卷烟输送装置提升机改进

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本文作者：任珂作者单位：许昌烟草机械有限责任公司

在现代化高速卷烟生产设备中，YF17卷烟存储输送装置是位于卷接机组与包装机组之间不可缺少的连接输送设备，主要由提升机、高架输送器、下降装置、存储器、电控系统五大部分组成［1］。与国内外同类产品相比，YF17结构简单，工作稳定可靠，维护方便，已成为卷烟厂烟草机械连接输送设备的主流产品。但随着烟草行业的发展，烟厂对烟支质量的要求越来越高，YF17在输送高品质卷烟过程中存在皱烟问题，为此，要对YF17输送装置的机械结构进行优化设计,提高YF17生产输送高质量卷烟的能力。

1存在问题

根据卷烟厂的反馈，YF17在输送高质量烟支时出现皱纹烟，而且这种缺陷从高架输送通道上面看频率较高。经分析YF17提升机存在以下问题：①提升机提升段相对转弯处烟道宽度大，烟支流上升输送时与左右链板产生相对位移，造成烟支层下滑并且出现烟支打转、滚动现象。②链板表面材质较硬且有凸台，与烟支接触不均匀，当烟支流与链板有相对位移时易受到挤压产生皱纹。③提升机左提升带和高架输送器共用一条链板，传动链过长，输送链板易出现抖动和爬行现象［2］。④提升机提升速度不稳定，左右链板处烟支流匹配性差，烟支在提升中滚动挤压产生皱纹。

2改进内容

（1）减小提升机提升段烟道宽度。YF17提升机提升输送速度不稳定，既影响烟支的提升输送质量又会造成高架输送器上的烟支层高低不平，进入下降装置缓冲库时烟支容易滚动，这些不稳定因素很容易产生乱、皱纹烟支，而提升机在输送速度一定的情况下，提升机输送烟道宽度的大小直接影响到输送带的速度，合适的宽度及提升输送速度决定着提升输送烟支的平稳性，因此输送速度的确定和速度匹配至关重要。

改造前YF17提升机大转弯处为内外两根输送带共同输送烟支，采用角速度同步转弯结构（见图1），烟支流在转弯时内层输送速度小于外层输送速度，而提升段烟道宽度又略大于转弯处，造成内层烟支流在提升段打转和滚动，内外层烟支流速匹配性差。改进后设计要求垂直提升段烟道宽度H1略小于转弯处烟道宽度H2=117mm，取烟支直径d=7.8mm,117/7.8=15（支）,为满足提升通道的烟支流量需求，计算H1=7.8×14=109.2mm，考虑各种综合因素，提升段烟道宽度H1设计为110mm较合适。在输送速度V=16000支/min≈266.66支/s时，取烟支疏松系数λ=0.9支/mm2，计算可得提升段输送速度v1=60×0.924V／［λ（H1-1.07）］≈150.8mm/s。YF17提升机转弯内半径r2为405mm，外半径r1=r2+H2=522mm，因转弯处角速度相同由v=rω可计算出输送带v2=r2v1/r1=117mm／s。

（2）改进提升机输送链板，与烟支接触的表面增设软介质结构。原YF17输送介质采用材质为聚碳酸脂的FLEXLINK工程塑料链板（图2（a）），本身具有很好的自润滑性和很高的强度和耐磨性，但其表面坚硬且存在两段凸起，与烟支接触不均匀。当与链板直接接触的左右层烟支相对链板产生位移时，提升输送过程中由于烟支打转、滚动或受到挤压，容易产生皱纹烟支。

改进后的输送链板下部仍采用这种材料，只在表面黏接软硬适中且有足够摩擦力的软介质结构（图2（b）），既能避免下部烟支层因自重出现压痕，又有利于烟支的提升输送，烟支在烟道内松紧适度，无滚动、搓挤，有效地保证了烟支质量，具体结构见图2。

（3）优化提升机传动结构，缩短和改善传动链。YF17输送装置原传动结构提升机左提升带和高架输送器共用一条链板输送带，由一台减速电机驱动，见图3（a）。因高架输送器输送通道较长（4m以上）［3］，输送链板会出现抖动和爬行，造成烟支混乱和损伤。为此将一条链板输送带分成两段，提升机左提升和高架输送器各用一段，分别由两个伺服电机驱动，设计增加两个链轮，见图3（b），既方便了高架输送器部件的链板张紧调节，简化了传动机构，又有利于烟支的提升和输送，降低输送链板的抖动和爬行现象。

（4）在五轴提升机传动结构的基础上，改进设计提升机垂直提升输送结构。原YF17提升机采用链板输送结构，改进后转弯处仍采用链板输送结构，保证内外层烟支同步转弯无滚动，左右垂直提升部分则采用异型同步齿形带传动结构，利用啮合原理传动［4］，保证左右层烟支在同步提升过程中无滚动，并且在同步齿形带表面黏接一层波浪状的红软橡胶，既方便烟支垂直提升，又不至于把烟支挤压出皱纹。

3改进效果

改进后的YF17卷烟储存输送装置提升机在卷烟厂生产线上进行了试用和测试，烟支在提升输送和缓冲过程中运行平稳，无滚动、滑落和爬行现象，降低了对下层烟支的挤压和揉搓，有效保护了卷烟的输送质量。