DR2_5复合滤棒成型机的改造
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整理鼓是 DR2 5复合滤棒成型机的关键零件, 其 功能是消除滤棒段之间的间隙和机械定位, 并连续输 出与主机布带速度匹配的滤棒段 [ 2] 。整理鼓 是个圆 柱体, 圆柱表面有变螺距螺旋线, 原机型有 3条, 新机 型改为 4条 [ 4] , 见图 4。
( 1) 整理滤棒总长。原机型每条螺旋线整理 4段 滤棒, 20 mm /段, 4 & 20= 80 mm, 新机型每条螺旋线整 理 2段滤棒, 30 mm /段, 2 & 30= 60 mm, 比例: 80 /60= 4 / 3。
= ( 9/8) & 2= 9/4
经计算, 取 Z%2 / Z%1 = 72 /32, 即 Z%2 = 72, Z%1 = 32, 取 法向模数 mn = 1 25, 小 齿轮 ( Z%1 = 32 ) 螺旋 角 1 = 46∋, 大齿轮 ( Z%2 = 72) 螺旋角 2 = 44∋, 可设计出既能 满足两轴中心距要求, 又能满足安装要求的一对渐开 线标准齿轮 [ 3] 。
烟草科技 /T obacco Sc ience & T echno logy
设备与仪器 /Equ ipm en t& A pparatus
2010年第 10期 (总第 279期 )
DR2 5复合滤棒成型机的改造
李红武, 张 强, 卢 伟, 王 建 云南烟草科学研究院, 昆明市科医路 41号 650106
目前, 卷烟滤嘴已由单功能向多种功能方向发展, 开发集减害降焦、增香补香和突出产品差异化功能为 一体的复合滤嘴, 已成为中式卷烟研究的重点之一 [ 1] 。 为开发生产新型复合滤嘴产品, 对英国 MOL INS 公司 引进的 DR2 5复合滤棒成型机进行了改造。
1 改造部位的确定
DR2 5为二元复合滤棒成型机, 其生产工艺过程
升链轮、整理部分的整理鼓进行改造。 由表 1可见, 改造后机型改变了分切部分的滤棒
鼓、分切刀; 传送部分的拨送轮转速 ( 传动齿轮 6、7); 插队部分的拨送轮齿数、提升链轮齿数; 整理部分的整 理鼓螺旋线, 其产品复合比例从原机型的 10 mm + 10 mm 改变为 15 mm + 15 mm。设备传动部分结构见图 1, 其中滤棒鼓、分切刀由蜗杆 9驱动, 拨送轮由轴 5驱 动, 提升链轮由轴 10驱动, 整理鼓由齿轮 2驱动。
拨送轮的齿数、转速发生变化后, 将拨送轮拨送到 吸风带上的滤棒段两端之间的距离设为 x 进行验证。
原机型拨送轮: 齿数 8( 转速 n2 (距离 52 mm, 新机型拨送轮: 齿数 6( 转速 n2%(距离 x mm。
1. 传动轴 2. 齿轮 (驱 动整理鼓 ) 3. 联轴器 4. 轴 (驱动 吸风带轮 ) 5. 轴 (驱动拨送轮 ) 6. 齿轮 7. 齿轮 8. 离合器 9. 蜗杆 ( 与蜗轮啮合驱动滤棒鼓、分切刀 ) 10. 轴 (驱动链轮 )
16
为: ! 两种料棒 ( 120 mm /支 ) 分别装入 DR2 5机的料 斗, 通过料棒分切部分的滤棒鼓和分切刀, 将料棒分切 为 6段 ( 20 mm /段 ) ; ∀ 滤棒段通过输送链条、提升链 轮、拨送轮被送到吸风带, 实现等间隙插队后送入整理 鼓; # 整理鼓消除滤棒段之间的间隙后输出到主机布 带上; ∃在布带上涂有中线胶、搭口胶的成型纸包裹滤 棒段成型, 并通过刀头分切成产品 ( 120 mm /支可分切 为 6段复合比例 10 mm + 10 mm 的滤嘴 ) 。
由于 n%2 / n2 = ( 2/ 3) / ( 3/ 4) = 8/ 9, 则有 n2%= 8 n2 / 9 根据齿轮传动原理, 有:
