YB517型盒外透明纸包装机卷筒架心轴结构的改进

薛荣强， 施忠兵， 马万杰

（上海烟草机械有限责任公司，上海201206）

1 引言

如今，国内烟草市场竞争正日趋激烈，各大烟厂对卷烟产品的生产效率有了更高的要求。透明纸卷筒用尽并进行更换时，时常会出现因卷筒定位不准导致包装机无法连续运行的情况，大大影响了卷烟产品的生产效率。为此，本文对卷筒架心轴的结构进行了改进。

2 存在问题

透明纸卷筒安装在包装机的透明纸卷筒架心轴上，其结构［2］如图1所示。整个心轴固定在轮毂上，而左右两压簧分别由固定于轮毂上的止动箍9和轴座5对其进行压缩并使之正常工作。

图1 YB517透明纸卷筒架心轴结构图

包装机在运转时（即常态下），气缸未工作，由于左压簧的弹性系数比右压簧大，导板2在环7的推动下，位于最高端。当透明纸即将用尽时，需要更换新的透明纸卷筒，此时气缸开始工作，使得导板2在推杆6的作用下开始往下运动，从而将用尽了的透明纸卷筒松开并换上新的卷筒，通过关闭气缸后，在左弹簧的作用下导板向上运动，使新卷筒获得支撑并定位。

可以看到，整个过程中导板在气缸及压簧的共同作用下实现了往复运动，导板、连杆以及机座共同组成了一个“平行四边形”的四连杆机构［3］，由于有构成120°夹角的三个导板，当导板进行平动时，三个导板会同时运动，即三个导板如同1个导板一样始终做着相同的运动。在原辅材料运输过程中，难免因外界干扰等而使卷筒内心形状出现不规则的情况，当这种不规则的卷筒装入心轴后（如图2），任意一个导板受到阻碍都会使三个导板同时受阻，从而影响到导板对卷筒的支撑，并直接影响到透明纸卷筒的供给效果，甚至会导致供给失效。为此，很有必要对此结构进行改进。

图2 不规则卷筒装入心轴后导块的运动情况

3 改进方法

由于透明纸卷筒原辅材料的问题客观存在，为了减少其对包装机连续运行的影响，改善卷筒在心轴上的定位效果，将用气动控制的方式替代原先的平面连杆机构的传动方式来解决上述的问题。

该心轴结构（如图3）由空心轴1、塑胶夹套2、四块导板4、换向阀6、配气板7、支架8等零件组成。

图3 改进后的透明纸卷筒架心轴结构图

包装机在运转时（即常态下），换向阀6处于工作状态，此时气体通过空心轴内腔1及配气板7，流入换向阀6，并通过空心螺钉5进入塑胶夹套内壁2，随之产生压力使塑胶夹套膨胀并作用于导板4，使之始终处于弹起状态，即位于最高位置。当透明纸即将用尽时，需要更换新的透明纸卷筒，此时换向阀处于非工作状态，气体在流入换向阀后，不再流入配气板至塑胶夹套内腔中，而是直接被排出到外部空气中。此时，导板由于没有空气压力的作用而复位，即位于最低位置。这样，用尽了的透明纸卷筒得以松开并更换新的透明纸卷筒，通过再一次控制换向阀，在气体压力的作用下使得导板向上运动，从而使更换好的新卷筒获得支撑并定位。

可以看到，整个过程是通过换向阀控制气体的流向［4］，控制导板的运动状态。此结构不存在原结构的问题（如图4），即使一个导板受到阻碍，其余的三个导板仍能正常工作，使卷筒获得较为均衡的支撑力，卷筒的定位也就更稳定，这样就能提高透明纸供给的有效作业率。

图4 不规则卷筒装入改进的心轴后导块的运动情况

4 使用效果及推广

YB517型盒外透明纸包装机透明纸卷筒架心轴结构改进的实质就是将气动控制取代原先的机械传动，这样使透明纸卷筒在更换时能更准确地定位，并能大大减少因原辅材料问题对包装机运行的影响程度，改善机器的停机问题，提高了包装机组的有效作业率。

此外，针对一些较长的卷筒及卷筒前后有锥度误差的情况，该心轴结构（单排导板形式）亦可以采用多排导板的形式，使卷筒各个位置都能获得较为均匀的支撑力。

由于该结构具有较好的适应性，即对原辅材料（卷筒）的要求较低，其结构也可用于其他形式的卷筒心轴结构上，例如硬盒包装机上的铝箔纸卷筒心轴、内框纸卷筒心轴以及软盒包装机上的商标纸卷筒心轴等。这些心轴结构通过采用该结构的形式后，应该能进一步改善卷筒的更换及定位问题。

［1］ 胡国胜，戎磊杰，张明秋.YB47型硬盒包装机二号轮接杆定位方法的改进［J］.烟草科技，2011（4）：23-26.

［2］ 上海烟草机械有限责任公司培训教材编审委员会.ZB47型硬盒硬条包装机组（辅机部分）培训教材［M］.2008

［3］ 梁崇高，等.平面连杆机构的计算设计［M］.北京：高等教育出版社，1993.

［4］ 朱怀忠，王恩海.液压与气动技术［M］.北京：科学出版社，2007.