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摘要：YB41包装机供胶器阀芯与胶嘴的结构设计，在生产过程中易产生不供胶或供胶量不足的故障，易磨损的胶嘴普遍产生漏胶现象，故障率较高。同时胶嘴易在盒片胶点位置产生明显的斑点式压痕甚至刺破，影响包装的外观质量。本文通过分析供胶器的结构和工作原理，提出了改进方案，较好地处理了上述问题。
关键词：包装机 供胶器 技术改进 故障率
中图分类号：U226.8+1 文献标识码：A 文章编号：
YB41包装机供胶器的结构和工作原理
供胶器原结构如图1所示，由0型圈1、双头螺栓2、锥形压簧3、胶嘴角4及钢珠5组成。在不供胶的情况下，钢珠借助弹簧的预紧力实现与阀体之间的密封；供胶时，供胶器向下运动并与盒片6（盒片位于盒模上）接触产生挤压，来自盒片及盒模的上推力克服锥形压簧对钢珠的压力而向上动作，球阀打开，胶即可从开启的缝隙中流到盒片上。
2故障统计与原因分析
故障统计
在生产过程中供胶器易产生不供胶或供胶量不足、漏胶、压痕或刺破，甚至钢球从胶嘴处脱落等现象，设备故障率较高，并影响包装质量。通过对贵阳卷烟厂四车间部分YB41包装机供胶器故障统计（表1），发现供胶器易发生的故障中漏胶、不供胶或供胶量不足等较为突出；包装质量缺陷主要为压痕。
表1YB41供胶器故障统计表
2.2故障原因分析
在日常设备故障检修和废旧供胶器的拆卸检查过程中，发现胶嘴易磨损、锥形压簧易弹性疲劳和胶嘴开启度较小或不工作等现象较为突出。具体故障可能原因为：供胶器胶嘴易磨损，导致胶水从钢珠与磨损胶嘴的间隙中流出，产生漏胶；过度磨损的胶嘴易在盒片胶点位置产生明显的斑点式压痕甚至刺破盒片，严重情况下，钢珠从胶嘴中脱落；锥形压簧因弹性疲劳，预紧力过小，钢珠与阀体之间不完全密封，可导致漏胶；钢珠直径较小，行程极短，胶嘴开启度较小，可导致不供胶或供胶量不足，若日常清洁维护不到位，胶在胶嘴与钢珠间发生粘连，此故障更甚。
针对上述供胶器的故障模式，对照供胶器结构进行故障原因分析，初步判断胶嘴、锥形压簧、钢珠存在一定的设计缺陷为主要问题所在（表2）。
表2YB41供胶器故障分析表
2.3持续改进
通过不断的实践，对供胶器结构进行了持续性的改进（表3），措施如下：
2.3.1对上机前的新胶嘴进行研磨，但锥形胶孔口径较小，不易操作
2.3.2增大压簧弹性系数，钢珠易在胶嘴口处卡死
2.3.3提高胶嘴硬度，钢珠易磨损
2.3.4膠嘴改为圆柱形，增加接触面，阀体过重、耗材
2.3.5增大钢珠直径，并缩短锥体部分高度，改用柱形压簧，胶量不易控制
2.3.6改变钢珠与锥形胶嘴的接触方式，由线接触改为面接触，即阀芯由原来的钢珠改为圆柱形，锥形孔改为柱形孔，并从阀芯中心供胶，解决漏胶、压痕问题
2.3.7阀芯材料选择黄铜，解决胶嘴易磨损问题
2.3.8改变锥体部分的高度，让柱形阀芯伸出胶嘴，增加行程
2.3.9锥形压簧改为柱形压簧，并将双头螺栓下端的弹簧座由“凸型”改为“凹型”，增加稳定性
表3YB41供胶器结构改进实施表
3改造后供胶器的技术要点
改进后供胶器结构如图2所示。阀芯由原来的钢珠改为圆柱形阀芯（材料黄铜）。阀体（胶嘴）：一是改变锥体部分的高度，由原来的10mm缩短为7mm；二是将锥体的内孔由原来的锥形孔改为内径为5mm的圆柱孔。弹簧由原来的锥形压簧更换为柱形压簧，原来双头螺栓下端的“凸型”弹簧座改为“凹型”弹簧座。
改进后供胶器在不供胶的情况下，柱形阀芯由于受压簧的预紧力而处于最下端位置，其“十字”供胶孔被阀体内部的圆柱面隔断面停止供胶；需要供胶时，供胶器向下运动并与盒片接触产生挤压，使柱形阀芯的中心的“十字”供胶孔与阀体内的胶液相通，胶即可从阀芯中心的小孔中流到盒片上。
阀芯供胶的有效行程为5mm，较以前的球形阀芯1.36mm的行程大大增加，同时供胶位置改为阀芯中心胶孔，保证了供胶均匀，胶嘴与盒片的接触面积增大，盒片胶点处的压痕不明显。
4实际效果
4.1设备故障率的控制与包装质量的提高
改造后的供胶器漏胶、不供胶或供胶量不足较少（表4），并且供胶均匀，从而有效地控制了设备故障率；盒片胶点处的压痕不明显，未出现刺破盒片的缺陷，提高了包装质量。
表4改进后YB41供胶器故障统计表
4.2供胶器使用寿命提高
原供胶器的使用寿命一般为5~7天（表5），改进后为3~6个月（表6），减少了配件的消耗。
表5YB41供胶器领用统计表
数据来源：贵阳卷烟厂四车间2004年零配件领用表
