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机械过载保护装置在条盒包装机中的应用
作者:杨少彬,苗健  发布时间:2017年7月3日 浏览:686 次

新型条盒包装机,作为烟草行业引入的软盒硬条包装机组的重要组成,主要用于条盒纸的包装。该包装机的设计包装速度为60/min,具有在条盒输送、包装成型过程发生烟条堵塞时,利用过载保护装置提供即时中断传输动力等功能。

机械过载保护装置是一种限矩或限力装置,当传递的扭矩或力超过限定值时,该装置的主、从部分脱开或相互打滑,从而起到过载保护的作用;当传递的扭矩或力低于限定值时,其正常工作其联接作用[1]。主要应用于可能发生大的过载或存在大冲击载荷而又难以计算的传动系统。

  1. 常见机械过载保护装置

常见的过载保护装置(即安全离合器),按照传动型式分为嵌合式安全离合器和摩擦式离合器两大类。其中嵌合式安全离合器,根据结构分为端面牙嵌安全式、销钉安全式和钢珠安全式(包括珠对槽和珠对珠)等;摩擦式离合器,根据结构分为干式堕盘安全式、多盘安全式、单圆锥安全式和双圆锥安全式等[1][5][6]

接合时元件间的压紧力靠弹簧调节。当载荷超过弹簧的压紧力时,元件相对滑动。

  1. 扭矩限制离合器

安全离合器的设计涉及到较多专业元件。已有专业生产离合器厂商实现了标准化系列化,例如MAYR等。只需根据确定好的扭矩限定值、主动轴径、从动盘孔位、离合器尺寸等要求,对照厂商提供的安全离合器样本进行选择即可。

MAYR EAS NC系列扭矩限制离合器结构见图1,为可调式棘轮钢球安全离合器[6]。该离合器可以旋转带螺纹的扭矩调整环2调整扭矩限定值(即打滑扭矩),实现在弹簧片3的压缩下使棘轮4、钢球6和从动盘5接合。其中从动盘5通过轴承空套在轴套7上,由弹簧片压缩的钢球实现与主动轴的联结。当所需传动的扭矩大于扭矩限定值后,从动盘5作用在钢球6上克服弹簧片3的压紧力使棘轮4与钢球5发生打滑,实现过载保护。

扭矩限制离合器安装时,主动端利用调整螺母缩紧主动轴锁紧套1实现与主动轴的固联;从动端通过从动盘上的螺纹孔进行固联。

 

1 MAYR EAS NC系列扭矩限制离合器结构图

  1. 主动轴缩紧套 2.扭矩值调整环 3.弹簧片 4.棘轮 5.从动盘 6.钢球 7.轴套

    由此可见,该扭矩限制离合器安装方便,工作可靠,自动回位;动作准确、灵敏,过载即时脱开;扭矩可调,且调整方便。

  1. 扭矩限制离合器的应用

条盒包装机主要用于条盒纸的包装,在条盒包装、输送等过程中会出现由于包装动作不匹配、原辅材料破损等问题引起的烟条堵塞情况[2]。为保护包装机和操作人员,在条盒条透包装机采用了三个扭矩限制离合器进行防过载保护,分别安装在主电机动力处(见图2)、旋转推烟装置顶部(见图3)和独立驱动半自动条盒料库的动力处(见图4)。

2中,当条盒包装机发生卡死等情况时,主电机1所需提供的扭矩大于扭矩限制离合器2的设定值,离合器2触动机械式限位开关3,产生控制信号立刻停止主电机1的运转,实现过载保护。恢复正常后,扭矩限制离合器自动回位。

 

2 条盒包装机主电机处联接的扭矩限制离合器

1.条盒包装机主电机 2.扭矩限制离合器 3.机械式限位开关

3中,当条盒包装机的旋转推烟装置中的推烟手4在推烟过程发生堵包时,扭矩限制离合器2从动端相对从动端发生打滑,主动轴1继续转动,而固联在扭矩限制离合器2从动端的转动头3停止转动,实现过载保护。

 

3 条盒包装机旋转推烟装置顶部的扭矩限制离合器

1.传动轴 2.扭矩限制离合器 3. 旋转推烟装置转动头 4.推烟手

4中,当条盒包装机的半自动条盒料库在输送条盒纸时发生堵塞时,扭矩限制离合器2从动端相对从动端发生打滑,电机1继续转动,而联轴器3停止转动,实现过载保护。

 

4 条盒包装机独立驱动半自动条盒料库处的扭矩限制离合器

1.条盒包装机条盒料库独立驱动电机 2.扭矩限制离合器 3.联轴器

条盒包装机三个扭矩限制离合器的具体参数见表1

1.条盒包装机扭矩限制离合器参数

序号

安装位置

设定值/(N·m)

可调范围/(N·m)

选用系列

1

主电机动力处

105

60-150

MAYR EAS NC

2

旋转推烟装置顶部

14

8-20

MAYR EAS NC

3

独立驱动半自动条盒料库的动力处

40

20-50

MAYR EAS NC

  1. 结语

本文主要介绍了条盒包装机使用的MAYR EAS NC系列扭矩限制离合器的结构原理、特点、参数及应用情况,对技术人员了解安全离合器原理和选型有一定的参考价值。

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