Z2 /Z1 = n1 /n2 = 50 /25= 2 Z%2 /Z%1 = n%1 /n%2 = n1 /( 8 n2 /9) = ( 9 /8) & ( n1 /n2 )
产品复合比例
10 mm + 10 mm 15 mm + 15 mm
的弧线长 52 mm, 拨送到吸风带 ( 速度不变 ) 上的滤棒 段两端之间距离也是 52 mm。原机型中容纳 2段 20 mm 滤棒后还有 12 mm 可均分为整理间隙, 而新机型 中 52 mm 的距离无法容纳 2段 30 mm 滤棒, 因此将拨 送轮的齿数减为 6齿。这时每两个拨齿之间的弧线长 约为 69. 3mm, 拨送到吸风带上的滤棒 段两端之间距 离也是 69 3 mm, 容纳 2段 30 mm 滤棒后还有 9 3 mm 可均分为整理间隙, 满足滤棒段插队要求, 见图 2。
要将 DR2 5复合滤棒成 型机的产品规格 从原来 的 10 mm + 10 mm 改为 15 mm + 15 mm 的复合滤棒, 涉及到设备的料棒分切、传送、插队、整理部分的改造, 以及电气控制系统和检测系统的重新调试。除分切部
分较易改造外, 其余 3部分都有几种途径可实现, 遵循 少改动、易实现、省经费的原则, 经过分析与比较, 最后 确定对传送部分的传动齿轮、插队部分的拨送轮和提
由图 1可以看出, 传动轴 1上的齿轮 7与从动轴 5 上的齿轮 6啮合驱动从动轴 5, 从而带动拨送轮, 要改 变拨送轮的转速就要改变齿轮的传动比。原机型中, 传动轴 1上的齿轮 7为 Z1 = 25, 转速为 n1, 从动轴 5 上的齿轮 6为 Z2 = 50, 转速 ( 即拨送轮转速 ) 为 n2; 与 之对应, 新机型中为 Z1%, n%1, Z%2, n%2, 由于传动轴 1转速 不变, 则 有 n1 = n%1。经实 测, 两轴 中 心距 a = 91 35 mm, 两轴正交, 两齿轮正交啮合。
拨送轮齿数 (齿 )
8
6
拨送轮转速 ( r /m in) n
8n /9
提升链轮齿数 (齿 )
12
8
整理鼓螺旋线 (条 )
3
4
整理鼓转速 ( r /m in) N整
产品长度 (mm )
1 20
不变 ( N整 ) 不变 ( 120)
产品分切
1切 6( 20 mm /段 ) 1切 4( 30 mm /段 )
基金项目: 云南中烟工业 公司重 点科技攻 关项 目 物理及 化学 手段综合减害降焦研 究 ( 2006FL01) 。 作者简介: 李红武 ( 1966- ), 硕士, 工程 师, 主 要从 事烟机 设备 管理与技改、卷烟 原辅 材料 的研 究工 作。 E ma i:l lhw1308@ s i na. com 收稿日期: 2010- 03- 11 责任编辑: 曹娟 E m a i:l yck@j tobacco in fo. com. cn
2 理论计算与设计
2. 1 拨送轮齿数的确定 拨送轮的作用是拨齿推动滤棒段末Βιβλιοθήκη Baidu, 沿着弧形
导槽, 将滤棒段拨送到吸风带上 [ 2] 。原机型拨送轮有 8齿, 外圆 (不能改变 ) 周长 416 mm, 每两个拨齿之间
表 1 原机型与 改造后机型主要参数对比
参数
原机型
新机型
主机速度 (m /m in)
78 mm 的距离容纳 2段 30 mm 滤棒后还有 18 mm 可均分为整理间隙, 满足滤棒段插队要求。 2. 3 提升链轮的改造
提升链轮的作用是拨齿顶住滤棒段的中部使其升 高, 便于拨送轮将拨齿准确推到滤棒段末端 [ 2] 。原机 型中, 提升链轮有 12齿, 每支料棒分切成 6 段, 提升 链轮每转一圈, 拨送 2支料棒 ( 12段 ) ; 新机型中, 每支 料棒分切成 4段, 提升链轮每转一圈, 也要拨送 2支 料棒 ( 8段 ) 才能与之匹配, 则提升链轮应改为 8齿, 见 图 3。 2. 4 整理鼓的改造
V主
吸风带速度 (m /m in) V吸
