PROTOS蜘蛛手机构传送臂漏油问题的解决

关键词：PROTOS卷接机组；蜘蛛手机构；传送臂；漏油
　　摘要：PROTOS卷接机组的烟支输送系统采用的蜘蛛手机构传送臂存在着漏油问题，漏出的润滑油会进入负压通道，污染烟支。通过对蜘蛛手机构传送臂结构及漏油原因分析，提出改进方案如下：在传送臂中的油腔和负压通道之间增加一个隔离空腔，并在骨架油封前增加螺旋密封结构。改进后的蜘蛛手机构使油腔和负压通道完全隔离，减小了骨架油封两侧的压差，降低了发生泄漏的可能性，从根本上解决了蜘蛛手机构传送臂漏油的问题。
　　PROTOS系列高速卷接机组的烟支输送系统均采用蜘蛛手机构，该机构传递烟支平稳，烟支外观不易损伤，无撞头现象。但是其传送臂存在漏油问题，漏出的润滑油会进入负压通道，容易污染烟支甚至造成生产质量事故，而且频繁地更换骨架油封，增加了劳动强度和生产成本。为此，对PROTOS蜘蛛手机构进行了改进。
　　1　存在问题
　　蜘蛛手机构将传烟导轨上的烟支吸起输送到接装机进烟鼓轮上，从而完成烟支输送过程。该机构的动力由主传动系统提供，吸爪所需负压空气由一台单独的漩涡吸风机提供^[1]。蜘蛛手内部结构如图1所示，吸爪（6）、吸爪齿轮（5）、传送臂（4）、齿轮轴（9）、回转体（2）、吸气块（1）组成一负压空气通道。

　　蜘蛛手机构内装1.2L润滑油，当选用8个传送臂，生产速度为8000支/min时，蜘蛛手机构整体转速达500转/min（其中传送臂的转速高达1000转/min）。传送臂中装有2个骨架油封（图1中10号件），油封的内侧承受着较高的正压，外侧承受着较高的负压，致使蜘蛛手机构容易发生润滑油泄漏现象。
　　主要原因是：
　　（1）骨架油封的内侧承受着较高的油压。蜘蛛手机构工作转速达500转/min时，内装的润滑油也随着蜘蛛手机构作高速旋转运动，由于离心加速度的作用使润滑油产生较高的油压。
　　（2）油腔和负压通道之间仅有骨架油封相隔，缺少隔离腔，由此造成不良影响：①骨架油封的外侧承受的负压与负压通道中的负压大小一致，负压通道中的负压与专用负压风机的负压相近。因此，骨架油封承受的压力为内侧油压和外侧负压之和，以及油封在动配合工作状态下较弱的压力承受能力，使骨架油封容易发生泄漏；②润滑油从骨架油封处泄漏后直接进入了负压通道，由于负压通道每旋转一周过程中通入一次高压气进行通道清理，漏入负压通道内的润滑油就会被高压气吹到吸爪表面，使烟支受到污染。
　　（3）传送臂齿轮轴轴径表面在加工完成后残余有螺旋线，或者在装配时轴径表面被划伤，这些情况都可能使骨架油封唇口被划伤，缩短其使用寿命^[2]。
　　2　解决方案
　　通过对蜘蛛手机构传送臂结构及漏油原因分析，提出改进方案如下，见图2。

　　（1）在2个骨架油封和滚针轴承之间增加螺旋密封（图2中9号件），根据螺旋密封的原理，螺旋密封的轴表面的螺旋槽不再作为膨胀室产生旋涡消耗流动能量，而是作为推进装置与介质发生能量交换，产生所谓的“泵送作用”，并产生泵送压力，与被密封介质的压力相平衡，即压力差约等于零，从而使骨架油封内侧所受的油压减小到接近为零。
　　（2）在传送臂中负压通道的左侧增加2个油封（图2中13号件），相当于在油腔和负压通道之间增加了一个起隔离作用的空腔，空腔通过槽、滤芯和透气孔与大气相连通，从而消除了以下不良影响：①骨架油封的外侧与大气相连通，从而使骨架油封受到的压力减小到接近为零，降低了骨架油封发生泄漏的可能性；②油腔和负压通道完全隔离，即使有微量泄漏的润滑油，也很难进入负压通道，从根本上避免了负压通道堵塞和润滑油污染烟支。
　　（3）改进加工工艺，消除齿轮轴轴径表面的残余螺旋线，避免骨架油封唇口被划伤；改进装配工艺，设计专用工装，确保与骨架油封配合处的轴径表面和骨架油封唇口在装配时不被划伤，延长骨架油封的使用寿命^[1]。
　　3　结语
　　改进后的蜘蛛手机构，使油腔和负压通道完全隔离，不但减小了骨架油封两侧的压差，降低了发生泄漏的可能性，而且即使有微量润滑油泄漏，也很难进入负压通道，彻底解决了润滑油污染烟支的问题，消除了发生质量事故的隐患。

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