GDX1包装机内衬纸负压吸风输送组件的改造

熊乾昌 邓辉

【摘要】GDX1包装机内衬纸在输送过程中，由于皮带磨损、负压不足等因素，容易造成内衬纸输送歪斜、长短甚至堵塞等输送故障问题，影响设备的正常运行和产品质量，易产生大量辅料消耗。因此，需要对内衬纸负压吸风输送组件进行分析研究，找出缺陷产生的根本原因，并对设备设计不合理的地方改进设计，提高内衬纸输送过程的稳定性，减少不必要的辅料消耗和备件消耗。针对吸风皮带易磨损、更换频繁和负压不足的情况，通过使用齿形吸风皮带和改进设计新的吸风座，以提高内衬纸输送过程的稳定性和设备运行的稳定性。

【关键词】GDX1 负压吸风 内衬纸阻塞 吸风皮带

前言

GDX1包装机是从意大利G.D公司引进的小盒包装设备，生产能力为400包/分钟，内衬纸的包装过程是完成小盒包装的重要组成部分，其包装质量直接影响了小盒的包装质量。内衬纸的包装要求包装平整，无折皱、偏移、破损等。而内衬纸的稳定输送也直接影响了内衬纸的包装质量，因此如何提高内衬纸的输送稳定性也显得尤为重要。

1 存在问题

GDX1内存纸张在吸风输送过程中，采用两条平面吸风皮带通过与带轮产生的摩擦力产生动力向下输送，若吸风带张紧力不够、吸风带磨损变形或者负压不足，在生产过程中容易出现内衬纸歪斜、长短甚至堵塞等故障，影响设备的正常运行和产品质量，易产生大量辅料消耗。目前主要处理方式为清洁吸风组件，更换吸风皮带，吸风带更换周期为4天/次，更换频繁，影响正常的生产时间。

2 原因分析

2.1 吸风皮带的磨损、断裂

内衬纸吸风输送装置采用平面吸风皮带通过负压吸附切割后的单张内衬纸向下输送，平面吸风皮带依靠与滚轮的摩擦传递动力,若皮带张紧力调整不好, 在设备运转过程中,当皮带受力不均时, 皮带的变形量不相同,使皮带反复拉伸和磨损, 导致皮带易断裂 。另外,聚氨酯主动轮磨损老化, 造成吸风带跑偏, 使用寿命缩短, 出现内衬纸输送左右歪斜、内衬纸阻塞等故障。

2.2 负压不足

GDX1包装机负压系统风量为100m³/h，风压为0.06Mpa，系统产生的负压经过滤器、分配器，通过负压管道输送到内衬纸吸风带组件，由于设备防护罩内部和内衬纸材料本身都带有粉尘，容易吸附在管道内，积尘过多造成真空管道堵塞、负压不足等现象，包装机负压过低，会使内衬纸吸送不到位，造成设备停机，影响设备效率和增加原辅材料消耗。

3 改进方案

采用同步带输送构建新的输送组件，通过啮合传动的稳定性来保证输送机构自身速度的稳定性，两侧的同步带采用独立负压供给整体式输送导板，减少正常生产时间管道堵塞的现象。

3.1 吸风皮带组件的改进

3.1.1齿形吸风皮带的选型

内衬纸吸风输送装置使用负压通过吸风带上的吸风孔产生的吸附力，吸附切断后的单张内衬纸张并向下输送，其工作时的输出扭矩很小，且主动轮与从动轮之间的中心距相对固定，因此可以根据现有带轮直径和主从动轮的中心距来选定齿形吸风皮带的规格型号。

据主动轮与被动轮的中心距和带轮大小等选择合适的齿形吸风带,查表，选取XL系列同步带，同步带型号为128XL，其中节距 =5.08mm。通过查表可得同步带的齿形尺寸如表1所示：

带型	节距	齿形角2β°	齿根厚s	齿高ht	带高hs	齿根圆角半径rr	齿顶圆角半径ra
XL	5.080	50	2.57	1.27	2.3	0.38	0.38

表1 同步带的齿形尺寸

3.1.2齿形带轮的设计
据主动轮与被动轮的中心距和带轮大小,选取XL系列同步带，同步带型号为128XL，其中节距 =5.08mm，因此齿形带轮的节距也选择 =5.08mm。

由于齿形吸风带为齿形带和带吸风孔的平皮带的结合体，因此齿形带轮也设计为传动部分的齿形带轮和吸风孔部分的无齿滚轮的组合式齿形带轮。

,

其中 d--齿形带轮的节径

Z--齿形带轮的齿数

--齿形带轮的节距

为保持改造后组件速度能与周边部件匹配，取同步带轮和原滚轮的尺寸相当，保证线速度不变。则同步带齿数：

将齿数取整z=19。通过查表可得同步带轮的齿形尺寸如表2所示;

齿槽底宽	齿槽深	齿槽半角φ	齿根圆角半径	齿顶圆角半径	两倍节顶距2δ	节圆直径d	外圆直径
1.32	1.65	25°	0.41	0.64	0.508	30.72	30.22

表2 同步带轮的齿形尺寸

3.1.3材料选用

采用耐磨性和加工性均较好的45钢制作。

3.2负压吸风的改造

3.2.1吸风座的改造

为了减少正常生产时间管道堵塞的现象，提高内衬纸输送稳定性，改进设计新的吸风座，将原来单侧负压吸风管口改为两边分别设置负压吸风管口，主要是增加了两个垂直的吸风槽，采用每条吸风带单独供应负压。两槽的长度比吸风导纸板上的吸风孔略大一些，保证负压通道畅通无阻。新吸风座的结构图如下图3所示：

图3 新吸风座结构图

3.2.2吸风导板改造

目前设备内衬纸负压吸风导板采用的是孔腔式吸风导板，孔腔式吸风导板由于尘降作用容易积垢，影响负压吸风的输出，整体通孔式吸风导板减少了环境中的尘降作用，不容易积垢，保养方便，因此将孔腔式吸风导板改造为整体通孔式吸风导板。

4.改造效果

4.1对内衬纸输送故障的改造效果

采用齿形吸风带输送方式提高了传动精度， 内衬纸输送状态稳定, 有效防止衬纸跑偏, 内衬纸阻塞由改进前的10次/班降低为4次/班。

4.2对组件维修保养的改造效果

吸风导板更改为整体通孔式吸风导板，同步吸风带的两侧采用独立负压供应的改造方式很好解决了该组件吸风管道容易积垢的问题，在轮保周期内实现了无管道堵塞的使用效果，齿形吸风带使用寿命长，一般可以正常使用4-5个月。组件的保养周期由4天/次提升到平均16.3天/次以上。因此取消了此组件的早班专业保养，维修调整集中在轮保期间处理。

5. 结束语

通过对GDX1包装机内衬纸负压吸风输送组件的改造，提高了内衬纸输送的稳定性，减少了维修保养的频率，降低了设备备件和原辅材料的消耗，进一步提升了设备的运行稳定性和有效作业率，将在今后的设备中推广。

【参考文献】

1.成大先.机械设计手册.第五版.北京化学工业出版社,2008

2.刘菊、陶磊.ZB45包装机内衬纸输送装置的改进.轻工科技，2014.09

3.GDX1机械图册