摘　要：為解決YB47型包裝機鋁箔紙潤滑裝置在生產(chǎn)過程中發(fā)生管路吸不上油、過濾片堵塞以及油霧器滲漏等問題，對該裝置進行了改進。選用可以調節(jié)噴油量的氣體霧化噴霧噴嘴替換原噴嘴。拆除油霧器，重新設計儲油杯用于儲存潤滑油，設計容量為2000mL，可滿足設備運行200h的需求。通過試驗確定潤滑裝置的主要設計參數(shù):氣源壓力為150kPa；鋁箔紙潤滑功能在機器運行速度200～550包/min區(qū)間內處于開啟狀態(tài)，噴嘴以噴油30s、停頓5s的循環(huán)方式間歇對鋁箔紙進行潤滑；噴嘴安裝高度為距離鋁箔紙輸送平臺20mm。結果表明，改進后系統(tǒng)結構簡單，運行穩(wěn)定，噴油量控制在(10±0.8)mL/h范圍內，噴油寬度值控制在(20±1.5)mm范圍內，有效解決了噴嘴堵塞、潤滑油滲漏等問題，保證了鋁箔紙的潤滑效果，提高了鋁箔紙折疊品質，降低了設備的運行成本。
　　關鍵詞：YB47型包裝機；鋁箔紙；潤滑油；噴嘴；折疊
　　ZB47型硬盒硬條包裝機組是我國引進技術并自行制造的高速卷煙包裝設備[1]，設計包裝速度550包/min[2-3]。設備的主機YB47型硬盒包裝機的鋁箔紙供給裝置采用吸風輪弧形輸送，與中速包裝設備（如YB45型包裝機）相比[4-5]，該套裝置鋁箔紙傳送為連續(xù)運動，即鋁箔紙在不停頓的狀態(tài)下完成裁切、單張輸送和不合格鋁箔紙?zhí)蕹裙ぷ鳎梢詽M足設備高速運轉的要求，有效保證了鋁箔紙的輸送和裁切品質。在生產(chǎn)過程中，包裝設備對原輔材料的要求較嚴格，如果鋁箔紙過于干燥，在包裝過程的折角、折邊工序中，鋁箔紙容易被折爛，造成原輔材料浪費，影響產(chǎn)品包裝品質[6]。為此鋁箔紙輸送部分設計有一套潤滑裝置，主要在鋁箔紙輸送過程中對其表面噴射霧狀潤滑油，使鋁箔紙在折疊過程中提高折疊品質。但在生產(chǎn)過程中，該套潤滑裝置頻繁發(fā)生管路吸不上油、過濾片堵塞以及帶閥接頭和油霧器滲漏等故障，影響設備的正常運行。目前針對國內卷煙生產(chǎn)企業(yè)使用的主流設備GDX1、GDX2等包裝機組，設計有鋁箔紙自動噴油裝置[7]、毛氈旋轉式鋁箔紙涂油器[8]等，用于降低操作人員的勞動強度，提高卷煙產(chǎn)品包裝品質，取得了良好的應用效果[9]。但該類裝置大多采用毛氈吸附潤滑油與鋁箔紙接觸，以涂抹的方式完成潤滑功能[10-11]，存在紙粉易積聚、不易清理，涂油不均勻等問題。為此，利用噴霧噴嘴噴射油霧的方法，對YB47型包裝機鋁箔紙潤滑裝置進行改進，以提高潤滑油的控制精度，改善鋁箔紙的折疊效果，提高設備有效作業(yè)率。
　　1　問題分析
　　1.1系統(tǒng)結構
　　YB47型包裝機鋁箔紙潤滑裝置采用壓縮空氣進行控制，主要由電磁閥、帶閥接頭、噴嘴、排氣閥、過濾器和油霧器組合裝置等部件組成[12]，其氣動原理見圖1。其中，帶閥接頭（2）為二位二通氣動控制閥，與噴嘴（3）相連接，通過壓縮空氣控制該閥的通斷完成噴嘴噴油與停噴功能。在生產(chǎn)過程中，過濾器和油霧器組合裝置（5）以氣體為動力，向氣動系統(tǒng)中的氣動元件提供霧狀潤滑油[13]，由操作人員通過儲油杯的觀察窗確定潤滑油存量，當達到下限時，人工通過潤滑油加注口加油。潤滑裝置工作時，壓縮空氣分成兩路進行控制：一路直接進入帶閥接頭（2），打開接頭；另一路經(jīng)過過濾器、油霧器后，帶油霧的氣源通過打開的兩個帶閥接頭進入噴嘴（3），噴嘴出口處安裝有一片聚乙烯粉末壓制的過濾片，潤滑油通過過濾片后便成為霧狀，均勻地噴射在鋁箔紙頂端和底端的折疊部位。 　　1.2存在問題
