摘 要：文章通过介绍ZB45包装机商标纸横向输送器的工作原理和结构特点，利用流体力学原理分析了该部位产生漏油故障的原因，最终确定通过改进回油结构来解决漏油故障，很好地解决了该部位漏油问题，取得了明显的效果。
关键词：ZB45包装机；商标纸横向输送器；漏油故障
引言
目前，ZB45包装机组是我国卷烟包装设备的主流机型，但在实际生产过程中，由于设备本身的设计缺陷，其商标纸横向输送器在运行时存在严重的漏油问题。目前一些常规方法都无法有效解决该问题，平时维修只能靠频繁地更换密封元件来缓解漏油现象。通过对商标纸横向输送器漏油现象的长期分析研究，提出了通过改进回油结构来解决漏油的新方法，并最终成功解决了该机构的漏油问题。
1 商标纸横向输送器工作原理
商标纸横向输送器主要由扇齿轮、齿条、支承座（主要由法兰、法兰套和法兰盘等组成）、齿条支架、推送小车等组成。在此机构中，其动力来自主动齿轮，通过主动齿轮的啮合传动，带动齿轮凸轮轴转动，从而带动凸轮转动；凸轮通过辊轮、摆轴驱动扇齿轮摆动，扇齿轮驱动齿条在法兰套、法兰、法兰盘中做往复运动，从而带动执行件完成商标纸进入号轮下方包装位置的横向输送。
2 漏油现状及漏油因素分析
2.1 漏油现状
经反复仔细观察，发现商标纸横向输送器支座及下方机器表面上总是沉积有很多含油烟末，进一步发现横向输送器支承座端部（法兰盘下方）有严重渗漏现象，故认定该处为漏油点。
2.2 漏油因素分析
根据流体力学有关知识，润滑油渗漏量Q与间隙、润滑油粘度、内外腔压力差等有关，可以用以下公式来说明：
Q=bh3 Δp/（12μL） （1）
式中：Q为渗漏流量；b、h、L分别为间隙的宽度、高度、长度；μ为润滑油粘度；Δp为间隙内外腔压力差。
从式（1）可看出润滑油渗漏主要与润滑油粘度、间隙和内外腔压力有关。
2.2.1 润滑油粘度
通过查阅相关资料，在同等工作温度下，ZB系列机型的润滑油粘度为141mm2/s，而FOCKE、SASIB系列机型分别为220mm2/s、645mm2/s。根据式（1），润滑油粘度与渗漏流量成反比，即粘度越小，漏油情况越严重。因此，润滑油粘度低是ZB系列机型较其他机型容易渗漏油的主要因素之一。
2.2.2 间隙
间隙的产生与密封件、密封措施及零件加工精度密切相关。ZB45包装机组是通过消化吸收意大利GDX2机型而来，国内的加工技术达不到国外先进水平，使零件加工精度下降，致使商标纸横向输送器中齿条与法兰及法兰盘的配合间隙过大，易造成漏油。
2.2.3 内外腔压力差
内外腔压力差主要由内外腔润滑油容量不同造成。当齿条从内腔往外腔运动时，齿条上的润滑油沿“V”型沟槽通过两个油孔进入外腔进行润滑，当齿条向内腔运动时，仅有1个油孔回油，所以，外腔油量是内腔油量的2倍，多次往复后，残留在外腔的油量越来越多，从而导致外腔油封压力过大，造成油封失效漏油。
3 改进方案分析
3.1 确定改进方案
根据上述分析，要解决商标纸横向输送器漏油问题，可以从改变润滑油粘度、改进配合间隙和减小内外腔压力差三方面入手。要改变润滑油粘度，需对原系统重新设计，改造成本高。如提高配合间隙，需对生产设备进行改造升级，改造困难且成本高。而减小内外腔压力差，只需改变回油结构，改造简单、成本低。因此，决定通过减小法兰内外腔压力差来解决漏油问题。
经过对商标纸横向输送器支撑座的结构进行仔细分析研究，认为可以通过改进法兰或法兰盘结构来减小法兰内外腔压力差。对于法兰的改进，主要考虑改进法兰的油路，增强回油功能，但是，由于商标纸横向输送器的运行速度较快，最快可达3.6m/s，润滑油始终会随齿条被带出法兰盘，改进后漏油现象依然存在。所以，决定在法兰盘上增设回油结构来解决漏油问题。
3.2 具体改进措施
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图1中（a）、（b）分别为法兰盘改进前后结构示意图。改进后的法兰盘结构变为圆柱形，直径仍为56mm，厚度变为20mm，并在法兰盘内增开了一条环形回油槽，回油槽宽4mm，深5mm，同时，在回油槽正下方增设了一个M5的螺纹孔，以安装油嘴。为了保证润滑油在齿条往回运动过程中被回油槽充分回收，将回油槽外圈直径增大0.2mm，即外圈直径为20.2mm，内圈直径为20mm。
3.3 改进后工作原理
改进后商标纸横向输送器支撑座中，法兰盘通过螺栓连接在法兰上，同时法兰通过螺栓连接在法兰套上，法兰盘与法兰之间安装有油封和O型圈，法兰与法兰套之间安装有O型圈，并且法兰盘下方安有油嘴，以便回收润滑油。当齿条从内向外运动时，油封的主要作用就是刮去齿条上的润滑油，油封的前端面空隙与回油孔是相通的，随着齿条的向外运动，空隙中的润滑油越积越多，油压随之升高，被刮下的润滑油就会从空隙中通过回油孔回流到传动箱内。由于齿条运动速度较快，粘附在齿条上的润滑油不可能被油封完全刮净，回油槽的作用就是在齿条从外向内运动过程中回收齿条上未被刮净的润滑油。回油槽的外圈直径比内圈直径大0.2mm，其目的是为了防止回油槽外圈将齿条上的润滑油刮下，从而造成润滑油泄漏。当齿条经过回油槽内圈时，润滑油被刮下回流到回油槽中，被刮下的润滑油通过螺纹孔、油嘴和油管被引流到传动箱内。
4 结束语
通过对ZB45包装机商标纸横向输送器的漏油原因进行分析，探索出了通过技术改进解决漏油的新方法，拓展了自己的维修思路，丰富了自己的维修经验，提高了分析解决疑难问题的能力，成功解决了商标纸横向输送器的漏油问题，保证了产品质量。
参考文献
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