PROTOS卷接机组蜘蛛手传动机构同步带失效的原因及对策

栗勇伟，马少军，吴志强

（河南中烟工业有限责任公司郑州卷烟厂，河南 郑州 450000）

PROTOS卷接机组以其良好的使用性能在卷烟厂广泛使用，并作为卷烟厂下一步设备升级的首选设备。据不完全统计，全国在用PROTOS卷接机组大约1 000台套。PROTOS卷接机组蜘蛛手机构的作用是将卷烟机上的双倍长度烟支输送到接装机进烟鼓轮上，是机组高精度运转的机构之一，其动力通过同步带传递，同步带磨损后精度降低，使蜘蛛手机构输送烟支不准确，影响机组运行效率以及产品质量，而且更换同步带时必须对设备技术参数进行反复调整，造成停机时间过长，影响设备生产效率。

本文对该同步带失效的原因进行分析，并通过设备的维护保养、应用圆弧齿同步带替代原梯形齿同步带来解决蜘蛛手同步带易失效问题。

一、原因分析

如图1所示，PROTOS蜘蛛手机构由卷烟机对接传动箱上的主动轮通过梯形齿同步带带动，蜘蛛手拾取烟支，传递到接烟轮上并整齐排列。通过分析，该同步带失效主要原因如下。

图1 蜘蛛手传动机构

1.润滑油浸入同步带

如图1所示，蜘蛛手机构的润滑油通过主轴上两个泄漏的油封浸入同步带，引起同步带发胀，使同步带强度降低，节距产生变化，造成与同步带轮啮合不正确，使同步带磨损加快，加速失效。

2.同步带预紧力过大

由于蜘蛛手机构传动精度要求较高，为消除同步带传动误差造成的蜘蛛手机构运动旷量，维修人员习惯于通过张紧同步带来消除传动间隙，从而造成同步带张力过大，引起同步带节距变化，加速同步带失效。

3.过大的冲击载荷引起同步带失效

为了节约辅料的消耗，机组的制动时间设置为2.5～3s，但由于蜘蛛手机构自身重量大，转速高，设备频繁启动对同步带产生较大的冲击载荷，降低了同步带的使用寿命。

二、改进措施

1.防止主轴润滑油的泄漏

加强蜘蛛手机构的维护力度，及时检查润滑油是否泄漏。在维护过程中要注意以下两个问题：

（1）安装油封时注意唇口方向的正确安装，两个油封的唇口方向均朝着蜘蛛手机构的壳体。

（2）保持用作通风的消声器表面洁净，消声器表面的粉尘和油污会造成通风阻塞，当设备运行后，油温升高，蜘蛛手机构内部压力大于大气压力，造成润滑油泄漏。故在维护过程中，应及时清理消声器表面的粉尘及油污。

2.避免同步带过大的预紧力

在安装同步带时，使其张紧并保持适当的预紧力。

3.选用圆弧齿同步带替代梯形齿同步带

同步带在运动中，梯形齿同步带齿顶不与带轮槽接触，带齿构成直边产生多边形效应。圆弧齿同步带齿顶与齿槽接触，减少了圆弧齿同步带带齿形成的多边形边长，大大降低了多边形效应，使圆弧齿同步带传动精度增加、传动噪声降低、冲击振动减小，能够承载较大负荷。结合蜘蛛手机构的传动载荷与精度较高的要求，选择圆弧齿同步带驱动蜘蛛手机构。

（1）同步带的选择。参考表1同步带的物理性能表（GB/T 13487-2002），圆弧齿8M型同步带的多项物理性能优于H型梯形齿同步带，因此选择8M型圆弧齿同步带替代原H型梯形齿同步带。

原蜘蛛手传动机构使用的梯形齿同步带型号为450H075，该同步带的节距Pb为12.7mm，节线长上的齿数为90，则该同步带的节线长Lp为

Lp=Pb×齿数=12.7×90=1 143mm

选择节线长与原同步带节线长较为接近的HTD-8M-1136圆弧齿同步带，该同步带节距为8mm，节线长为1 136mm。

表1 同步带的物理性能

（2）改进同步带轮。原来的主动轮为DN21 204200；改进后的主动轮为DN21203600，其节距为12.7mm，齿数均为34。

周节线长=12.7mm×34=431.8mm。

431.8 mm÷8mm=53.975，选择齿数为54、节距为8mm的圆弧齿同步带轮作为改进后同步带轮。

三、结论

以上改进措施应用在中速机卷接机组PROTOS70和高速机卷接机组PTOTOS90(ZJ112)，使蜘蛛手机构进行烟支输送准确，同步带的使用寿命有了很大提高。

[1]杨玉萍，曹清林，沈世德.同步齿形带的研究使用现状与发展.