一種獨立驅動的雙煙道用平準器的製作方法

2023-05-29 11:37:01 1

本發明涉及一種獨立驅動的雙煙道用平準器，屬菸草機械技術領域。

背景技術：

平準器是煙支重量控制系統的重要組成部分，對於雙煙道平準器而言，它分為前煙道平準器和後煙道平準器，且前後煙道中心距離為38mm，而平準器的劈刀盤直徑要遠大於38mm，這就導致了前後煙道平準器的劈刀盤會相互影響另一煙道的菸絲束，故在整個煙支重量控制系統結構的設計上，就需要考慮如何避開另一煙道菸絲束。目前有下述三種機型都存在上述缺點：

一、zj116(proto2-2)型卷接機組平準器，採用了兩個平劈刀盤水平布置的結構，如圖1中的序號1和序號2，為了達到避開劈刀盤對煙道菸絲束的影響的目的，菸絲束通道部分採用了非常複雜的結構：菸絲束在煙道內行進時為上下交錯運行，吸絲帶在短距離內上下高度的變化值達到了13mm，大大增加了菸絲束通道部分設計和加工的難度。前、後煙道平準器由一個電動機驅動，當需要調整單個平準器煙支緊頭位置時，無法直接通過調整電動機的相位來實現。其主要缺陷在於：1、菸絲束通道部分設計與加工的難度非常大，精度很難保證，影響菸絲束的均勻與穩定；2、單個平準器的煙支緊頭位置的調整很複雜。

二、proto-m系列卷接機組平準器，採用小角度錐形劈刀盤的結構，如圖2中的序號1和序號2，菸絲束的行進軌跡依舊有小幅上下波動。其主要缺陷在於：1、菸絲束的行進軌跡有上下波動，未達到理論上最佳的直線，對菸絲束的均勻與穩定有影響；2、有滲油風險，如圖2所示，平準器內部通過循環油潤滑與冷卻，錐形劈刀盤的動力則是同步帶傳遞過來的，同步帶與循環油之間靠油封3在豎直方向上隔離，平準器長時間運行之後，循環油極易通過油封滲入同步帶，同步帶的使用壽命變短，需要經常更換，影響了整機的工作效率，同時也增加了循環油滲入菸絲中的風險。

三、zj116a型卷接機組平準器，採用了大錐角斜劈刀盤和平劈刀盤相結合的結構，如圖3中的序號3和序號2。其主要缺陷在於：1、如圖3所示，調整墊1調節斜劈刀盤與平劈刀盤之間的間隙時，劈刀盤與刷絲輪之間的間隙會被動調整，無法滿足單獨校準的需求。

技術實現要素：

為了克服proto2-2、proto-m、zj116a系列卷接機組平準器存在的以下缺陷：1、菸絲束的行進軌跡不是理論上的直線，菸絲束的均勻性與穩定性不是很好；2、無法通過直接調整伺服電機的相位來精確調整單個平準器煙支緊頭位置；3、滲油風險，影響了整機的工作效率，影響了煙支的質量；4、無法滿足平準器內多個尺寸單獨校準的需求。本發明的平準器通過使用帶錐角的錐形劈刀盤對稱布置，雙伺服電動機驅動，傳動軸呈水平方向布置，油封呈水平方向安裝的密封方式，劈刀盤座與刷絲輪座之間加裝調整機構，而分別予以解決。

本發明的一種獨立驅動的雙煙道平準器，包括前煙道平準器和後煙道平準器，二者結構形式一致，分別與水平面成不同的夾角，通過各自電機座安裝於同一塊底板之上，劈點中心在菸絲束行進方向上相距310mm，每一個平準器包括錐形劈刀盤、劈刀座、刷絲輪座、電機座、底板、刷絲輪、蓋板、塊、主傳動軸、過渡軸、法蘭蓋、密封圈、刷絲輪軸、傳動齒輪、過渡齒輪、偏心軸、劈刀軸、劈刀軸座、調整法蘭、劈刀盤座，其特徵在於：電機座通過螺釘安裝於底板之上，主傳動軸通過軸承水平安裝於電機座內，電動機與錐形劈刀盤之間通過傳動機構連接，刷絲輪安裝於刷絲輪軸上，再通過軸承安裝於刷絲輪座內，劈刀座通過螺釘與偏心軸連接於刷絲輪座之上，刷絲輪座再通過螺釘固定於電機座上。