输送链条速度 (m /m in) V链
料棒长度 (mm )
1 20
不变 ( V主 ) 不变 ( V吸 ) 不变 ( V链 ) 不变 ( 120)
料棒分切
1切 6( 20 mm /段 ) 1切 4( 30 mm /段 )
滤棒鼓
1分 6
1分 4
分切刀 (片 )
5
3
但原机型料棒长度 120 mm, 1切 6后 20 mm /段, 每拨送 1支料棒拨送轮转 6 /8= 3 /4圈; 新机型料棒长 度 120 mm, 1切 4后 30 mm /段, 每拨送 1支料棒拨送 轮转 4 /6= 2 /3圈。显然不匹配, 拨送轮的转速不能满 足新机型要求, 必须改变拨送轮的转速。 2. 2 传动齿轮的确定
图 1 滤棒成型机传动部分结构示意图
图 2 滤棒段插队示意图
17
由于拨送轮齿数减少, 拨送到吸风带上的滤棒段 之间的距离增大; 拨送轮 转速变慢 ( n%2 = 8 n2 /9) , 拨 送到吸风带上的滤棒段之间的距离也增大, 即拨送距 离与拨送轮的齿数、转速均成反比。则有:
x /52= ( 8 /6) & ( n2 /n%2 ) = ( 8 /6) & ( 9 /8) = 1. 5 x= 1. 5 & 52= 78 mm
M odification of DR 2 5 F ilter Com biner L I HONG WU, ZHANG Q IANG, LU W E I, and WANG JIAN Yunnan A cademy of T obacco Science, Kunm ing 650106, Ch ina K eyword s: F ilter m aker; Com b ined filter; Cutting; T ransm ission gear; Insertion; C ollator drum Abstract: In order to produce new com bined f ilter, DR2 5 filter comb iner w as m odified, involv ing the follow ing parts: 1) the filter rod drum and cutting kn ife in filter rod cutting sect ion; 2) the transm ission gears in f ilter p lug transferring section; 3) the transportation whee l and lifting sprocket wheel in f ilter p lug insertion section; 4) the spira l o f collator drum in filter plug co llat ing sect ion. The m odification o f DR2 5 filter com b iner realized the conversion of com bined filter specification from 10 mm + 10 mm to 15 mm + 15 mm, and filter rod qua lity w as in com pliance w ith the re lated standard. T he m od ification, wh ich started from the end o f the transm ission system, had the benefits of m inim um parts replacem en,t sim p le in retrof itting and comm ission ing, and cost sav ing.
