PROTOS70—SE机械手方式的改进

【摘 要】 PROTOS70卷烟机组SE机械手长时间运行后油封处容易产生漏油，造成蜘蛛爪掉烟支及产生油烟的现象。通过对机械手漏油分析及根据机械手的特殊结构，决定对机械手的方式进行改进。将原有的油浴改为集中强制。通过改进，降低了机械手传动齿轮箱内油温，延长了油封的寿命，减少了漏油现象，提高了机械手的使用寿命，从而减轻了维修工的工作量，提高了设备效率，降低了维修费用。

【关键词】 机械手 方式 油浴 强制 油温

PROTOS70卷烟机组机械手传送装置是将卷制成型的双倍长烟支传送给MAX进烟鼓轮，传递烟支平稳，避免了烟条在传送过程中由于碰撞产生烟支皱头等质量缺陷，提高了烟支接装质量。因此机械手的工作状态如何将直接影响烟支的接装质量、设备效率、维修费用以及辅料消耗。经过长时间运转后，机械手抽吸槽容易产生负压吸风通道堵塞，导致蜘蛛手机构传送烟支过程中掉烟支的故障现象，甚至会产生油渍烟，影响烟支的外观质量。经观察分析，抽吸槽吸风通道堵塞的现象是由于传送臂油封处渗油被负压吸风吸入抽吸槽吸风通道后产生油灰引起的。

1 SE机械手漏油对设备的影响

PROTOS70卷烟机组在生产过程中，机械手高速旋转，导致机械手传动齿轮箱内的油温升高，从而使传送臂油封老化，产生漏油现象。在传送臂蜘蛛爪上作用着漩涡吸风机提供的负压吸风，机器在运转时，烟灰容易吸入形成油灰，高压清洁装置在清洁烟灰时将油灰吹向吸爪处，由于吸风孔较小，油灰很难吹出，久而久之，油灰在风道中越积越多，造成吸爪上的吸风孔堵塞，导致蜘蛛手在传送烟条的过程中，产生烟条掉落的故障现象，甚至会产生油烟的质量缺陷，从而使设备运行不稳定。在排除故障时，最终的解决方法是更换机械手传送装置。机械手传送装置更换时间长，工作量大，而且需要二、三个维修人员相互配合才能完成。造成设备的维修时间大大增加，从而导致设备效率明显降低。从我们对车间23台卷接设备机械手更换情况分析表中可以看出：2008年4季度因机械手漏油故障更换机械手11台，更换所用时间1320分钟，部件维修时间55天，备件费用330000元，从数据上看机械手故障严重影响着设备效率的发挥。

2 改进方法的选择

2.1 常用降温方法分析

针对漏油原因的分析，造成机械手漏油及蜘蛛爪掉烟支的主要原因是由于机械手传动齿轮箱温度过高密封圈老化引起的。为了解决这一问题，必须从降低机械手传动齿轮箱温度方面来考虑。常用的降温方法有：循环风降温、循环水降温、循环油液降温。

（1）循环风降温：是目前常用的一种降温方法，该方法利用风机产生的循环风，吹向各机件表面，使机件得到很好的散热，从而提高机件的使用寿命。

（2）循环水降温：是通过温度相对较低的水来把设备各部位所产生的热量带走，从而使设备机件的温度保持在一个较低的范围内。 其优点：循环水降温能节约大量的水资源；循环水降温使用去离子水或蒸馏水作为介质，在设备的水管中不会产生水垢，能延长设备的使用寿命，提高冷却系统的稳定性。

（3）循环油液降温：油即是一种剂，也是一种冷却液。油液在回油的过程中经过较长的回油管与油箱中油结合，起到一种散热、降温的效果。当机件方式采用自动循环供油方式，机件在高速运转所产生的温度，就会随着油不断循环慢慢降低。

2.2 针对机械手部位各降温方法分析

（1）循环风降温虽然是目前常用的一种降温方法，但是机械手的位置比较特殊，机械手在机器运行时是高速转动的，且在此处产生的烟灰比较多，如果采用循环风降温，则循环风会将烟灰吹起，使烟支表面有污物，此外也会使设备表面不清洁。

（2）循环水降温使用的前提条件是在机器内部必须有一套水冷却系统，才能使机件的温度慢慢降低。在PROTOS70设备中没有水冷却系统，如果联系厂家安装，价格非常昂贵，不经济。机械手的结构特殊，在封闭的齿轮箱体内是油，没有水流槽，需重新设计，难度很大，而且高速转动的机械手也无法实现冷却水循环。

（3）循环油液降温在降温的效果上没有循环风降温和循环水降温好，但在PROTOS70上有循环油系统，可以很方便地从系统的支路上联接一油管进行供油，改进方法简单，备件费用低，也减轻了工加油的工作量。

综上所述，从改进的经济性，合理性上考虑，选用循环油液降温法进行降温。即对机械手齿轮箱的油浴方式进行改进，采用集中强制方式。

3 改进过程

3.1 SE主系统分析

从图1中我们可以看出，油液通过液压泵从主油箱将油输送到分配器1，分配器1在将油以一定的压力压入刀头齿轮箱、主轴、喇叭嘴驱动装置、主齿轮箱以及分配器2，分配器2再将油压入中间齿轮箱（喂料部分）、辅助齿轮箱、上胶装置齿轮箱、印刷装置齿轮箱（1、2）进行供油，然后靠自重顺着回流管路流回油箱继续循环，实现连续的工作。如果液压泵出口油压超过0.5MPa，溢流阀便打开，部分油直接回到油箱。

3.2 SE机械手原油路结构分析

PROTOS70 SE机械手齿轮箱的方式是油浴，机械手内存放1.2升的油。机器运转时，机械手处于高速转动，使油温升高，油雾产生，从而使机械手温度变高。从图2中可以看出机械手齿轮箱油加入后，随着机械手的高速运转，油所产生的油雾从主轴内的铜油管流出经油管到达放气装置后排出，SE主齿轮箱所产生的油雾也经过放气装置后排出。

3.3 SE机械手方式改进

如图3所示：为了考虑改进后SE机械手齿轮箱的油压足够，我们选择从分配器1油压表处接一油管连接SE机械手的进油口作为机械手传动齿轮箱的油源。根据控制需要，防止在开空车、慢车调试等状态下机械手内部油位过满，在油路上设计安装一个二位二通常闭型电磁阀，使设备进入正常运行时才能接通回路进行加油。当机器正常运行时，电磁阀打开，油经机械手主轴内的铜油管流入机械手齿轮箱内，当油达到规定油位时，油从主轴中心经主轴偏心法兰下部回油管路回到主油箱。运转时产生的油雾经主轴偏心法兰上部油路接头进入放气装置后排出。从而实现机械手传动齿轮箱油的自动循环，以达到降低机械手油温的目的。

4 改进效果

经过一段时间的试运行，从下表中可以看出：机械手温度平均下降了10度，从而延长了油封使用寿命，减少了机械手的漏油现象。机械手的调换次数也从11台降到了5台，大大减少了设备的维修时间，节约部件维修成本，提高了机械手的使用寿命，从而提高了设备生产率。机械手更换周期也已经由原来的90天调整为180天，降低了部件维修人员的工作量。机械手方式的改进，进一步完善了PROTOS卷接机组的性能。现在已经在浙江中烟工业公司杭州制造部PROTOS-70卷接机组推广使用，取得了较好的效果。

参考文献：

[1]《PROTSO70卷烟机操作说明书》.

[2]边永生.《烟机设备修理技师培训教材》.卷接设备，2002年出版.

[3]曾宗福.《机械基础》.2003年二月第一版.