本發明的優點在於：1、菸絲束的行進軌跡為理論上的直線，菸絲束的均勻與穩定性得到了保證；2、前後煙道平準器由獨立的伺服電機驅動，提高了煙支緊頭位置調整的精確性；3、整個傳動系統採用了花鍵副和齒輪副連接，傳動的精確性與穩定性得到了保證；4、平準器兩錐形劈刀盤之間以及錐形劈刀盤與刷絲輪之間的間隙可以獨立調整，進一步提高了菸絲束的穩定性；5、本裝置傳動軸均採用偏角2°-8°的近似水平布置，密封性好，滲油風險低。

附圖說明

圖1是zj116(protos2-2)型卷接機組平準器結構示意圖；

圖2是protos-m系列卷接機組平準器結構示意圖；

圖3是zj116a卷接機組平準器結構示意圖；

圖4是本裝置外部結構示意圖；

圖5-1是本裝置傳動軸示意圖；

圖5-2是圖5-1中z-z剖面圖;

圖5-3是圖5-1中x-x剖面圖;

圖5-4是圖5-2中y-y剖面圖;

圖6是設計錐角時計算用圖。

如圖1中，平劈刀盤1和平劈刀盤2；

如圖2中，錐形劈刀盤1和錐形劈刀盤2，密封圈3，傳動軸4；

如圖3中，平劈刀盤1和錐形劈刀盤2；

如圖4、圖5-1、圖5-2、圖5-3、圖5-4中，錐形劈刀盤1，劈刀座2，刷絲輪座3，伺服電機4，第一電機座5，第二電機座5』，底板6，刷絲輪7，第一蓋板8，第二蓋板8』，第一塊9，第一塊9』，內花鍵10，主傳動軸11，法蘭蓋12，油封13，o型密封圈14，刷絲輪軸15，第一傳動齒輪16，偏心軸17，第二傳動齒輪18，過渡軸19，第三傳動齒輪20，錐形劈刀盤軸21，劈刀軸座22，鎖緊螺釘23，調整法蘭24，錐形劈刀盤座25，第四傳動齒輪26，第五傳動齒輪27。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明詳細說明如下：

在圖4—圖6中，這種獨立驅動的雙煙道平準器包括前煙道平準器和後煙道平準器，二者結構形式一致，分別與水平面成不同的夾角，通過各自電機座安裝於同一塊底板之上，劈點中心在菸絲束行進方向上相距310mm，每一個平準器包括錐形劈刀盤1、劈刀座2、刷絲輪座3、伺服電機4、第一電機座5、底板6、刷絲輪7、第一蓋板8、第一塊9、內花鍵10、主傳動軸11、法蘭蓋12、油封13、o型密封圈14、刷絲輪軸15、第一傳動齒輪16、第二傳動齒輪18、第三傳動齒輪20、第四傳動齒輪26、第五傳動齒輪27、偏心軸17、過渡軸19、錐形劈刀盤軸21、劈刀軸座22、鎖緊螺釘23、調整法蘭24、錐形劈刀盤座25；第一電機座5通過螺釘安裝於底板6之上，主傳動軸11通過軸承水平安裝於電機座5內，伺服電機4與錐形劈刀盤1之間通過傳動機構連接，刷絲輪7安裝於刷絲輪軸15上，再通過軸承安裝於刷絲輪座3內，劈刀座2通過螺釘與偏心軸17連接於刷絲輪座3之上，刷絲輪座3再通過螺釘固定於第一電機座5上。

如圖4所示，第一蓋板8、第二蓋板8』分別安裝於第一塊9、第二塊9』之上，第一塊9、第二塊9』安裝於底板6之上，二者主要是為了機器正常工作時輔助刷絲輪7刷下來的菸絲落入回絲槽中。

