王宝军

（陕西卷烟总厂宝鸡分厂，陕西省宝鸡市 721000）

　　摘　要：本文介绍了商标纸横向输送器的工作原理，分析了GDX₂机11部件商标纸横向输送器漏油故障的产生原因，相应详细阐述了各种解决方法，并通过对定位轴套及密封元件的改造调整，解决了商标纸横向输送器漏油难题。

　　关键词：GDX₂包装机；漏油；商标纸横向输送器；定位轴套

　　前言

　　GDX₂硬盒包装机组具有包装质量良好、性能稳定、运行速度快、自动化程度高等优点，是目前我国卷烟包装设备的主流机型。但在生产过程中，由于设备本身的设计缺陷，GDX₂机11部件商标纸横向输送器，在运行中，存在较为严重的漏油问题。在采用常规方法无法有效解决该问题的情况下，我们通过对11部件商标纸横向输送器漏油问题长期的分析研究，对漏油原因逐一排查和分析，摸索出了运用流体力学原理，改进轴套内部结构以产生局部压力损失，实现轴套内油液的均压流动的方法，Z终成功解决了11部件商标纸横向输送器的漏油难题。

　　1、商标纸横向输送器传动结构原理分析：（见图一）

　　商标纸横向输送器动力来自主传动齿轮，通过从动齿轮同轴驱动伞齿轮副，伞齿轮副带动凸轮转动，凸轮通过辊子2（4001061123）驱动扇型齿轮轴1（OP10960），扇型齿轮轴带动齿条轴23（OP5231）在轴套16（OP1160）中左右往复运动，带动执行件完成商标纸进入包装轮前的横向输送。

　　2.商标纸横向输送器漏油现状

　　（1）泄漏位置

　　按照解决漏油的常规方法，首先要找到泄漏点，我们经反复观察，确认为11部件横向输出轴基座防尘圈处泄漏，表现为输送器输出轴将传动箱体内润滑油带出，滴漏在基座周围。（见图二）

　　（2）密封元件磨损

　　油封内孔与轴产生过大间隙。

　　（3）输出轴表面产生轴向划痕划痕缝隙夹杂烟沫及粉尘。

　　3、结合工作原理以及漏油的现状，通过润滑油在横向输送器中的工作流程，初步分析漏油原因

　　由于输送器输出轴与轴套采用的是间隙配合，经过喷溅润滑后的输出轴与轴套要保证正常的相对运动，就必须有适当的环型间隙，间隙太小，会使零件卡死；间隙过大，会造成油液过量泄漏。所以间隙密封的性能与间隙大小、配合表面长度和直径尺寸以及执行件加工质量有关，其中以间隙大小及间隙的均匀性对密封性能的影响Z大。润滑油形成间隙流动有两种状况：一种是由于间隙两端的压力差造成的流动，称压差流动；另一种是形成间隙的壁面相对运动时产生的流动，称剪切流动。而在本结构的配合中这两种流动同时存在，即横向输送器输出轴与轴套的壁面相对运动，使油液呈剪切流动；输出轴带至轴套前端的油液，受密封圈的阻挡积聚产生局部压力，使油液通过轴套回油孔回流至油箱自泄，形成压差流动。

　　轴的往复速度大时，往复次数很频繁，同时油膜的剪切流动量大，在密封圈处形成了油膜的快速积聚，油液困在基座前部局部压力增大的同时，轴套前端流量局部加大，轴套的回流孔，使油液无法快速回流至油箱，致使油液随输出轴从“Y”型密封圈唇口处泄漏！（见图三）

　　4、解决漏油问题的常规方法

　　•封堵或阻塞。

　　•疏导或引流（在零部件上开设回油槽、孔）

　　•均压（使密封部件内外侧的压力差平衡）

　　•流阻或反压（利用密封件的狭窄间隙或曲折通道造成密封所需要的流动阻力；利用密封件对泄漏流体造成反压，使之部分平衡或完全平衡达到密封目的。）

　　4.1对照现状（2），根据密封元件磨损程度，运用反压的方法保证密封间隙

　　由于输送器输出轴内径密封采用“Y”型油封，这种油封一般用于轴、孔相对往复的密封，依靠油封的两唇边与轴的表面相接触而起到密封作用，由于油压的作用，两唇边保持较稳定的张开力，使油封唇边与轴的表面贴的更紧，密封效果好，并能在一定程度上补偿磨损造成的影响。油封是密封环境的关键元件，输出轴表面的油液受油封阻挡而回流，所以它是阻挡油液外泄的Z后一个环节，油封内径与输出轴直径必须紧密地配合。由于长时间运行输出轴会存在一定的磨损，油封唇缘与轴达不到过盈要求，为获得适当的初始径向力，我们将油封锁紧环的周长由原来的70mm缩短至65mm，严格保证唇缘对轴的过盈要求（见图四），但仍不能有效地解决漏油问题。

