第二章卷烟包装设备传动系统分析

57第二章卷烟包装设备传动系统分析第一节小包包装机机械传动系统分析一、GDX1小盒包装机传动系统分析GDX1型软盒包装机的传动系统是一个机电配合，由直流电机无级调速(MICROII电控系统采用交流电机变频无级调速)驱动，以齿轮传动为主的主传动系统来带动凸轮机构及铝箔纸传动链、商标纸传动链、封签传动链、烟包输出传动链。此外还根据包装工艺的需要，配以5个小功率的辅助电机来完成单个动作。（一）主传动系统本机的主传动由直流主电机(6．3KW)驱动，经过二级三角皮带传动后，将运动传递给7个主传动齿轮和其相应的各轴，再通过凸轮、连杆等各个机构，完成烟支组成型、铝箔纸包装、商标纸包装和封签粘贴等包装动作。1．传动路线主传动原理见图2—1，传动路线表达式见图2—2。2．传动路线表达式主电机的动力经过二级三角皮带传到弹性联轴器M1，由M1传给轴13，安装在轴13上的齿轮Z9分三路将主电机的动力传递给Z1—Z27共27个主传动齿轮。主传动齿轮模数M=2，齿轮精度5级，高精度的齿轮保证了运动的精度和平稳性。主传动齿轮由润滑系统的润滑油以自流式和飞溅两种方式进行润滑，降低了齿轮的发热和噪声。（1）一号轮传动轴13上齿轮Z9通过中间齿轮Z8、齿轮Z7将动力传递给轴12，安装在轴12上的齿轮Z35带动中间齿轮Z34、齿轮Z33，固定在齿轮Z33上的双拨轮B1(Z＝2)拨动有六个槽的槽轮(称马尔他轮)C1，与槽轮C1相连的齿轮Z32将运动传递给齿轮Z31带动二工位的一号轮座旋转，安装在一号轮轮座上的一号轮随之旋转。轴12上的凸轮T12通过滚子、连杆机构、一号轮内凸轮、驱动一号轮夹钳的张开和夹PDFcreatedwithFinePrintpdfFactorytrialversion。图2—1GDX1型软盒包装机主传动原理图PDFcreatedwithFinePrintpdfFactorytrialversion—2主传动路线表达式（2）二号轮传动轴13上齿轮Z9通过中间齿轮Z10、齿轮Zll，带动曲柄轴11，曲柄轴11端部的拨轮B3拨动八槽槽轮C3，从而带动八工位的二号轮旋转。PDFcreatedwithFinePrintpdfFactorytrialversion，带动锁止弧S1，锁止弧S1的作用是在槽轮静止不动时起锁紧作用，并随槽轮转动而脱开。（3）三号轮传动轴13上齿轮Z9传给中间齿轮Z15、中间机身的齿轮Z16、齿轮Z17，带动曲柄轴2(中)，曲柄轴2(中)端部的拨轮B4拨动八槽槽轮C4，从而带动八工位的三号轮旋转。固定在曲柄轴2(中)上的齿轮Z39传动Z38，带动锁止弧S2，其作用同上述锁止弧S1。（4）四号轮传动轴13上齿轮Z9传动中间齿轮Z15、中间机身的齿轮Z16、Z20，再传动给右机身齿轮Z21、Z22，带动轴1转动。固定在轴1上的拨轮B5，拨动六槽槽轮C5，槽轮C5固定在齿轮Z50轴上，槽轮CS旋转带动齿轮轴Z50旋转，与Z50啮合的齿轮Z51转动，从而带动24工位的四号轮旋转。（二）烟库传动链1．传动路线烟库的传动是由单独电机驱动的，其传动原理见图2—3。图2—3烟库传动原理图烟支搅动电机带动齿轮Z1，将运动传给齿轮Z2，齿轮Z2安装在齿轮Z3的同一轴上，齿轮Z3带动中间齿轮Z4，把运动传给内齿轮凸轮Z5，该凸轮通过连杆机构带动拍烟板和菱形块运动。齿轮轴Z3是一个偏心轴，通过偏心带动连块，使齿条Z6作往复移动。齿条Z6的移动带动了23个小齿轮Z7转动，从而使小齿轮Z7同轴的23个搅动辊搅动。拍烟板的作用是将烟库中的烟支拍齐。菱形块的作用是搅动烟库中的烟支，使烟支能恰当分流，以平衡7—6—7三个下烟通道所需要的烟支。适当调整菱形块的角度可改变烟支流向，平衡各下烟通道的烟支供给。