如圖5-1，圖5-2，圖5-3，圖5-4所示，伺服電機4與錐形劈刀盤1以及刷絲輪7之間的傳動機構是：伺服電機4通過花鍵副與齒輪副將動力傳遞至錐形劈刀盤1與刷絲輪7處；主傳動軸11一端為外花鍵，與內花鍵10組成花鍵副，另外一端以及中間則安裝第二傳動齒輪18與第四傳動齒輪26，第二傳動齒輪18與安裝於過渡軸19上的第一傳動齒輪16組成齒輪副，第四傳動齒輪26與安裝於刷絲輪軸15上的第五傳動齒輪27組成齒輪副，刷絲輪7安裝於刷絲輪軸15上，第三傳動齒輪20安裝在過渡軸19的另外一端，與錐形劈刀盤軸21組成齒輪副，錐形劈刀盤1則通過劈刀盤座25固定於錐形劈刀盤軸21上。

如圖4所示，左邊為後煙道平準器，右邊為前煙道平準器，為避開平準器對另一煙道菸絲束的影響，前、後煙道平準器錐形劈刀盤對稱安裝，前後煙道平準器相對於菸絲束中心的角度做了一定的調整，前煙道平準器相對菸絲束中心上抬了2-8度，後煙道平準器則下降了2-8度，即前煙道平準器與水平面向下傾斜2-8°的夾角，後煙道平準器與水平面向上傾斜2-8°的夾角。

前煙道平準器相對菸絲束中心上抬最優為5°，後煙道平準器則下降最優為5°。

這樣完全消除了平準器錐形劈刀盤對另一煙道菸絲束的影響，使得菸絲從進入菸絲通道之後的行進軌跡為一條直線，有效保證了菸絲束的均勻與穩定。

如圖4、圖5-1所示，前後煙道平準器分別由兩個相同的、獨立的伺服電機4驅動。

平準器內部為循環油潤滑與冷卻。

如圖5-1、圖6所示，主傳動軸11與水平面成角度5°布置。

如圖5-3、圖6所示，油封13與o型密封圈14安裝於法蘭蓋12之上，且與主傳動軸11同軸，與水平面同樣成角度5°安裝的密封方式。

如圖5-1、圖5-2所示，錐形劈刀盤1的上下位置可通過調整法蘭24進行微調以達到兩錐形劈刀盤外圓相切。其調整方式如下：調整法蘭24與劈刀軸座22為螺紋副連接，二者通過鎖緊螺釘23固定，擰松鎖緊螺釘23，向上旋出調整法蘭可增加兩錐形劈刀盤之間的間隙，向下則為減小，依次反覆調整使得兩錐形劈刀盤外圓相切，調整完畢後需擰緊鎖緊螺釘23，上述調整時為兩錐形劈刀盤同時進行且調整方式一致。

如圖5-1、圖5-3所示，刷絲輪7與錐形劈刀盤1之間的間隙可通過偏心輪17微調。其調整方式如下：刷絲輪座3與劈刀座2之間通過螺釘與偏心輪17連接，錐形劈刀盤1通過劈刀盤軸21固定安裝於劈刀座2上，刷絲輪7則通過刷絲輪軸15安裝於刷絲輪座3上，故調整刷絲輪座3與劈刀座2之間的上下位置即為調整刷絲輪7與錐形劈刀盤1之間的上下位置，擰松刷絲輪座3與劈刀座2之間的連接螺釘，用內六角扳手轉動偏心輪17，偏心輪17向上轉會減小二者之間間隙，向下則是增加，調整完畢後需擰緊刷絲輪座3與劈刀座2之間的連接螺釘。

如圖6所示，錐形劈刀盤對稱安裝，錐形劈刀盤錐角設計方法如下：

其中d為錐形劈刀盤外徑，兩錐形劈刀盤外徑一致，且d值由煙長與凹槽個數確定，l為單只煙長，n為凹槽個數。l1與l2由齒輪副中心距確定，ω為錐角。

由數學原理可得錐角ω的計算公式為：

ω=asin((d/2-l1)/l2))，

d=nl/π。