GDX2后身烟包输送轴连接方式的改进

GDX2后身烟包输送轴连接方式的改进（漯河卷烟厂卷包部）一、立项背景GDX2包装机烟包输送传动轴的作用是：把右机身传递过来的动力，通过传动齿轮，带动烟包输送带和烟包调头机构，把成型后的烟包逐一输送到下游机。其工作过程是：右机身输出的动力通过输出轴、联轴器、输入轴、连接销钉、齿轮组，带动烟包输送带和烟包调头装置工作。设备在长时间高速运行中，由于连接销钉承受传动过程中的交变荷载，销钉容易产生磨损甚至断裂，影响烟包输送和烟包定位成型，造成设备故障和产品质量隐患。以下是对我厂七组包装设备烟包输出联轴器的使用寿命和维修用时进行统计表。表1联轴器故障因素统计表机台号使用周期（月）故障原因维修时间（小时）1#10销钉断裂6.52#12联轴节销钉孔磨损53#13连接轴销钉孔磨损54#8销钉断裂6.55#11联轴节磨损需更换5.57#12销钉断裂79#13销钉磨损4.5制表日期：2019.5从表1可以总结出，我厂烟包输出联轴器的平均使用寿命为11.3个月，出现故障后平均维修用时为5.71小时。在该部位出现故障后，由于联轴器的连接方式为销钉连接，造成拆卸安装较麻烦，维修用时影响到设备运行效率。综上原因，很有必要对联轴器的连接方式进行改进。二、原因分析1、工作原理GDX2包装机八号轮输出的烟包进入烟包输送通道，并在通道内定位、干燥和最终成型，然后烟包通过调头机构换向调头，将烟包输送到下游机。该传动机构是由输出传动轴、联轴节、输入传动轴和齿轮组构成。动力输出轴和输入轴的连接方式是联轴节，联轴器通过销钉与传动轴连接，从而带动烟包输送和烟包调头部件运动。2、原因分析当设备长时间高速运行时，由于连接销钉承受传动过程中的交变荷载，特别是设备启动瞬间对连接销钉产生较大的剪切力，使连接销钉严重磨损或者断裂，传动轴和联轴器的销钉孔也会加剧磨损，造成设备运行失去稳定性，烟包输送出现不同步而产生挤烟现象，使设备存在安全隐患。3、问题现状由于传动轴销钉连接方式的特殊性，当联轴器和连接销钉磨损断裂需要更换时，拆卸联轴器相当繁琐，需要先将烟包输送部件和烟包调头部件分解拆卸，然后把一端传动轴抽出方可更换联轴器，更换联轴器和连接轴后需要重新钻孔安装销钉，由于操作空间狭窄且需要反复拆装校对，对该部件维修更换相当繁琐，更换维修时间需要6小时左右，严重影响了设备正常运行。其结构见图1。图1连接方式结构图总之，由于设备长时间运行，连接销钉易产生磨损造成连接松动，严重时造成销钉断裂。更换联轴节时需要将烟包输送部件和烟包调头部件进行拆卸分解，并且更换输出、输入轴，需要对联轴节和连接轴进行钻孔定位。由于该部位处于右机身和烟包输送调头部件中间位置，其空间狭窄，对该部位维修保养时十分困难，且不易保证联轴节安装精度，影响设备传动精度。三、改造措施1、整体思路根据传动轴的工作性能和对传动扭矩的要求，将联轴节的连接方式由销钉连接改进为普通平键连接。销钉连接的缺点是，传动力矩小，易磨损或者断裂，装配加工麻烦且对装配工艺要求较高。使用普通平键连接，只需要将联轴节轴和联轴节加工出标准键槽，利用普通平键进行装配连接即可，更重要的是，进行更换和维修时，只需将联轴节轴向移动即可拆卸安装，避免了因更换联轴节而拆卸其它部位的繁琐工作。2、项目实施（1）对输入轴重新进行设计，一端设计为适配输入传动齿轮联结，符合安装稳固、传动平稳的要求，另一端设计加工平键键槽，用来与输出轴联结，符合相位传递准确、无多余活动量的要求，其结构见图2。图2改进的输入轴结构图（2）对输出轴重新进行设计，一端设计为适配输出传动齿轮联结，符合安装稳固、传动平稳的要求，另一端设计加工平键键槽，用来与输入轴联结，符合相位传递准确、无多余活动量的要求，其结构见图3。图3改进的输出轴结构图（3）对联轴器重新进行设计。根据该机构所处的空间狭小特点，选用十字万向联轴器，既能满足转动力矩要求，又能满足所连接两轴的可靠运转。其结构见图4。图4改进的联轴器结构图改进后轴的的安装方式见图5所示。图5改进后联轴器传动结构示意图3、调试与安装（1）首先安装动力输出轴，使其与安装基准面垂直，确保轴端齿轮与主动齿轮良好配合。（2）安装联轴器。把联轴器一端装在输出轴上，使用普通平键将其连接。（3）安装输入轴，轴端与联轴器平键连接，另一端齿轮与烟包输送齿轮组良好配合。（4）将联轴器两端抱紧咂箍锁紧，使输出轴、输入轴平键连接达到紧配合。改进后的实物图如图6所示。图6改进后实物图4、变更零件型号和图号见表2。表2零件图号（型号）变更统计表序号零件名称原图号（型号）现图号（型号）1齿轮0P1356OP1356-LYGZ2联轴器40010610844001061084-LYGZ3轴0P51300P5130-LYGZ45制表日期：2019.7四、改造费用设计加工输入轴、输出轴、联轴器等费用约12600元（单台）。五、改造效果1、零配件使用寿命增加，节约维修费用该部位连接方式改进后，传动轴与连轴器的连接方式由原来的销钉连接，改进为普通平键连接，销钉磨损、断裂的故障得到有效解决，该部位的使用周期可达到36个月，是改造前的备件寿命的三倍，改造前的备件价钱:输出轴187元,联轴器3510元,输入轴210元。则在零备件寿命周期内可节约费用为（187+3510+210）*3=11721元。图4改进前后使用寿命对比图2、缩短维修时间，提高设备效率改进后，便于拆卸安装维修，维修用时平均约1.2小时，比改进前的5.71小时用时缩短了4.51小时，节约设备维修时间，提高了设备效率，提前停产时间为4.51/24=0.19天，由漯河厂财务部得知：卷包部每日用电量为7145.87度，电费为0.64元/度；卷包部每日用水量为81.125吨，水费为5.29元/吨；卷包部每日天然气消耗8642.21方，天然气费为3.21元/方。则提产停产节约费用为0.19×（7145.87×0.64+81.125×5.29+8642.21×3.21）=6221.36元。则在零备件周期内提升效益为6221.36*3=18664.08元。图5改进前后维修时间对比图3、降低烟支消耗，提升效益由车间现场统计，一次设备故障维修造成的烟支消耗约2w支左右，则七台设备造成消耗14W支左右。据漯河卷烟厂财务部统计得知:卷烟纸:8.8元/万支；接装纸：15.39元/万支；滤棒：70.96元/万支；卷烟用胶：1.85元/万支；小盒包装：67.65元/万支；内衬纸：9.28元/万支；框架纸：4.86元/万支；包装膜：4.4元/万支；成品烟丝：531.85元/万支