ZB45包装机烟支库搅拌电机的改造
摘 要：ZB45包装机组的烟支搅伴装置由一台单独直流电机驱动，电机经过轴前端的小齿轮来带动菱形块、拍板和烟支搅拌棍子运动，使烟支顺利进入下道。此箱体属于飞溅式润滑，润滑油容易渗入电机内部、吸附于线圈上，造成短路烧毁电机。本文经过对烟支搅拌装置分析，经过增加法兰盘和联结传动轴，解决了润滑油容易渗入电机内部的问题；把直流电机改为普通立式交流电机，既节约了维修费用，又提高了设备的稳定性和平稳性。
关键词：ZB45包装机组；烟支搅拌电机；法兰盘 ；联接传动轴
中图分类号：TS43 文献标识码：A
ZB45包装机组是国家烟草专卖局于20世纪末期引进的每分钟800包香烟的设备，是烟草企业的主导机型。该机组烟支库搅拌电机属于直流调速、直流电机驱动的结构。随着使用年限的增加，直流调速控制系统越来越显露出它的弊端，不但结构复杂、配合严谨、维修困难，而且配件昂贵、故障率高。
通常一台直流电机进口价大约2万元左右，一台直流电机速度控制器的价格也在1万元以上。随着电子技术的发展，交流变频调速系统的技术日益成熟，并开始在卷烟包装设备上大量应用。电机维修费用及使用成本太高，因此企业决定烟支库的烟支搅拌电机进行技术改造。
1 原理分析
烟支库的烟支搅拌电机位于机组的机身右侧，是烟支进入包装机组的第一工序，在结构上由烟支搅拌装置和下烟通道及烟支夹板三部分组成。在直流电机运行过程中烟支勻速落入下烟通道，确保烟支料位平整。原烟支直流搅拌电机经过小齿轮和中间偏心齿轮轴驱动，偏心轴又将动力分为两路：一是偏心齿轮经过连杆带动大齿条作往复运动，大齿条又将动力传给23个小齿轮，最终实现23个烟支搅拌辊在工位内做往复回转运动。二是偏心轴上齿轮经过中间齿轮带动凸轮旋转，凸轮经过小轴、滚子驱动烟支夹杆作往复回转运动，最终实现拍打烟端面使烟支端面平整并顺利落入通道中。
2 存在的问题及原因分析
2.1 经过对烟支搅动装置的原理进行分析，发现电机烧毁的主要原因是电机运行时速度高引起齿轮箱向电机内部渗油。电机的密封垫靠近端部的一个油封，安装在箱体上的直流电机并没有采取任何密封措施，传动轴直接油封和润滑箱体的润滑油直接接触。要彻底解决电机渗油的问题，必须使电机端部的传动轴不与润滑油直接接触，才能够最终解决润滑油向电机内部渗油的问题。
2.2 经过分析，本着可靠性、经济性的改造原则，对该烟支搅动直流电机传动装置进行彻底改造。经过对搅动装置结构分析，测绘并查找相关资料，有关技术人员进行论证后，一致认为可以在改造的电机与润滑油箱体之间安装法兰盘，在法兰盘一端加装油封和轴承，最终在电机主传动轴上安装联接传动轴，就会彻底解决电机内部渗油的问题。
3 改进方案及实施步骤
3.1 把烟支库直流搅拌电机拆下，量出电机传动轴伸出端部的长度尺寸和直径尺寸。
3.2 测量齿轮箱箱体和原联结面孔距尺寸、交流电机端面与孔距的尺寸，经过设计，绘制设计加工出法兰盘尺寸，在法兰盘一端加工出密闭油封和轴承的具体位置。
3.3 根据法兰盘尺寸、改造的三相普通交流电机传动轴的长度和直径，设计加工出联接传动轴。
3.4 首先把加工的联接传动轴安装在三相普通交流电机的传动轴上，并进行适当调整，紧固联接传动轴上的四个螺丝钉；其次把轴承和油封安装在法兰盘上；再次将法兰盘安装到三相普通交流电机端面上，使法兰盘的凹槽与电机端面上的凸起部分相互紧密配合，这样做的好处是能保了二者的同心。把小齿轮安装到法兰盘与联接轴上面，紧固小齿轮上的四个螺丝钉，最后把装配好的三相普通交流电机传动机构，安装到箱体原来的位置上。改造设计后的三相普通交流电机结构简图如图1所示。
3.5 电器控制选型方面，根据原直流电机的转速功率等参数，找出符合原机运行速度功率的普通三相交流电机，根据日常使用的变频器情况，选择三相交流输入输出的变频器。根据原机控制原理，提取原机速度信号经过转换，直接驱动变频器作为改造后的自动调速控制信号，从而确保烟支库电机速度与原机保持一致，避免了速度不匹配带来的烟支下落不及时和烟支空头等缺陷。电器控制连锁线路方面，把原理连锁信号经过合理转换，过渡到变频器相应接线端子当中，确保改造后的三相交流调速装置能够正常运行。
4 使用效果及分析
4.1 改造后增加了一台变频器、一套联轴器传动装置和一台普通三相交流电机，总投资约5000元左右，直接节约费用约2.5万元，彻底解决了电机渗油的问题，完成了对烟支搅拌装置的改造。
4.2 改造后普通三相交流电机驱动装置，不仅结构简单而且运转可靠。经过一年来的连续运行，改造后的部位运行良好，未出现任何不良现象。减少了直流电机出现故障而引起的停机时间和维修次数。
结语
经过烟支搅拌装置改进，提高了ZB45包装机组的设备性能，降低了维修费用，提高了设备的稳定性和有效作业率，同时还提高了自己分析问题和解决问题的能力。
参考文献
[1] 张永耀.机械制图[M].北京：机械工业出版社 ，2001.
[2]意大利G.D公司ZB45包装机维修调整手册[Z].1994.11.
[3]意大利G.D公司ZB45包装机零件装配图册[Z].1994.11.
下一篇：新型积木式机械教具设计