　　4.2对照现状（3）保证输出轴质量

　　输出轴工作表面的精度、工作的环境，是保证轴温正常、不产生侧向力、避免油封非常规磨损的重要条件。由于执行件在推送商标纸过程中，易发生阻塞，零件磨损或精度不高等原因同时引起的侧压力，无法保证轴与轴套的同心，产生沿半径方向的微量摆动，环型间隙不均匀，使轴在往复运动中表面磨损造成划伤，轴的划伤面黏附着烟沫和粉尘，同时也使“Y”型密封圈唇口磨损，间隙过大造成泄漏。我们通过联系加工水平高的厂家，为我们提供了符合表面精度要求的输出轴，我们在安装过程中注意采用正确的安装与调整方法：

　　•装配时在轴和轴套表面涂敷油液或润滑脂。

　　•在轴的装配过程中，避免损伤轴套内孔及油封唇缘。

　　•将轴安装在基座套筒中模拟往复运动，观察输出轴推出轴套后，表面油液的残留量，判断环行间隙是否均匀，相应选择符合加工质量的输出轴。

　　•将套筒组件装入机座后，安装推送器时严格保证推送器与商标纸导轨、挡块等外部执行件的标准间距，并相应更换磨损零件。

　　在更换输出轴等执行件并规范安装调整后，虽做到了有效控制，但仍无法彻底解决输送器漏油问题。

　　5.改进解决横向输送器漏油的新方法：

　　在商标纸横向输送器结构中，对照现状为解决漏油问题，在先后采用（缩短油封锁紧环、补偿磨损保证密封反压、更换输出轴、规范安装调整保证环行间隙）这些常规维修方法后，为Z终找到彻底解决漏油问题的方法，我们突破常规思维，尝试利用流体力学原理，重点结合轴套的结构，进一步对解决输出轴漏油的新方法进行了可行性分析。

　　由于油液具有粘性，和流动时的相互撞击和旋涡等，必然会有阻力产生，为了克服这些阻力就将造成能量损失，可用液体的压力损失来表示。压力损失又分为两类：一类是液体在直径不变的直管中流过一定距离后，因摩擦力而产生的沿程压力损失；另一类是由于管子截面形状突然变化，液流方向改变及其它形式的液流阻力所引起的局部压力损失。为达到减少轴套前端油液泄漏量，降低压力的目的，在尽可能不改变原有的工作状态和设计的前提下，利用局部压力损失原理，在轴套内壁加工出带有环形截面的改进轴套，以求使漏油问题得到解决。（见图五）

　　5.1改进轴套的工作原理：

　　由于输送器的输出轴与轴套采用的是间隙配合，间隙可取值通常很小（0.02～0.05mm）。因此，间隙之间的液流状态受壁面的影响Z大。在轴套壁面开槽后，当输出轴随动油膜和新开沟槽接通时呈自由射束喷出，由于过流断面突然扩大油膜损失了一部分能量，其平均流速降低.而新开沟槽过流断面扩大处的流量增大，充满沟槽的油液受到压力作用后，其相对压缩量与压力增量成正比，压力必然会升高，使沟槽内的液流产生停滞甚至倒流，以致行成旋涡，又产生一部分能量损失，这些能量损失综合表现为压力的下降。油膜经过环行槽压力下降同样可使泄漏量减少，那么输出轴带至轴套前部的油液，就能在正常的压力流量下，通过回油孔迅速回流至油箱，实现正常的压差流动，而不会产生局部困油、压力增大的现象。（见图六）

　　又因为环形槽内的液压力能均匀分布，于是克服了执行件在推送商标纸过程中的阻塞、零件磨损或精度不高等原因而引起的侧压力，保证了轴与轴套的同心，使摩擦力降低，减小了磨损，从而有效保证了商标纸横向输送器的正常工作。

　　7、效果验证

　　对改造轴套的6^#GDX₂包装机，依据2004年修理记录对11部件商标纸横向输送器部位漏油问题进行一年的故障统计，未再次出现漏油现象。与上一年度相比较，漏油次数由7次下降为0次，密封圈及输出轴等执行件均无更换记录，通过长期使用成功解决了11部件横向输送器的漏油难题。与03年的漏油与换件次数比较（如图七）所示：

　　8.结束语

　　通过对定位轴套及密封元件的改造调整，摸索出了通过技术改进解决漏油的新方法，拓宽了维修思路，丰富了自己的维修知识，提高了分析解决疑难故障的能力。成功解决了这个困扰GDX₂机11部件商标纸横向输送器的漏油难题，保证了设备的正常运行。

　　参考文献：

　　1.《烟机设备修理技师培训教材》，范铁桢，2002年11月

　　2.《机械设计手册》，化学工业出版社，1985年5月

　　3.《液压流体力学》，盛敬超机械工业出版社，1980年

　　4.《GD随机图册》，意大利，GD公司