PDFcreatedwithFinePrintpdfFactorytrialversion，使其周围紧挨着的烟支搅动后能逐一地进入下烟通道，避免产生两支烟挤在下烟通道入口处而造成下烟堵塞。2．传动路线表达式Z3/Z4—Z4/Z5——拍烟板和菱形板电机M—Z1/Z2—偏心轮—Z6/Z7——23个搅动辊（三）铝箔纸传动链1．传动路线铝箔纸传动的原理见图2—4。图2—4铝箔纸传动原理图PDFcreatedwithFinePrintpdfFactorytrialversion—4中，单向轮、刻痕轮、刻R轮、切纸刀和送纸轮的排列是按GDX1型软盒包装机中铝箔纸下纸过程的先后排列的。铝箔纸传动的动力来自主传动系统中的轴16(参见图2—1)，通过安装在轴上的两个齿轮Z1和Z2分两路传递。轴16上的齿轮Z2经中间齿轮Z3传给齿轮Z4，齿轮Z4又分两路传递。一路是齿轮Z4直接传给齿轮Z5，带动可调切纸刀转动：另一路则由齿轮Z4同轴的齿轮Z10传递，通过一组齿轮传递后传给压紧滚轮R7，送纸滚轮R8、R9及铣扁滚轮R10。轴16上的另一齿轮Z1经中间齿轮Z20传给齿轮Z21后带动加速轮Rll及加速论R12。可调切纸刀轴的运动通过齿轮Z8、Z7带动宽齿轮Z9使固定切纸刀旋转；可调切纸刀轴上的齿轮Z6带动齿轮Z22，再经齿轮Z34、Z35后，带动刻R轮R5、R6；可调切纸刀轴上的链轮Z36通过一组链轮和齿轮副分别带动单向轮Rl、R2。固定切纸刀轴上的齿轮Z33经中间齿轮Z32将运动传给齿轮Z31，再经齿轮副Z30、Z29带动刻痕凸轮R3和刻痕凹轮R4。2．传动路线表达式铝箔纸供给传动路线表达式见图2—5。图2—5铝箔纸供给传动路线表达式PDFcreatedwithFinePrintpdfFactorytrialversion（四）商标纸供纸装置传动链1．传动路线商标纸供纸装置传动原理见图2—6。由主传动系统6号轴(参见图2—1)传来动力，通过安装在6号轴上的凸轮T1带动商标纸内移7mm机构，安装在6号轴上的齿轮Z1啮合齿轮Z2，再由齿轮Z3分两路传递动力，分别完成吸纸轮移动、摆动，以及商标纸输送和涂胶。图2—6商标纸供纸装置传动原理图1．吸纸轮主传动6号轴上齿轮Z1传动中间齿轮Z2，由齿轮Z2通过中间齿转Z5传递到齿轮Z4，PDFcreatedwithFinePrintpdfFactorytrialversion。轴II上有凸轮T2，通过连杆机构控制气缸C升降，决定吸纸轮吸释工作状态，轴Ⅱ为扇形轮轴，通过摆杆来带动轴I沿着导轨作往复移动，轴I上装有扇形齿轮Z25，与齿条Z26啮合，使吸纸轮在移动的同时又作摆动。2．滚轮中间齿轮Z2啮合齿轮Z3，带动轴III转动，轴Ⅲ上齿轮Z8通过中间齿轮Z7传递到齿轮Z6，从而带动滚轮转动。滚轮上有一缺口，作用是方便进纸，且使商标纸平整。3．涂胶板当机器停止时涂胶辊仍在转动，防止涂胶板上胶水不均匀及产生干结，工作原理如下：见图2—6，当机器停止工作时，电动机工作，通过联轴器M4、单向联轴器M3，使齿轮Z23转动，齿轮Z23分两路传动。一路同齿轮Z20啮合带动轴Ⅳ转动，轴Ⅳ带动涂胶板转动：机器停止时，由于电磁铁的作用，软轮后仰，使齿轮Z22同齿轮Z21脱开，软轮停止转动，且涂胶板上的胶水不会粘到软轮上，保持软轮的清洁。另一路则与齿轮Z24啮合，带动涂胶辊转动，以免胶水在停机时干结。2．传动路线表达式商标纸供纸装置传动路线表达式见图2—7。图2—7商标纸供纸装置传动路线表达式PDFcreatedwithFinePrintpdfFactorytrialversion（五）封签传动链1．传动路线封签传动原理见图2—8。