关键词: 滤棒成型机; 复合滤棒; 分切; 传动齿轮; 插队; 整理鼓 摘要: 为生产出新型复合滤嘴产品, 对 DR2 5复合滤棒成型机进行了改造。主要包括: ! 料棒分切部分 的滤棒鼓和分切刀; ∀ 滤棒段传送部分的传动齿轮; # 滤棒段插队部分的拨送轮和提升链轮; ∃滤棒段 整理部分的整理鼓螺旋线。改造后的复合滤棒成型机, 复合滤棒的产品规格可由原来的 10 mm + 10 mm 改为 15 mm + 15 mm, 滤棒质量符合相关标准。该方案选择传动系统的末端作为突破点, 改动零部 件少, 加工方便, 节省费用, 安装调试简单, 为开发生产新型复合滤嘴产品创造了条件。 中图分类号: T S433 文献标识码: B 文章编号: 1002- 0861( 2010) 10- 0016- 03
( 1) 整理滤棒总长。原机型每条螺旋线整理 4段 滤棒, 20 mm /段, 4 & 20= 80 mm, 新机型每条螺旋线整 理 2段滤棒, 30 mm /段, 2 & 30= 60 mm, 比例: 80 /60= 4 / 3。
= ( 9/8) & 2= 9/4
经计算, 取 Z%2 / Z%1 = 72 /32, 即 Z%2 = 72, Z%1 = 32, 取 法向模数 mn = 1 25, 小 齿轮 ( Z%1 = 32 ) 螺旋 角 1 = 46∋, 大齿轮 ( Z%2 = 72) 螺旋角 2 = 44∋, 可设计出既能 满足两轴中心距要求, 又能满足安装要求的一对渐开 线标准齿轮 [ 3] 。
烟草科技 /T obacco Sc ience & T echno logy
设备与仪器 /Equ ipm en t& A pparatus
2010年第 10期 (总第 279期 )
DR2 5复合滤棒成型机的改造
李红武, 张 强, 卢 伟, 王 建 云南烟草科学研究院, 昆明市科医路 41号 650106
目前, 卷烟滤嘴已由单功能向多种功能方向发展, 开发集减害降焦、增香补香和突出产品差异化功能为 一体的复合滤嘴, 已成为中式卷烟研究的重点之一 [ 1] 。 为开发生产新型复合滤嘴产品, 对英国 MOL INS 公司 引进的 DR2 5复合滤棒成型机进行了改造。
1 改造部位的确定
DR2 5为二元复合滤棒成型机, 其生产工艺过程
升链轮、整理部分的整理鼓进行改造。 由表 1可见, 改造后机型改变了分切部分的滤棒
鼓、分切刀; 传送部分的拨送轮转速 ( 传动齿轮 6、7); 插队部分的拨送轮齿数、提升链轮齿数; 整理部分的整 理鼓螺旋线, 其产品复合比例从原机型的 10 mm + 10 mm 改变为 15 mm + 15 mm。设备传动部分结构见图 1, 其中滤棒鼓、分切刀由蜗杆 9驱动, 拨送轮由轴 5驱 动, 提升链轮由轴 10驱动, 整理鼓由齿轮 2驱动。
拨送轮的齿数、转速发生变化后, 将拨送轮拨送到 吸风带上的滤棒段两端之间的距离设为 x 进行验证。
原机型拨送轮: 齿数 8( 转速 n2 (距离 52 mm, 新机型拨送轮: 齿数 6( 转速 n2%(距离 x mm。
1. 传动轴 2. 齿轮 (驱 动整理鼓 ) 3. 联轴器 4. 轴 (驱动 吸风带轮 ) 5. 轴 (驱动拨送轮 ) 6. 齿轮 7. 齿轮 8. 离合器 9. 蜗杆 ( 与蜗轮啮合驱动滤棒鼓、分切刀 ) 10. 轴 (驱动链轮 )
16
为: ! 两种料棒 ( 120 mm /支 ) 分别装入 DR2 5机的料 斗, 通过料棒分切部分的滤棒鼓和分切刀, 将料棒分切 为 6段 ( 20 mm /段 ) ; ∀ 滤棒段通过输送链条、提升链 轮、拨送轮被送到吸风带, 实现等间隙插队后送入整理 鼓; # 整理鼓消除滤棒段之间的间隙后输出到主机布 带上; ∃在布带上涂有中线胶、搭口胶的成型纸包裹滤 棒段成型, 并通过刀头分切成产品 ( 120 mm /支可分切 为 6段复合比例 10 mm + 10 mm 的滤嘴 ) 。
由于 n%2 / n2 = ( 2/ 3) / ( 3/ 4) = 8/ 9, 则有 n2%= 8 n2 / 9 根据齿轮传动原理, 有:
Z2 /Z1 = n1 /n2 = 50 /25= 2 Z%2 /Z%1 = n%1 /n%2 = n1 /( 8 n2 /9) = ( 9 /8) & ( n1 /n2 )
