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摘 要：针对753小盒透明纸包装机烟包输出装置中的同步带易跑偏、磨损，更换频繁的问题，通过对输送同步带装置工况的研究，决定采用多楔带传送的方式替代原同步带的传送方式。
关键词：753包装机；烟包输出装置
FOCKE FX2硬盒包装机组由德国FOCKE公司研发制造的，是目前国际烟草行业最先进的高速卷烟包装机组之一。大量采用同步带传动是该机组的特点之一。
日常生产过程中，该机组中所采用的同步带传动的相关部件运行一直较为稳定，故障率较低，但是753小盒透明纸包装机烟包输出装置的四根同步带却经常因跑偏而磨损，导致烟包输送不稳定，停机频繁，严重制约了设备运行效率的发挥，因此需要及时予以解决。
1 存在问题
753小盒透明纸包装机烟包输出装置的作用是从垂直提升装置区域接过烟包，并通过由4根同步带组成的两路输送通道把烟包输送给下游机——779条盒及条盒外透明纸包装机。
实际生产过程中，753小盒透明纸包装机烟包输出装置的四根同步带却经常因跑偏而磨损，导致设备频繁停机；同时，当输送带磨损到一定程度时，会导致烟包输送不稳定，也会导致设备频繁停机。
2 原因分析
通过观察，发现上述故障是由同步带跑偏后与带轮挡圈等零件相摩擦所致，进一步对同步带的跑偏原因进行分析后认为：由于四根输送皮带较长（分别为3530mm及3625mm），且垂直放置，其带齿与带轮轴平行、与运转方向垂直。这样，同步带在绕着带轮转动的同时又受到皮带自身重力的作用，同步带在重力的作用下有向下运动的趋势，造成同步带和带轮下部的挡圈产生摩擦，长时间连续不断的摩擦导致了同步带产生损伤。
由于同步带表层有编织物，中间层的强力层也有钢丝绳，磨损后常常会导致同步带出现毛边，这些细长的毛边在随着同步带高速旋转时会碰到位于输送装置入口处的检测烟包有无的检测器上，导致设备因误检而频繁停机。
当同步带磨损严重时，其内部的钢丝露出，钢丝和带轮的下挡圈产生摩擦，会导致带轮下方挡圈损坏、钢丝断裂或钢丝与带轮缠绕，造成同步带跳齿，烟包输送不稳定现象。
综上所述，该装置存在一定的设计缺陷，因此有必要对同步带和带轮进行重新设计或改进，以杜绝输送带的跑偏现象，保证烟包输送平稳，设备运行稳定。
3 设计方案的确定
通过对753小盒透明纸包装机烟包输出装置的结构、工作原理及故障原因的分析，决定沿用原装置的动力源，采用多楔带来替代同步带的方案来完成烟包的输送任务。
3.1 方案的可行性分析
3.1.1 工作原理及主要参数分析
与同步带传动一样，多楔带传动也是带传动的一种形式。由于其楔形面与运动方向平行，可以分别嵌入带轮的楔形槽内，因此当带轮垂直放置时，受到多个带轮槽的限制作用，很少出现跑偏现象，特别适合轮轴垂直放置的场合。因此从工作原理来看，多楔带更适合753小盒透明纸包装机烟包输出装置的烟包输送。
3.1.2 相关条件分析
对多楔带替代同步带的其他相关条件进行了分析：
（1）输送速度：从原同步带的工况可知烟包输送装置对输送带的速度没有太高的要求，也没有太高的定位要求，设计带轮和选用多楔带时只需保证多楔带的线速度与原同步带的线速度基本相同即可。
（2）动力源：原同步带的驱动电机通过带轮及同步带直接驱动输送烟包的四根同步带运转的。由于多楔带与同步带均属带传动，可采用同一动力装置和原有的带轮轴进行驱动，无需设计新的动力装置。
（3）张紧装置：原同步带的张紧方式均为弹簧控制的自动张紧方式，由于多楔带与同步带的张紧方式都属于带类的张紧方式，张紧方式基本相同，因此新的装置可采用原装置的张紧方式。
综上所述，在仅仅是输送烟包的工况条件下，多楔带基本可以替代同步带，因此采用多楔带来替代同步带的方案来完成烟包的输送任务是可行的。
3.2 方案的实施
