PASSIM8K卷接机组刀盘轴的改进

PASSIM8K卷接机组是英国MOLIMS公司在PASSIM7K机型的基础上改进的高速卷接机组。卷接机烟支切割系统中的自动进刀装置还是采用PASSIM7K机型的进刀方式：它是以气缸活塞推杆推动棘爪，棘爪推动棘轮，由棘轮带动丝杆螺母的进刀形式来补偿刀片在刃磨过程中的磨损。但是在实际生产过程中，由于单作用气缸活塞机构的传动盘与刀盘轴轴肩平面结合工作面过小容易磨损，致使进刀推杆复位弹簧容易疲劳断裂、进刀气缸活塞环磨损导致压缩空气泄漏以及进刀推杆的支承铜套磨损，造成自动进刀装置工作失效。影响了烟支的切口质量和设备有效作业率，增加了维修工作量及维修成本。

1.PASSIM8K卷接机组自动进刀装置中进刀气缸机构的故障原因分析

PASSIM8K自动进刀装置中进刀气缸机构是通过刀盘轴上的两个轴肩平面，和与其配合的传动盘上的两个突肩来传递整个进刀气缸机构的动力，进刀气缸机构的转动速度与刀盘轴速度相等。刀盘轴以两个轴肩平面与传动盘两个突肩进行联接，轴端用轴用卡簧定位。在高速运转状态下刀盘轴轴肩和与其配合的传动盘上的突肩因为接触工作面过小（每个接触工作面仅为2.5mm×15mm），两接触工作面容易产生相对位移，使刀盘轴轴肩平面和传动盘突肩表面疲劳磨损，造成自动进刀装置不能正常工作。

2.PASSIM8K卷接机组刀盘轴的改进原则和改进方案设计

2.1改进原则

在保证原自动进刀装置结构不变的前提下，首先应考虑到原刀盘轴轴肩与传动盘的传动精度和配合精度，在不破坏原刀盘的动平衡和静平衡的前提下加工零部件。

2.2改进方案设计

在改进原则的指导下，以刀盘轴轴肩平面及传动盘突肩接触工作面作为研究对象，进行研究和分析。根据机械零件的摩擦和磨损理论，由于刀盘轴轴肩平面和与其配合的传动盘上的突肩接触工作面过小，表面产生的局部应力大，造成刀盘轴与传动盘接触面磨损大，增加刀盘轴轴肩与传动盘突肩接触面工作面积后，可减少接触面表面疲劳磨损，延长零件使用寿命，同时，对接触工作面进行耐磨处理，提高接触面表面硬度和耐磨性能，提高接触面疲劳强度。因此，对工作接触面实施如下改进方案：

（1）在保持原刀盘轴加工精度和配合精度不变的情况下，加大刀盘轴轴肩与传动盘突肩的接触面工作面积，即加大每个原有接触工作面面积。（增加刀盘轴轴肩与传动盘突肩接触面工作面积后，轴表面受力减小，即减少接触面表面疲劳磨损。）

（2）将刀盘轴轴肩平面和与其配合的传动盘突肩由两个接触工作面改为四个接触工作面。改进后每个接触面受力减小，接触面摩擦力减小，从而减小接触工作面表面磨损。

（3）对刀盘轴轴肩和传动盘突肩接触工作面进行耐磨处理，减小了摩擦系数，增加了零件的使用寿命，提高接触面表面硬度和耐磨性能，提高接触面疲劳强度及传动的可靠性。

3.PASSIM8K卷接机组刀盘轴改进方案实施

将刀盘轴轴肩平面经机加工，由原来两个接触工作面加工为四个接触工作面，每个接触工作面尺寸为4.0mm×15mm；传动盘突肩接触工作面尺寸经机加工，由原来两个接触工作面加工为四个接触工作面，每个接触工作面尺寸为4.5mm×15mm。由于采用四个接触工作面，承载能力高，对中性好，导向性好，相互配合连接更加紧固，应力集中较小，使各接触工作面受力减小。最后，对刀盘轴轴肩和传动盘四个接触工作面进行渗氮处理，提高四个接触工作面的表面硬度、耐磨性、疲劳强度和抗蚀性。

4.改进效果

通过对刀盘轴及传动盘的改进，减少了刀盘轴轴肩与传动盘突肩接触面磨损，提高了刀盘轴及传动盘机械性能，延长了该部件使用寿命，使原来由传动盘突肩与刀盘轴轴肩平面磨损造成的刀盘轴中的进刀推杆支承铜套磨损、进刀棘爪复位弹簧及活塞复位弹簧变形断裂、活塞环磨损、气缸端部轴头磨损及定位轴承损坏等故障得到了有效地控制和解决，产品的外观质量缺陷数量大大降低，设备因该故障停机率明显减少，同时也降低了材料消耗，使卷烟产品质量达到工艺质量标准的要求。但是此次改进还有待进一步的完善和提高，下一步准备运用新知识、新工艺、新技术对棘轮进给机构和丝杆螺母机构进行改进，不断提高PASSIM80卷烟机自动进刀装置的稳定性和可靠性。

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