产品复合比例
10 mm + 10 mm 15 mm + 15 mm
的弧线长 52 mm, 拨送到吸风带 ( 速度不变 ) 上的滤棒 段两端之间距离也是 52 mm。原机型中容纳 2段 20 mm 滤棒后还有 12 mm 可均分为整理间隙, 而新机型 中 52 mm 的距离无法容纳 2段 30 mm 滤棒, 因此将拨 送轮的齿数减为 6齿。这时每两个拨齿之间的弧线长 约为 69. 3mm, 拨送到吸风带上的滤棒 段两端之间距 离也是 69 3 mm, 容纳 2段 30 mm 滤棒后还有 9 3 mm 可均分为整理间隙, 满足滤棒段插队要求, 见图 2。
要将 DR2 5复合滤棒成 型机的产品规格 从原来 的 10 mm + 10 mm 改为 15 mm + 15 mm 的复合滤棒, 涉及到设备的料棒分切、传送、插队、整理部分的改造, 以及电气控制系统和检测系统的重新调试。除分切部
分较易改造外, 其余 3部分都有几种途径可实现, 遵循 少改动、易实现、省经费的原则, 经过分析与比较, 最后 确定对传送部分的传动齿轮、插队部分的拨送轮和提
由图 1可以看出, 传动轴 1上的齿轮 7与从动轴 5 上的齿轮 6啮合驱动从动轴 5, 从而带动拨送轮, 要改 变拨送轮的转速就要改变齿轮的传动比。原机型中, 传动轴 1上的齿轮 7为 Z1 = 25, 转速为 n1, 从动轴 5 上的齿轮 6为 Z2 = 50, 转速 ( 即拨送轮转速 ) 为 n2; 与 之对应, 新机型中为 Z1%, n%1, Z%2, n%2, 由于传动轴 1转速 不变, 则 有 n1 = n%1。经实 测, 两轴 中 心距 a = 91 35 mm, 两轴正交, 两齿轮正交啮合。
拨送轮齿数 (齿 )
8
6
拨送轮转速 ( r /m in) n
8n /9
提升链轮齿数 (齿 )
12
8
整理鼓螺旋线 (条 )
3
4
整理鼓转速 ( r /m in) N整
产品长度 (mm )
1 20
不变 ( N整 ) 不变 ( 120)
产品分切
1切 6( 20 mm /段 ) 1切 4( 30 mm /段 )
基金项目: 云南中烟工业 公司重 点科技攻 关项 目 物理及 化学 手段综合减害降焦研 究 ( 2006FL01) 。 作者简介: 李红武 ( 1966- ), 硕士, 工程 师, 主 要从 事烟机 设备 管理与技改、卷烟 原辅 材料 的研 究工 作。 E ma i:l lhw1308@ s i na. com 收稿日期: 2010- 03- 11 责任编辑: 曹娟 E m a i:l yck@j tobacco in fo. com. cn
2 理论计算与设计
2. 1 拨送轮齿数的确定 拨送轮的作用是拨齿推动滤棒段末Βιβλιοθήκη Baidu, 沿着弧形
导槽, 将滤棒段拨送到吸风带上 [ 2] 。原机型拨送轮有 8齿, 外圆 (不能改变 ) 周长 416 mm, 每两个拨齿之间
表 1 原机型与 改造后机型主要参数对比
参数
原机型
新机型
主机速度 (m /m in)
78 mm 的距离容纳 2段 30 mm 滤棒后还有 18 mm 可均分为整理间隙, 满足滤棒段插队要求。 2. 3 提升链轮的改造
提升链轮的作用是拨齿顶住滤棒段的中部使其升 高, 便于拨送轮将拨齿准确推到滤棒段末端 [ 2] 。原机 型中, 提升链轮有 12齿, 每支料棒分切成 6 段, 提升 链轮每转一圈, 拨送 2支料棒 ( 12段 ) ; 新机型中, 每支 料棒分切成 4段, 提升链轮每转一圈, 也要拨送 2支 料棒 ( 8段 ) 才能与之匹配, 则提升链轮应改为 8齿, 见 图 3。 2. 4 整理鼓的改造
V主
吸风带速度 (m /m in) V吸
输送链条速度 (m /m in) V链
料棒长度 (mm )
1 20
不变 ( V主 ) 不变 ( V吸 ) 不变 ( V链 ) 不变 ( 120)
料棒分切
1切 6( 20 mm /段 ) 1切 4( 30 mm /段 )
滤棒鼓
1分 6
1分 4
分切刀 (片 )
5
3