通过上述分析可知，在动力源等相关因素不改变的情况下，采用多楔带替代同步带来完成烟包的输送任务，就必须使多楔带的线速度与原同步带的线速度基本相当。也就是在带轮转速不变的情况下，多楔带与带轮啮合后的总直径应该与原同步带与带轮啮合后的总直径基本相当。因此在选择多楔带和设计带轮时，均要以此为标准。
3.2.1 多楔带的选择
为设计方便，在选用多楔带时，也尽量以原同步带的厚度和宽度为基准。通过查阅资料并进行综合比较，决定选用节距为2.34的PJ型多楔带，其厚度约为4mm，齿数为21齿，带宽约为49mm，基本接近原同步带的宽度及厚度。多楔带的带长仍沿用原同步带的长度，分别为3530mm和3625mm。
3.2.2 多楔带轮的设计
选定了多楔带的型号和规格以后，多楔带轮的设计须依照新带轮与选定了的多楔带啮合后，多楔带的线速度与原同步带的线速度基本一致的原则。
由于多楔带和原同步带均是安装在同一带轮轴上的，且动力源一致，因此多楔带轮与原同步带轮的转速一样。由线速度的计算公式：V=（其中：V为线速度m/s，n为转速转/秒，r为半径，mm）可知，若半径r相同，那么多楔带的线速度与原同步带的线速度就相等，即多楔带与带轮啮合后的总半径与原同步带与带轮啮合后总半径相等，则其线速度也相等。
由于新方案选定的多楔带为PJ型，根据带型和工况等条件，新设计的多楔带轮具体是：材料为45钢，高度为49mm，外径为24.5mm，轮槽数位21个。这样，多楔带与带轮啮合后的总直径与原同步带与带轮啮合后的总直径基本一致，也就是说，在同样转速下，多楔带与原同步带的线速度基本相同。
4 实施效果
将新设计的多楔带式烟包输送装置现在FOCKE FX2 1#包装机组上进行了试用，效果较好，未再发现因烟包输送带跑偏磨损而导致的停机故障，也未更换过输送带。
5 结语
该项改进方便可靠，改造成本较低。改进后多楔带的使用寿命明显提高，且运转稳定可靠，完全满足生产及工艺要求，也为今后工作中的设备改造和维修方法方面积累了经验。
参考文献
[1]苗健.C600型盒外透明纸包装机软盒烟包输入转向装置[D].同济大学，2009.
[2]李晓晨.G.D包装机小盒透明纸入口挤烟检测装置的设计与应用[J].科技与创新，2016，（1）：74-75.
（作者单位：安徽烟草工业有限责任公司合肥卷烟厂）
关键词：753包装机；烟包输出装置
FOCKE FX2硬盒包装机组由德国FOCKE公司研发制造的，是目前国际烟草行业最先进的高速卷烟包装机组之一。大量采用同步带传动是该机组的特点之一。
日常生产过程中，该机组中所采用的同步带传动的相关部件运行一直较为稳定，故障率较低，但是753小盒透明纸包装机烟包输出装置的四根同步带却经常因跑偏而磨损，导致烟包输送不稳定，停机频繁，严重制约了设备运行效率的发挥，因此需要及时予以解决。
1 存在问题
753小盒透明纸包装机烟包输出装置的作用是从垂直提升装置区域接过烟包，并通过由4根同步带组成的两路输送通道把烟包输送给下游机——779条盒及条盒外透明纸包装机。
实际生产过程中，753小盒透明纸包装机烟包输出装置的四根同步带却经常因跑偏而磨损，导致设备频繁停机；同时，当输送带磨损到一定程度时，会导致烟包输送不稳定，也会导致设备频繁停机。
2 原因分析
通过观察，发现上述故障是由同步带跑偏后与带轮挡圈等零件相摩擦所致，进一步对同步带的跑偏原因进行分析后认为：由于四根输送皮带较长（分别为3530mm及3625mm），且垂直放置，其带齿与带轮轴平行、与运转方向垂直。这样，同步带在绕着带轮转动的同时又受到皮带自身重力的作用，同步带在重力的作用下有向下运动的趋势，造成同步带和带轮下部的挡圈产生摩擦，长时间连续不断的摩擦导致了同步带产生损伤。
由于同步带表层有编织物，中间层的强力层也有钢丝绳，磨损后常常会导致同步带出现毛边，这些细长的毛边在随着同步带高速旋转时会碰到位于输送装置入口处的检测烟包有无的检测器上，导致设备因误检而频繁停机。
当同步带磨损严重时，其内部的钢丝露出，钢丝和带轮的下挡圈产生摩擦，会导致带轮下方挡圈损坏、钢丝断裂或钢丝与带轮缠绕，造成同步带跳齿，烟包输送不稳定现象。