烟包输出通道部件的链轮Z1通过链条、把动力传递给封签传动系统中的链轮Z3。链轮Z3与齿轮Z4系一体零件，且与轴I用圆锥销固定连接，链轮Z3转动后，经轴I和齿轮Z4分别将动力传递给真空系统的真空分配盘2和齿轮Z5，作以下动作。图2—8封签传动原理图1．配气盘2．分气盘3．摇臂4．连杆5．下纸基准盒6．连杆7．轴销8．第一导纸轮9．压簧10．离合把手11．切纸刀12．滑块13．夹块14．连杆15．摇臂16．摇臂17．滑座18．吸封签轮19．第三导纸轮20．第二导纸轮21．上胶轮22．涂胶轮M1．电动机M2．超越离合器T1．凸轮（1）真空分配盘轴I带动真空分配盘2转动，通过配气盘l和气动管路控制吸封签轮18的开启和关闭。PDFcreatedwithFinePrintpdfFactorytrialversion（2）下纸基准盒前移齿轮Z4和齿轮Z5啮合带动轴Ⅱ转动，与轴Ⅱ固定连接的凸轮T1、齿轮Z8、齿轮Z19也跟随一起转动。凸轮T1通过滚子、连杆带动扇形齿轮Z6使与其啮合的齿条Z7作往复移动，再通过连杆6来带动下纸基准盒5前移后退：前移时让封签叉形板吸走封签，后退时让封签顺利落入下纸基准盒内。（3）从动轮抬起凸轮T1端面槽通过滚子、连杆4、带动摆臂3作上、下摆动。向上摆动时，摆臂3上从动轮抬起，下纸基准盒5前移到位，准备接封签纸；向下摆动时，摆臂上的从动轮与第三导纸轮相配合，把封签纸送入下纸基准盒内。（4）第一导纸轮齿轮Z8与齿轮Z9啮合，固定在齿轮Z9上的轴销7插入齿轮Z10上的孔内，使齿轮Z10也跟随一起转动，带动第一导纸轮8转动。第一导纸轮8是一个不等半径的圆形零件，其中140°范围为R＝15mm，作用是输送封签纸，另220°范围为R＝13．5mm，作用是让封签轮能将封签纸送入且过第一导轮中心线。当停机情况下，如果需单独盘动吸封签轮18运动，只要把离合把手10向前推，使其与第一导纸轮8处在啮合状态，则齿轮Z9后移与齿轮Z8脱离啮合，且销7也从齿轮Z10上脱开，此时转动离合把手10就能带动吸封签轮18运动，实现手动送封签纸。（5）吸封签轮运动吸封签轮的运动是往复直线运动和旋转摆动的合运动。轴Ⅱ上的齿轮Z8带动齿轮Z9，齿轮Z9通过轴销带动齿轮Z10，并带动齿轮Z11、Z12、Z13、Z14转动。夹块13与齿轮Z14的轴固定连接，滑块12用销轴与夹块13装在一起，齿轮Z14转动的同时带动滑块12运动。连杆14、摇臂15、摇臂16与滑座17组成摇杆机构，这样滑块12的运动可通过一系列传递使滑座17沿箱体内固定的导轨作直线往复运动。在滑座17的体内装有一轴，其后端固定着与固定齿条Z16相啮合的扇形齿轮15，由于齿条Z16和扇形齿轮15的作用，当滑座17作往复运动时，吸封签轮在随之往复运动的同时，使其又作旋转摆动。吸封签轮18的运动为复合运动。（6）第二、第三导纸轮轴Ⅱ上的齿轮Z19带动齿轮Z20后分别作以下运动。齿轮Z20带动齿轮Z21，使与之用同轴固定连接的第二导纸轮20也转动，实现输送封签的目的；同时，齿轮Z21与齿轮Z22啮合，带动齿轮Z23，从而使第三导纸轮19转动，第三导纸轮19和从动滚轮把封签纸输送到封签下纸基准盒。（7）封签纸上胶齿轮Z20与齿轮Z24固定连接，齿轮Z24带动齿轮Z25转动，齿轮Z25和上胶轮21用同轴固定连接，上胶轮21随之转动：齿轮Z25带动齿轮Z26、齿轮Z27，从而使涂胶轮22转动，把胶水涂在封签上。（8）胶水搅拌齿轮Z25与齿轮Z28也啮合，齿轮Z28转动时带动齿轮Z29，齿轮Z29的孔内装有超越离合器M2，由于超越离合器M2的作用，上述所传递的动力不能传给电动机M1。当停机时，PDFcreatedwithFinePrintpdfFactorytrialversion