　　在生產(chǎn)過程中，由于潤滑油中含有微量雜質，當潤滑油在油霧器中被吸取時，容易粘附在管壁上，逐漸堆積后會將吸油管堵塞，從而造成吸不上油的現(xiàn)象。原設備的噴嘴壓縮空氣腔與帶閥接頭連接為一體，過濾片位于壓縮空氣腔的盡頭，當攜帶潤滑油的壓縮空氣到達噴嘴時，的出口即為過濾片。過濾片由聚乙烯粉末壓制而成，潤滑油噴出后方向性較差，無法保證噴油位置精確。同時，粉末顆粒之間的縫隙很小，潤滑油中的雜質會吸附在過濾片的縫隙中，當積聚到一定程度時，過濾片縫隙堵塞，造成壓縮空氣無法從過濾片處噴出，使?jié)櫥蜔o法有效噴射到鋁箔紙上。另外，過濾片堵塞使噴嘴壓縮空氣腔的壓力無法釋放，就會從帶閥接頭的連接處滲出，造成潤滑油滲漏，甚至會滴落到鋁箔紙上，影響卷煙產(chǎn)品品質。此時，只有更換過濾片才能保證鋁箔紙的潤滑效果。由于堵塞是一個漸進過程，在設備運轉過程中無法及時發(fā)現(xiàn)過濾片堵塞現(xiàn)象，噴油情況逐漸惡化，從而對鋁箔紙折疊效果產(chǎn)生影響，而設備對于鋁箔紙端部折疊品質缺陷缺少有效的檢測和剔除方法[14]，因此存在隱患。
　　2　改進方法
　　2.1更換噴嘴
　　為避免堵塞，將原噴嘴更換為氣體霧化噴霧噴嘴，結構見圖2。其工作原理為：壓縮空氣從噴嘴的右側進入壓縮空氣腔（9），再從油氣混合噴嘴（5）噴出，氣流在油氣混合噴嘴處不斷向下流動，形成局部的真空度，對潤滑油腔（4）形成引力，潤滑油受到引力作用后進入主體支座（3）的左側腔體，并進入潤滑油腔（4）內。當潤滑油由油腔下方出口處流出時，壓縮空氣將油擊散形成霧狀噴出噴嘴。該噴嘴的調節(jié)螺桿（1）安裝在連接座（2）上，連接座與主體支座連接，旋轉調節(jié)螺桿使其在潤滑油腔內上下移動，利用其頭部的圓錐面與出油孔的間隙變化可以控制出油量的大小。氣體霧化噴霧噴嘴具有性能穩(wěn)定、使用壽命長、維護簡單等特點，且與原噴嘴的外形尺寸基本相同，可以安裝在原噴嘴位置，與其他零部件不相干涉。 　　2.2拆除油霧器
　　選用氣體霧化噴霧噴嘴后，壓縮空氣管路中無需攜帶潤滑油，只需將壓縮空氣引入噴嘴即可。因此，拆除原設計管路中的油霧器裝置，并在該位置上安裝調壓閥，將管路直接連接至噴嘴的進氣端，保證氣路暢通。
　　2.3加裝儲油裝置
　　油霧器拆除后，需要重新設計儲油杯。根據(jù)設備實際運行狀況和運行時間，儲油杯的設計容量確定為2000mL，可滿足設備運行200h的需求。為方便操作人員觀察儲油量并及時加注潤滑油，儲油杯設計有觀察窗并安裝在設備右機身后方的外側，高度與噴嘴相同，方便操作人員加注潤滑油。儲油杯內設計有吸油管并引出接口，通過管路與噴嘴的進油端相連接，保證油路暢通。
　　2.4潤滑裝置參數(shù)設計
　　2.4.1氣源壓力參數(shù)
　　改進后鋁箔紙潤滑裝置氣動原理見圖3。噴油時壓縮空氣通過調壓閥控制，根據(jù)鋁箔紙輸送情況，經(jīng)過運行試驗確定工作壓力為150kPa。該壓力值既可保證噴油效果，也可減少油霧飛散對設備表面造成污染。 　　2.4.2潤滑油開啟和關閉時間