综上所述，该装置存在一定的设计缺陷，因此有必要对同步带和带轮进行重新设计或改进，以杜绝输送带的跑偏现象，保证烟包输送平稳，设备运行稳定。
3 设计方案的确定
通过对753小盒透明纸包装机烟包输出装置的结构、工作原理及故障原因的分析，决定沿用原装置的动力源，采用多楔带来替代同步带的方案来完成烟包的输送任务。
3.1 方案的可行性分析
3.1.1 工作原理及主要参数分析
与同步带传动一样，多楔带传动也是带传动的一种形式。由于其楔形面与运动方向平行，可以分别嵌入带轮的楔形槽内，因此当带轮垂直放置时，受到多个带轮槽的限制作用，很少出现跑偏现象，特别适合轮轴垂直放置的场合。因此从工作原理来看，多楔带更适合753小盒透明纸包装机烟包输出装置的烟包输送。
3.1.2 相关条件分析
对多楔带替代同步带的其他相关条件进行了分析：
（1）输送速度：从原同步带的工况可知烟包输送装置对输送带的速度没有太高的要求，也没有太高的定位要求，设计带轮和选用多楔带时只需保证多楔带的线速度与原同步带的线速度基本相同即可。
（2）动力源：原同步带的驱动电机通过带轮及同步带直接驱动输送烟包的四根同步带运转的。由于多楔带与同步带均属带传动，可采用同一动力装置和原有的带轮轴进行驱动，无需设计新的动力装置。
（3）张紧装置：原同步带的张紧方式均为弹簧控制的自动张紧方式，由于多楔带与同步带的张紧方式都属于带类的张紧方式，张紧方式基本相同，因此新的装置可采用原装置的张紧方式。
综上所述，在仅仅是输送烟包的工况条件下，多楔带基本可以替代同步带，因此采用多楔带来替代同步带的方案来完成烟包的输送任务是可行的。
3.2 方案的实施
通过上述分析可知，在动力源等相关因素不改变的情况下，采用多楔带替代同步带来完成烟包的输送任务，就必须使多楔带的线速度与原同步带的线速度基本相当。也就是在带轮转速不变的情况下，多楔带与带轮啮合后的总直径应该与原同步带与带轮啮合后的总直径基本相当。因此在选择多楔带和设计带轮时，均要以此为标准。
3.2.1 多楔带的选择
为设计方便，在选用多楔带时，也尽量以原同步带的厚度和宽度为基准。通过查阅资料并进行综合比较，决定选用节距为2.34的PJ型多楔带，其厚度约为4mm，齿数为21齿，带宽约为49mm，基本接近原同步带的宽度及厚度。多楔带的带长仍沿用原同步带的长度，分别为3530mm和3625mm。
3.2.2 多楔带轮的设计
选定了多楔带的型号和规格以后，多楔带轮的设计须依照新带轮与选定了的多楔带啮合后，多楔带的线速度与原同步带的线速度基本一致的原则。
由于多楔带和原同步带均是安装在同一带轮轴上的，且动力源一致，因此多楔带轮与原同步带轮的转速一样。由线速度的计算公式：V=（其中：V为线速度m/s，n为转速转/秒，r为半径，mm）可知，若半径r相同，那么多楔带的线速度与原同步带的线速度就相等，即多楔带与带轮啮合后的总半径与原同步带与带轮啮合后总半径相等，则其线速度也相等。
由于新方案选定的多楔带为PJ型，根据带型和工况等条件，新设计的多楔带轮具体是：材料为45钢，高度为49mm，外径为24.5mm，轮槽数位21个。这样，多楔带与带轮啮合后的总直径与原同步带与带轮啮合后的总直径基本一致，也就是说，在同样转速下，多楔带与原同步带的线速度基本相同。
4 实施效果
将新设计的多楔带式烟包输送装置现在FOCKE FX2 1#包装机组上进行了试用，效果较好，未再发现因烟包输送带跑偏磨损而导致的停机故障，也未更换过输送带。
5 结语
该项改进方便可靠，改造成本较低。改进后多楔带的使用寿命明显提高，且运转稳定可靠，完全满足生产及工艺要求，也为今后工作中的设备改造和维修方法方面积累了经验。
参考文献
[1]苗健.C600型盒外透明纸包装机软盒烟包输入转向装置[D].同济大学，2009.
[2]李晓晨.G.D包装机小盒透明纸入口挤烟检测装置的设计与应用[J].科技与创新，2016，（1）：74-75.
（作者单位：安徽烟草工业有限责任公司合肥卷烟厂）