表6改进后YB41供胶器领用统计表
参考资料
【1】YB41包装机维修保养手册
【2】机械设计手册 机械工业出版社 1994
【3】设备管理与维修工作手册 湖南科学技术出版社1989
关键词：包装机 供胶器 技术改进 故障率
中图分类号：U226.8+1 文献标识码：A 文章编号：
YB41包装机供胶器的结构和工作原理
供胶器原结构如图1所示，由0型圈1、双头螺栓2、锥形压簧3、胶嘴角4及钢珠5组成。在不供胶的情况下，钢珠借助弹簧的预紧力实现与阀体之间的密封；供胶时，供胶器向下运动并与盒片6（盒片位于盒模上）接触产生挤压，来自盒片及盒模的上推力克服锥形压簧对钢珠的压力而向上动作，球阀打开，胶即可从开启的缝隙中流到盒片上。
2故障统计与原因分析
故障统计
在生产过程中供胶器易产生不供胶或供胶量不足、漏胶、压痕或刺破，甚至钢球从胶嘴处脱落等现象，设备故障率较高，并影响包装质量。通过对贵阳卷烟厂四车间部分YB41包装机供胶器故障统计（表1），发现供胶器易发生的故障中漏胶、不供胶或供胶量不足等较为突出；包装质量缺陷主要为压痕。
表1YB41供胶器故障统计表
2.2故障原因分析
在日常设备故障检修和废旧供胶器的拆卸检查过程中，发现胶嘴易磨损、锥形压簧易弹性疲劳和胶嘴开启度较小或不工作等现象较为突出。具体故障可能原因为：供胶器胶嘴易磨损，导致胶水从钢珠与磨损胶嘴的间隙中流出，产生漏胶；过度磨损的胶嘴易在盒片胶点位置产生明显的斑点式压痕甚至刺破盒片，严重情况下，钢珠从胶嘴中脱落；锥形压簧因弹性疲劳，预紧力过小，钢珠与阀体之间不完全密封，可导致漏胶；钢珠直径较小，行程极短，胶嘴开启度较小，可导致不供胶或供胶量不足，若日常清洁维护不到位，胶在胶嘴与钢珠间发生粘连，此故障更甚。
针对上述供胶器的故障模式，对照供胶器结构进行故障原因分析，初步判断胶嘴、锥形压簧、钢珠存在一定的设计缺陷为主要问题所在（表2）。
表2YB41供胶器故障分析表
2.3持续改进
通过不断的实践，对供胶器结构进行了持续性的改进（表3），措施如下：
2.3.1对上机前的新胶嘴进行研磨，但锥形胶孔口径较小，不易操作
2.3.2增大压簧弹性系数，钢珠易在胶嘴口处卡死
2.3.3提高胶嘴硬度，钢珠易磨损
2.3.4膠嘴改为圆柱形，增加接触面，阀体过重、耗材
2.3.5增大钢珠直径，并缩短锥体部分高度，改用柱形压簧，胶量不易控制
2.3.6改变钢珠与锥形胶嘴的接触方式，由线接触改为面接触，即阀芯由原来的钢珠改为圆柱形，锥形孔改为柱形孔，并从阀芯中心供胶，解决漏胶、压痕问题
2.3.7阀芯材料选择黄铜，解决胶嘴易磨损问题
2.3.8改变锥体部分的高度，让柱形阀芯伸出胶嘴，增加行程
2.3.9锥形压簧改为柱形压簧，并将双头螺栓下端的弹簧座由“凸型”改为“凹型”，增加稳定性
表3YB41供胶器结构改进实施表
3改造后供胶器的技术要点
改进后供胶器结构如图2所示。阀芯由原来的钢珠改为圆柱形阀芯（材料黄铜）。阀体（胶嘴）：一是改变锥体部分的高度，由原来的10mm缩短为7mm；二是将锥体的内孔由原来的锥形孔改为内径为5mm的圆柱孔。弹簧由原来的锥形压簧更换为柱形压簧，原来双头螺栓下端的“凸型”弹簧座改为“凹型”弹簧座。
改进后供胶器在不供胶的情况下，柱形阀芯由于受压簧的预紧力而处于最下端位置，其“十字”供胶孔被阀体内部的圆柱面隔断面停止供胶；需要供胶时，供胶器向下运动并与盒片接触产生挤压，使柱形阀芯的中心的“十字”供胶孔与阀体内的胶液相通，胶即可从阀芯中心的小孔中流到盒片上。
阀芯供胶的有效行程为5mm，较以前的球形阀芯1.36mm的行程大大增加，同时供胶位置改为阀芯中心胶孔，保证了供胶均匀，胶嘴与盒片的接触面积增大，盒片胶点处的压痕不明显。
4实际效果
4.1设备故障率的控制与包装质量的提高
改造后的供胶器漏胶、不供胶或供胶量不足较少（表4），并且供胶均匀，从而有效地控制了设备故障率；盒片胶点处的压痕不明显，未出现刺破盒片的缺陷，提高了包装质量。
表4改进后YB41供胶器故障统计表
4.2供胶器使用寿命提高
原供胶器的使用寿命一般为5~7天（表5），改进后为3~6个月（表6），减少了配件的消耗。
表5YB41供胶器领用统计表
数据来源：贵阳卷烟厂四车间2004年零配件领用表
表6改进后YB41供胶器领用统计表
参考资料
【1】YB41包装机维修保养手册
【2】机械设计手册 机械工业出版社 1994
【3】设备管理与维修工作手册 湖南科学技术出版社1989