　　采用程序控制的方法實現(xiàn)鋁箔紙潤滑的開啟和關閉功能[15-16]。在YB47型包裝機中利用設備原控制程序對氣路中的電磁閥進行控制，在IPC操作面板上設定噴油頻次和時長等參數(shù)。程序中“鋁箔紙松卷潤滑油”功能主要用于控制鋁箔紙潤滑裝置的噴油及停噴，該模塊共有5個參數(shù)：①“開啟鋁箔紙潤滑”參數(shù)用于開啟和關閉鋁箔紙潤滑功能；②“潤滑油流動開啟的機器轉數(shù)”是指潤滑油開始噴射時的設備運行速度；③“潤滑油加注開啟時間值”是指噴油時間；④“潤滑油加注關閉時間值”是指停噴時間；⑤“潤滑油流動關閉的機器轉數(shù)”是指潤滑油停噴時的設備運行速度。改進前表1中的“推薦設定值”與“實際設定值”參數(shù)相同，為潤滑裝置使用的實際參數(shù)；改進后由于噴嘴的噴射方式與原來不同，因此需對“實際設定值”進行修改，并通過試驗確定Z佳參數(shù)，見表1。參數(shù)修改后，設備由開啟逐漸提速到正常速度（550包/min）過程中，當速度上升至200包/min時，鋁箔紙潤滑功能開啟，噴嘴以噴油30s、停頓5s的循環(huán)方式，間歇性地對鋁箔紙進行噴油潤滑；當速度下降至200包/min時，鋁箔紙潤滑功能關閉，停止噴油，即鋁箔紙潤滑功能只在機器速度200～550包/min區(qū)間內處于開啟狀態(tài)，對鋁箔紙進行潤滑。 　　2.4.3噴嘴調節(jié)參數(shù)
　　噴嘴安裝高度經(jīng)試驗確定為距離鋁箔紙輸送平臺20mm。此時，潤滑油噴射在鋁箔紙表面的寬度為20mm，可滿足鋁箔紙折疊部分的要求。通過調節(jié)螺桿可對噴油量進行控制，調節(jié)螺桿螺紋的螺距為0.8mm，以調節(jié)螺桿堵住噴口為基準，向外旋轉一圈，即調節(jié)螺桿向后退0.8mm，潤滑油恰好可以從儲油杯中吸出，并進入噴嘴噴出，此時為潤滑油的Z小流量，設備正常運轉時采用Z小流量，即可滿足鋁箔紙的潤滑要求。設備停機和維護保養(yǎng)時，利用調節(jié)螺桿將噴嘴關閉，防止管路內留存的少量潤滑油滴落到鋁箔紙上。
　　3　應用效果
　　改進后對鋁箔紙潤滑裝置進行連續(xù)運行監(jiān)測，監(jiān)測時間8h，檢測數(shù)據(jù)見表2。可見，改進前在監(jiān)測時間內噴油量為（10±5.4）mL/h，改進后噴油量為（10±0.8）mL/h；改進前噴油寬度值為（20±9.8）mm，改進后噴油寬度值為（20±1.5）mm。改進后潤滑裝置噴油量穩(wěn)定，提高了設備運轉過程中的噴油精度，滿足了鋁箔紙折疊部位的潤滑要求。 　　4　結論
　　改進后YB47型包裝機鋁箔紙潤滑裝置，噴油方式穩(wěn)定可靠，噴灑均勻，氣路油路結構簡單，維護方便，噴油量控制精度由（10±5.4）mL/h提高到（10±0.8）mL/h，噴油寬度值控制精度由（20±9.8）mm提高到（20±1.5）mm。同時，未出現(xiàn)噴嘴堵塞、潤滑油滲漏等現(xiàn)象，保證了鋁箔紙的潤滑效果，鋁箔紙輸送與折疊正常，包裝品質穩(wěn)定。由于氣體霧化噴霧噴嘴無相對運動、無磨損，使用壽命相對較長，從而降低了設備的運行成本，提高了設備生產(chǎn)效率。
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