ZJ116卷烟机乳胶过滤器的改造

1. 项目背景

1.1 项目概述

1.1.1 设备概述

• ZJ116卷烟机是常德烟机早期生产的一种超高速机型，生产速度为16000支/分钟。
• 该机型因具备高产能、运行稳定、低故障率和方便维修保养等优点，被广泛应用于公司规模产品的大批量生产。
• ZJ116A细支卷烟机作为细支烟的主力机型，在生产过程中存在一些问题。

1.1.2 存在问题

• 在卷烟生产过程中，由于过滤器阻塞，喷胶器胶液压力降低，喷胶器流量得不到保证，甚至胶泵电机负载增加，引起电机过载报警故障，造成跑条甚至烟支爆口，增加停机次数。
• 2018年6月1日到10月31日，12

#卷烟机组因喷胶嘴故障停机次数达到5097次，喷胶嘴堵塞故障率为68.43%，严重影响生产效率。

• 跑条造成的烟丝损耗和卷烟纸报废，给企业带来了巨大的浪费。

1.2 原因分析

1.2.1 安装位置不合适

• 过滤器安装在胶桶左侧墙板上，采用垂直安装方式，在清洁时容易造成胶液流出，污染设备内部，增加维护成本。
• 过滤器没有独立的过滤芯备件，更换整个过滤器总成成本较高。

1.2.2 过滤器尺寸太小

• 过滤芯体积较小，采用双层滤网结构，内外两层，过滤面积较小，容易造成堵塞，不易清洗干净。
• 桶内白胶干燥，白胶与压缩空气接触后产生氧化，产生胶膜，造成胶水内杂质增多，加剧滤网堵塞。

1.3 改进思路

• 改变结构设计，使过滤器开口朝上，避免清洗过滤芯时胶液流出，减少使用过程中的漏液问题，增加保养清洁的便利性。
• 改进滤芯设计，增加滤芯的长度或直径，采用更密集的滤网结构，增加过滤面积，提高过滤效率。
• 增加排气功能，清洗过滤芯后，通过在过滤器上部压盖上设置排气孔和阀门，确保空气可以迅速排出而不影响乳胶的流动。
• 选择合适的材料，根据白胶的物理性能，选择316L不锈钢作为过滤器材料，提高耐腐蚀性能。

2. 改进措施

2.1 过滤器的位置确认

• 根据观察，机器胶桶抽拉装置上空余的位置适合放置新过滤器，方便过滤器的拆卸清洁。
• 测量尺寸，抽拉底座上有大约160×260mm的空余空间，确定新过滤器型尺寸。

2.2 过滤器外壳的设计

• 外壳上部为圆柱型，下底面为长方形，最长尺寸175mm，最宽尺寸150mm。
• 内部分为两个腔室，上半部分直径130mm作为未过滤白胶储存区，下部直径120mm的腔室作为过滤后白胶储存区。
• 外壳开口处制作M160×4的螺纹，长度30mm，用于安装过滤器盖子。
• 壳体下端面制作PR3/8的内螺纹丝孔，安装L型胶管接头，作为出胶口。

2.3 支架的设计

• 支架用来整体抬升壳体，分为两个，分别安装在外壳地板上，使用M8×30的内六角圆柱螺钉连接。
• 支架长度120mm，宽度35mm，高度45mm。
• 支架上开有四个孔，两个为M8的深度15mm的螺纹盲孔，作为连接壳体的固定孔。
• 另外两个为直径9mm的通孔，用于与抽拉底板连接。

2.4 过滤芯的设计

• 过滤芯由上盖、下盖、网板组成，上盖外圆直径为127mm，内孔直径为75mm。
• 下盖外圆直径为100mm。
• 网板高度80mm，直径95mm，厚度1mm，钻取直径1mm的孔，每个孔的过滤面积为0.785mm²。
• 根据厂家提供的数据，喷胶器的出胶孔直径为1.1mm，理论上过滤后的胶水都可以从喷胶嘴喷出。

2.5 壳盖与压紧机构的设计

• 壳盖内侧壁制作M60×4的螺纹，与过滤器外壳通过螺纹连接，起到密封作用。
• 壳盖的外径194.2mm，高度45mm。
• 外侧面制作滚花，下侧制作圆孔，方便使用专用勾板打开和锁紧壳盖。
• 中心制作M10的丝孔，用于连接丝杆。
• 向内制作圆形槽，固定压紧弹簧，防止弹簧位移。

2.6 连接丝杆的设计

• 丝杆总长103mm，左侧做成M10的外螺纹，长度12mm，与壳盖连接。
• 右侧做成M16的外螺纹，长度35mm，用于安装紧固螺母。
• 压紧弹簧套在连接丝杆上，与壳盖内的定位槽贴合。

2.7 压紧弹簧的设计

• 压紧弹簧的自由高度66.5mm，材料直径3mm，节距8mm，弹簧中径30mm，有效圈数7圈，总圈数9.5圈。
• 上下两个端面做磨平处理，套在连接丝杆上，与壳盖内的定位槽贴合。

2.8 压板与调整螺母的设计

• 压板直径为127mm，中心有一个直径17mm的孔，用于穿入连接丝杆。
• 再向外有一个直径37mm，深度4mm的凹陷，固定压紧弹簧的位置。
• 再向外是均布的24个直径6mm的通孔，使胶水向下渗流到下部的过滤芯内。

2.9 安装调试

• 各零部件设计完成后，在三维软件中绘制零部件三维图和装配图，检查各零部件设计尺寸的配合和干涉情况。
• 进行流体分析，确保符合设计要求。
• 通过外协单位制作各种配件，完成组装，上机使用后，基本达到使用要求。

3. 实施效果

3.1 改进效果

• 研制ZJ116乳胶过滤器，延长了滤芯的清洁周期，降低了员工的劳动强度，设备运行更加稳定高效，达到了增质降耗的目标。
• 小组成员统计了改进后12

#ZJ116卷接机组的设备2019年6月-10月运行数据，喷胶嘴堵塞故障率从68.43%降低到10.72%，达到了改造的目标。

3.2 经济效益

• 改进后的ZJ116卷烟机乳胶过滤器，减少了设备停机次数，降低了材料损耗，提高了生产效率，为企业带来了显著的经济效益。
• 设备运行稳定，减少了维修保养成本，延长了设备使用寿命，提高了企业的市场竞争力。
• 改进措施的实施，不仅提高了设备性能，也提升了企业的生产效率和市场响应速度，为企业在激烈的市场竞争中赢得了先机。

4. 总结

4.1 项目意义

• 通过对ZJ116卷烟机乳胶过滤器的改造，解决了设备在生产过程中存在的问题，提高了设备运行效率和稳定性。
• 改进措施的实施，降低了企业的生产成本，提高了市场竞争力，为企业带来了显著的经济效益。
• 项目的成功实施，提升了企业的技术实力和市场地位，为企业的长远发展奠定了基础。

4.2 经验教训

• 设备改造过程中，深入分析问题原因，找出关键因素，制定针对性的改进措施。
• 注重技术创新，不断优化设备性能，提高生产效率。
• 加强与供应商的合作，共同解决技术难题，实现互利共赢。

4.3 未来展望

• 随着技术的发展，不断探索新的改进措施，进一步提高设备性能和生产效率。
• 加强与同行业企业的交流与合作，共享技术成果，共同推动行业技术进步。
• 关注市场需求变化，及时调整生产策略，为企业发展提供有力支持。