山东中烟工业有限责任公司滕州卷烟厂
1 提出问题
压丝轮是ZJ116A机组VE风室的重要组件,它完成对烟丝束离开风室装置进入烟枪的初步压缩,并在此由铲丝刀将吸丝带上的烟丝束铲下落入烟枪中。ZJ116A机组压丝轮轮体由合金材料制成,不易磨损,这与PROTOS70相比有了较大的改进。由于轮体直径较小,故所用轴承型号也较小,为608向心球轴承。设备正常运转速度下,压丝轮的转速高,轴承的使用周期短,需经常拆卸更换,由于轴承的安装为内嵌式,拆卸极为不便,且极易损坏压丝轮轴。
图1 608向心球轴承
通过查阅《设备故障维修记录表》平均每月压丝轮轴承的总更换次数达到2次。生产中为保证班次生产效率一旦出现压丝轮轴承损坏需立即更换,以下是活动前压丝轮轴承的更换方法:
通过实际的使用效果来看, 这种更换方式不仅费时费力,而且极易造成压丝轮轴损坏。
2 提出方案
方案一:设计压丝轮轴承外圈夹持式拆卸工装。根据压丝轮轴承外圈尺寸设计一端部开口,且带有紧固螺栓的筒状工装。工装内部由一根螺栓贯穿。利用端部开口形变产生的加持力夹持轴承外圈,中心螺栓顶住压丝轮轴,利用螺栓旋转前进的反作用力将轴承取出。
方案二:设计压丝轮轴承内圈夹持式拆卸工装。根据压丝轮轴承内圈具有凹槽的结构特点,设计一管状工装,工装端部带有多个紧固螺栓。工装内部由一根螺栓贯穿。利用工装端部螺栓插入轴承内圈凹槽内,以提供足够的夹持力;中心螺栓顶住压丝轮轴,利用螺栓旋转前进的反作用力将轴承取出。
经过比选,轴承内圈有凹槽受力点,紧固螺栓可插入沟槽内,可提供足够的夹持力,利用中心螺栓旋转前进的反作用力有将轴承内圈取出的可能性,因此选择方案二,并制定对策实施方案。
序号 | 对策 | 目标 | 措施 |
1 | 管体加工制作 | 1.管长l=100mm,端部外圆外径φ=25mm内径φ=12.5mm,深度10mm。 2. 距离端部50mm以上,外部管面两侧车深度为2mm平面。 | 1.根据最优方案的各项指标进行设计,采用CAD软件绘图。 2.选取强度、价格的合适材料 3.根据设计进行管体制作 |
2 | 锁紧螺栓采购与螺孔加工 | 采购形式、尺寸、强度、价格合适的螺栓,并进行倒角45度处理。
| 1.根据压丝轮及轴承内圈构造尺寸,计算锁紧螺栓安装所需的倾斜螺孔角度及尺寸,并绘制CAD图纸。 2.选取合适的螺栓。 |
3 | 中心螺栓制作 | 按照设计加工形式、尺寸、强度、价格合适的螺栓。 | 1.根据压丝轮轴的尺寸及轴承内圈的尺寸结构,设计螺栓并制作。 2.根据选用螺栓设计中心螺孔的尺寸,并绘制CAD图纸。 |
4 | 工装的组合装配 | 按照设计加工工装,并进行装配。装配间隙符合图纸要求。
| 1.整合管体、锁紧螺栓、中心螺栓图纸。 2.根据图纸进行加工、装配。 3.对加工好的零件进行装配,并检查尺寸是否符合设计标准。 |
3 方案实施
(1)根据零件图进行零件加工,对加工好的零件进行装配,并进行尺寸测量检查。
(2)根据压丝轮、轴承尺寸及构造特点计算螺栓规格及螺孔角度尺寸,并作CAD图纸。
(3)零件加工完成后,对装配好的工装进行测量检查,经检测工装整体尺寸符合设计要求,装配间隙、公差符合设计要求。
4 效果检查
使用新工具后压丝轮的维修情况。由统计表及对比图得出:在使用压丝轮轴承拆卸工具后,拆卸压丝轮轴承的时长大大减少,由使用前的平均时长24.5min缩减到8.2min,压丝轮轴损坏率由原来的90%减小到现在的0,极大的减少了压丝轮损坏率。降低了维修人员的维修强度,节约了维修成本。
此压丝轮轴承拆卸工具的设计,解决了压丝轮轴承不易拆卸且易损坏压丝轮轴的难题,每年可节约备件费用1500×33.3=4.9万元。
参考文献:
[1]杨健,唐海龙,杨鑫,等.基于压丝轮初始位置的参数优化研究[J].设备管理与维修,2024,(05):104-107.DOI:10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2024.03.34.
[2]邹友民,肖国华,唐京.心轴攻丝浮动防断丝锥夹具设计[J].纺织器材,2023,50(03):26-27+48.
[3]邓文星,宋燕林,韩利萍,等.钩子加工夹具设计[J].机械管理开发,2020,35(10):9+25.DOI:10.16525/j.cnki.cn14-1134/th.2020.10.004.