围内切割，这就要求供胶辊中心1.5mm宽的无胶区，保持相对稳定，而实际情况是供胶辊在机组运行一段时间后，在胶水缸上出现轴向窜动，直接影响到涂在水松纸上的胶模位置，从而出现了烟支的漏气等质量问题。
图1 上胶位置示意图
1.2 胶水缸结构原理的分析胶水缸组件是由齿轮、胶水缸体、挡胶块、滚针轴承、轴、手轮、供胶辊等组成。如图2所示，胶水是通过供胶辊将胶膜传递到上胶辊，由上胶辊对水松纸实施供胶。由于滚针轴承外壳固定安装在缸体上，是不转动的，但在滚针轴承轴向面上，左端的轴肩和右端的供胶辊是转动的，所以在日常的生产过程中，滚针轴承外壳端面与轴肩和供胶辊间轴向磨损，使供胶辊中心轴向位置失控，出现了烟支的漏气现象，影响了烟支的质量。
根据《PROTOS-70使用手册》规定：供胶辊的轴向偏差要求控制在±0.1mm的范围，就能使导纸辊调整水松纸中心与上胶辊的上胶的对称中心一致，上胶辊对称中心与切割刀位置保持一致，这样就符合烟支涂胶、切割的技术要求，烟支质量得到保证。若供胶辊的轴向位移超过±0.1mm，将对水松纸上胶区域的对称中心产生轴向位移，由于切割刀位置是固定的，因此将出现切割位置轴向偏移，造成上胶不良的现象，直接影响卷烟和滤棒的包合质量。
图2 改进前胶水缸组件结构示意图
但是，从胶水缸体组件结构中可以看出，防止供胶辊轴向窜动仅依靠由密封圈与滚针轴承的端面组成，无其它轴向固定结构，不能保证长时间高速运转后仍保持原来轴向位置。在经过1—2月左右时间生产，由于供胶辊旋转运动和固定的滚针轴承的相对磨擦，造成轴承侧面因摩擦而产生磨损，开始一个多月的时间内，磨损范围在0.2-0.3mm，而随时间推延，磨损的速度加快。三个月左右时，其磨损范围就会增大到1.5-2.0mm。这时就会出现有胶区域的左右偏移跑位，涂在水松纸上的胶膜的不能在正常位置包烟切割，出现烟支包合中的偏差，引起烟支的漏气现象。如果轴向窜动的尺寸再增大，就会造成烟支和滤嘴脱离现象，这是问题之一。其二是轴的轴肩与滚针轴承的磨损，由于下胶辊与上胶辊的相对运动所受到阻力增大，以及齿轮间所受的传动阻力增大，致使摩擦力增大，造成滚针轴承侧面因磨擦而产生的磨损增大，形成轴向窜动增大。
其三是胶水缸体与供胶辊侧面的缸体内接触，下胶辊的内孔与轴配合，是由6×6×20mm的键径向固定，轴向由键和键槽的过盈量固定，由于键长仅20mm，因此过盈量产生的轴向固定力不大，随着使用时间的推移，轴上的键与供胶辊产生轴向位移。由于供胶轴左右侧面与胶水缸间仅0.1mm距离，若供胶轴轴向位移超过0.1mm，将造成供胶辊侧面与缸体接触摩擦，造成胶水随接触摩擦面的离心力作用飞溅到水松纸上，影响烟支上胶质量。
综合以上三个因素，是产生水松纸上胶质量问题的关健所在。要控制轴向窜动，就必须有设计一种能有效控制轴向窜动结构，缓解零件间相互磨擦，来实现控制轴向窜动的问题，确保烟支上胶质量的稳定。
1.3 实施胶水缸组件的改进方案及方法
1.3.1 根据对故障产生原因进行分析和研究后认为：只有通过对轴向窜动问题进行相对固定和有效控制，才能使得胶水缸组件