但原机型料棒长度 120 mm, 1切 6后 20 mm /段, 每拨送 1支料棒拨送轮转 6 /8= 3 /4圈; 新机型料棒长 度 120 mm, 1切 4后 30 mm /段, 每拨送 1支料棒拨送 轮转 4 /6= 2 /3圈。显然不匹配, 拨送轮的转速不能满 足新机型要求, 必须改变拨送轮的转速。 2. 2 传动齿轮的确定
图 1 滤棒成型机传动部分结构示意图
图 2 滤棒段插队示意图
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由于拨送轮齿数减少, 拨送到吸风带上的滤棒段 之间的距离增大; 拨送轮 转速变慢 ( n%2 = 8 n2 /9) , 拨 送到吸风带上的滤棒段之间的距离也增大, 即拨送距 离与拨送轮的齿数、转速均成反比。则有:
x /52= ( 8 /6) & ( n2 /n%2 ) = ( 8 /6) & ( 9 /8) = 1. 5 x= 1. 5 & 52= 78 mm
M odification of DR 2 5 F ilter Com biner L I HONG WU, ZHANG Q IANG, LU W E I, and WANG JIAN Yunnan A cademy of T obacco Science, Kunm ing 650106, Ch ina K eyword s: F ilter m aker; Com b ined filter; Cutting; T ransm ission gear; Insertion; C ollator drum Abstract: In order to produce new com bined f ilter, DR2 5 filter comb iner w as m odified, involv ing the follow ing parts: 1) the filter rod drum and cutting kn ife in filter rod cutting sect ion; 2) the transm ission gears in f ilter p lug transferring section; 3) the transportation whee l and lifting sprocket wheel in f ilter p lug insertion section; 4) the spira l o f collator drum in filter plug co llat ing sect ion. The m odification o f DR2 5 filter com b iner realized the conversion of com bined filter specification from 10 mm + 10 mm to 15 mm + 15 mm, and filter rod qua lity w as in com pliance w ith the re lated standard. T he m od ification, wh ich started from the end o f the transm ission system, had the benefits of m inim um parts replacem en,t sim p le in retrof itting and comm ission ing, and cost sav ing.
关键词: 滤棒成型机; 复合滤棒; 分切; 传动齿轮; 插队; 整理鼓 摘要: 为生产出新型复合滤嘴产品, 对 DR2 5复合滤棒成型机进行了改造。主要包括: ! 料棒分切部分 的滤棒鼓和分切刀; ∀ 滤棒段传送部分的传动齿轮; # 滤棒段插队部分的拨送轮和提升链轮; ∃滤棒段 整理部分的整理鼓螺旋线。改造后的复合滤棒成型机, 复合滤棒的产品规格可由原来的 10 mm + 10 mm 改为 15 mm + 15 mm, 滤棒质量符合相关标准。该方案选择传动系统的末端作为突破点, 改动零部 件少, 加工方便, 节省费用, 安装调试简单, 为开发生产新型复合滤嘴产品创造了条件。 中图分类号: T S433 文献标识码: B 文章编号: 1002- 0861( 2010) 10- 0016- 03