SJ235B加香机加香流量瞬时波动的故障分析与排除

SJ235B加香机加香流量瞬时波动的故障
分析与排除
摘要：SJ235B加香机是成品烟丝生产工艺流程的最后一道工序，其加香系统
工作稳定性对产品工艺质量有决定性的影响。

近期，在制丝流量稳定的前提下，
加香瞬时流量出现不定时规律性波动，用排查法逐一对过滤器、流量计、喷嘴、
齿轮泵等主要部件，发现齿轮泵定位轴承老化造成的轴向窜动，导致泵体料液腔
磨损造成的流量波动。

通过对齿轮泵定位结构的优化改造，解决因磨损产生得瞬
时流量波动，从而稳定产品质量。

关键字：加香、齿轮泵、窜动、瞬时波动
工作原理及存在问题：
一：工作原理
当烟草物料输送到加香机滚筒内时，滚筒由传动装置带动旋转。

由于滚筒的
轴向倾斜及滚简内扒钉的疏导作用，使得烟草物料能够松散、均匀地自动向出料
口方向流动。

当烟草物料运行到滚简内且离进料口1. 5m左右时，泵电机启动开
始工作，将预先配制好的香料液连续不断地送到设备进料端的喷嘴中。

泵电机启
动的同时，压缩空气管路上的电磁阀同时打开，当香料液通过喷嘴时，压缩空气
与之混合，使香料液呈雾状喷射出去，洒落在烟草物料上，完成加香处理。

泵的
流量及喷嘴的喷射区域，均可在一定范围内调整，以满足工艺的要求。

加香装置的加香料液量可根据加香机前端的电子称的流量信号及设
定加香比例控制，并可以在中控室显示实时香料流量及批次总香料量。

电子秤把
测得的来料质量信号送到线电控系统处理后，将所得设定加香料量与质量流量计
检测到的加香料量相比较并处理后即可控制泵电机转速。

使泵输出料液的流量随
电子秤测得烟草物料流量的多少而改变，从而达到按比率定量加香料的自动控制。

二：存在问题
故障分析及解决办法：
烟草制丝工艺流程中，加料机作为影响制丝工艺的重要环节，其作用为向烟叶均匀喷洒配方料液。

加料系统中，加料齿轮泵作为影响加料过程控制和质量的核心部件，其工作的可靠性意义重大。

由于该ITT齿轮泵传动为斜齿轮传动，其传动过程必然产生轴向推力，导致传动轴发生轴向窜动，使得齿轮面与泵体料液腔易发磨损，造成泵体料液腔发生泄漏，进而使得单位时间内加料能力降低，影响加料过程及精度。

加料齿轮泵实际使用中定位轴承损坏频次偏高，由于定位轴承故障损坏后难以及时发现和修复，进而造成传动轴径向窜位，而导致泵体料液腔磨损问题较突出，影响正常加料。

原齿轮泵结构示意图如下所示：
1.传动箱
2.积油箱
3.料液箱
4.料液箱盖板
5.从动轴
6.主动轴
7.轴承
8.斜齿轮
9.正齿轮10.密封元件 11.弹性挡圈 12.半圆键 13.紧固套 14.螺母 15.隔圈 16.紧固螺钉
图1 原齿轮泵结构示意图
齿轮泵的结构简单，即它的最基本形式就是两个尺寸相同的齿轮在一个紧密配合的壳体内相互啮合旋转，这个壳体的内部类似“8”字形，两个齿轮装在里面，齿轮的外径及两侧与壳体紧密配合。

齿轮泵在泵体中的这对回转齿轮，一个主动，一个被动，依靠两齿轮的相互
啮合，把泵内的整个工作腔分为两个独立的部分，A为吸入腔，B为排出腔。

改进思路
1、重新选型，解决轴承老化造成的轴向窜动；
2、修复磨损的料液腔
解决办法
1 轴承定位
由于改进前靠近正齿轮9的组合轴承仅为轴肩定位，与斜齿轮8的组合轴承
采用的弹性挡圈定位形成单向定位方式。

经分析传动轴两端不对称的定位是加剧
齿轮泵料液腔磨损的主要原因之一，为提高齿轮泵两端组合轴承定位的可靠性，
设计并增加正齿轮9定位轴承的弹性挡圈11，实现齿轮泵传动轴的双向定位。

2 料液腔改进
通过实际使用和修复经验得知，齿轮泵的内部容易出现磨损，且正齿轮面和
料液腔端面磨损的概率最高，其主要的泄漏问题都由此引起。

经测算，为确保该
齿轮泵的加料精度要求，正齿轮与料液腔端面的间隙必须保证在0.02mm以下。

由于料腔端面磨损后无法修复，正齿轮与端面0.02mm的间隙则无法保证，影响
加料能力和精度，进而严重减低齿轮泵寿命。

为便于磨损修复，改进料液腔端面的设计加工，将料液腔与正齿轮端面间隙
增大2mm，根据内部尺寸设计加工2mm耐磨板17安装在齿轮8与料液腔端面之间，
同时确保0.02mm的间隙。

当料液腔端部耐磨板17磨损后无法确保0.02mm间隙，则更换耐磨板即可修复使用。

3 轴承的重新选型
斜齿轮传动条件下，轴承组需承载轴向推力，由于原定位轴承选型为滚针轴承，不尽合理。

改进后选用一对单向推力轴承进行替代，以提高轴承的轴向承载力，防止轴向窜动并提高轴承使用寿命。

根据选型轴承尺寸，对泵体上轴承安装
尺寸进行相应加工调整，增加隔套18。

改进后的齿轮泵结构图见图2：
1.传动箱
2.积油箱
3.料液箱
4.料液箱盖板
5.从动轴
6.主动轴
7.轴承
8.斜齿轮
9.正齿轮10.密封元件 11.弹性挡圈 12.半圆键 13.紧固套 14.螺母 15.
隔圈 16.紧固螺钉17.耐磨板 18.隔套
图2 改进后的齿轮泵结构示意图
结果分析
改造后的ITT齿轮泵实际使用效果良好：①通过改进齿轮泵传动轴的定位方式，降低了齿轮泵传动的轴向推力，减少了轴承组的磨损，提高了泵体运行的可
靠性。

②更换了泵体斜齿轮定位轴承组的选型，提高了定位轴承组的使用寿命。

③通过对料液腔的重新设计，采用增设耐磨板的方式提高了泵体关键易损部位的
耐磨性，延长了齿轮泵的整体使用寿命，保证了加料泵的加料能力和精度。

实际
使用结果表明：改造后的加料齿轮泵使用周期延长了2倍以上。