吳瑯

（許昌煙草機(jī)械有限責(zé)任公司，河南許昌461000）

1 芯軸的工作位置及系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求

在煙草設(shè)備中，盤紙更換機(jī)是專門為卷煙機(jī)提供水松紙或?yàn)V棒成型機(jī)提供盤紙的機(jī)器。目前各煙廠使用的盤紙更換機(jī)型號(hào)不盡相同，結(jié)構(gòu)也有很大差異。YF73 型盤紙更換機(jī)為我公司最新推出的機(jī)型，具有結(jié)構(gòu)緊湊，運(yùn)行穩(wěn)定、安全、可靠，操作維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，能在主機(jī)全速運(yùn)行時(shí)完成紙帶拼接功能，進(jìn)而完成盤紙更換功能。

盤紙芯軸系統(tǒng)為轉(zhuǎn)盤上固定新、老盤紙的部位，如圖1 所示，有兩個(gè)芯軸，內(nèi)部結(jié)構(gòu)完全一致。在機(jī)器正常運(yùn)行過程中，轉(zhuǎn)盤有以下幾個(gè)工作位置：圖1（a）為準(zhǔn)備裝載新盤紙時(shí)轉(zhuǎn)盤所處位置；圖1（b）為機(jī)器正常工作時(shí)轉(zhuǎn)盤的位置，同時(shí)也是舊盤紙耗盡后準(zhǔn)備剔除盤紙芯時(shí)的位置；圖1（c）為紙帶拼接前開卷臂拾取新盤紙紙頭時(shí)轉(zhuǎn)盤的位置。

圖1 芯軸位置示意圖

芯軸系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求：（1）在機(jī)器正常工作狀態(tài)下，盤紙芯轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，且盤紙芯在芯軸上不能前后竄動(dòng)；（2）當(dāng)老盤紙耗盡后，芯軸能自動(dòng)將老盤紙芯彈出，不影響重復(fù)安裝新盤紙；（3）芯軸能適應(yīng)不同寬度盤紙，盤紙中心到轉(zhuǎn)盤左端面始終保持182mm 設(shè)計(jì)尺寸不變。

2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

如圖2 所示，芯軸系統(tǒng)由氣缸、芯軸、彈簧、卡爪以及帶輪、旋轉(zhuǎn)盤等組成，通過支撐套6 安裝在大轉(zhuǎn)盤3 上，機(jī)器運(yùn)行過程中，芯軸系統(tǒng)自身旋轉(zhuǎn)靠帶輪7 通過皮帶與各自的伺服電機(jī)連接。芯軸5 通過氣缸1 和彈簧4 相互作用，在支撐套6 內(nèi)左右滑動(dòng)，銷子11 鎖在芯軸5 上，隨芯軸5 移動(dòng)，可推動(dòng)導(dǎo)軌套12 向右移動(dòng)，導(dǎo)軌套12 與齒形板15 通過卡槽結(jié)合在一起。導(dǎo)塊18 一端鎖在齒形板15 上，一端鎖在旋轉(zhuǎn)盤17 上，旋轉(zhuǎn)盤17 不能左右移動(dòng)，這樣導(dǎo)塊18 可以隨齒形板15 的左右移動(dòng)形成連桿機(jī)構(gòu)而進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。導(dǎo)塊18 的柄與卡爪19 的斜長(zhǎng)孔配合。彈簧16 可推動(dòng)導(dǎo)軌套12 向左移動(dòng)。彈簧8 通過連接套9和滑動(dòng)軸承10 對(duì)隔墊14 保持向右的張力。

圖2 芯軸結(jié)構(gòu)示意圖

3 工作原理

當(dāng)需要裝載新盤紙時(shí)，氣缸1 通氣，通過擋圈2 推動(dòng)芯軸5 向右移動(dòng)，擠壓彈簧4，鎖在芯軸5 上的銷子11 向右推動(dòng)導(dǎo)軌套12、齒形板15 及導(dǎo)塊18，同時(shí)向右擠壓彈簧16。當(dāng)導(dǎo)塊18 順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，帶動(dòng)卡爪19 向下運(yùn)動(dòng)，卡爪縮回，新盤紙?jiān)诒P紙安裝臂的作用下向左擠壓隔墊14，使彈簧8 處于擠壓狀態(tài)。新盤紙安裝到位后，氣缸1停止作用，芯軸5 在彈簧4 的作用下向左移動(dòng)，回到初始位置。此時(shí)，導(dǎo)軌套12 在彈簧16 作用下向左移動(dòng)，帶動(dòng)齒形板15、導(dǎo)塊18 向左移動(dòng)，導(dǎo)塊18 逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)卡爪19 向上運(yùn)動(dòng)，卡爪19 伸出，擋住盤紙芯右端面，在卡爪19 和隔墊14 雙重作用下，盤紙芯被定位。

當(dāng)盤紙耗盡，盤紙芯需要彈出時(shí)，氣缸1 通氣，卡爪19縮回，盤紙芯在彈簧8 的作用下被隔墊14 彈出芯軸系統(tǒng)。

由于各種盤紙規(guī)格不一樣，盤紙寬度也不一致，為了保證盤紙中心面到大轉(zhuǎn)盤3 左端面182mm 設(shè)計(jì)尺寸不變，如圖2 所示，我們將隔墊14 的厚度尺寸設(shè)計(jì)為可變尺寸，不同盤紙規(guī)格對(duì)應(yīng)不同厚度的隔墊，這樣，盤紙規(guī)格發(fā)生改變時(shí)，只需更換一種零件即可。

氣缸由電磁閥控制。由于在工作過程中盤紙長(zhǎng)時(shí)間高速旋轉(zhuǎn)，一旦電磁閥出現(xiàn)問題，芯軸卡爪縮回，盤紙脫落，會(huì)對(duì)人、機(jī)造成不可預(yù)知的危險(xiǎn)后果，為了安全起見，我們?cè)谝粋€(gè)回路上安裝了兩個(gè)電磁閥，其中一個(gè)出現(xiàn)問題，另一個(gè)仍能保證氣缸正常工作。氣路原理圖如圖3 所示。

圖3 氣路原理圖

4 結(jié) 語

經(jīng)過機(jī)組實(shí)際運(yùn)行表明，芯軸系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、安全、可靠，操作維護(hù)方便。盤紙芯在芯軸上轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，前后定位準(zhǔn)確；當(dāng)需要更換新盤紙或老盤紙耗盡芯軸彈出時(shí)，卡爪伸縮自如，動(dòng)作靈敏、準(zhǔn)確、到位；當(dāng)盤紙規(guī)格更換時(shí)，只需更換一種零件，快捷適用，達(dá)到了設(shè)計(jì)的初衷和要求。