LB13A薄片生產(chǎn)線屬輥壓法制煙草薄片設備，產(chǎn)量200 kg/h。生產(chǎn)線中的粉碎機與旋風落料器、除塵器及風機等設備組成粉碎系統(tǒng)。粉碎系統(tǒng)將煙末、梗簽、輔料CMC粉碎成一定粒度的粉料，通過旋風落料器、濾塵器等，將符合要求的粉料收集并集中供到粉料儲料罐。
粉碎機在高速運行過程中，葉輪軸軸承工作環(huán)境不平穩(wěn)，易產(chǎn)生震動，發(fā)出很大噪音，進而加劇磨損而損壞設備。粉碎機傳動總成在兩班制生產(chǎn)中，平均維修周期少于3個月，維修頻率較高，對持續(xù)高效的生產(chǎn)造成不利影響。為了解決以上問題，需要對粉碎機傳動總成進行改進。
1、薄片粉碎機的概述
該公司薄片粉碎機為氣流蝸旋粉碎機，主要由殼體、傳動總成、動刀、動刀盤、齒圈、粒度減速機、動刀傳動電機等組成（圖1）。進入粉碎機的物料在旋轉(zhuǎn)風力的作用下，在高速旋轉(zhuǎn)的動刀和齒圈之間進行碰撞，從而使物料產(chǎn)生碎裂，形成更加細小的顆粒。由于離心力的作用，碎裂不完全顆粒在殼體內(nèi)外圈部分繼續(xù)碰撞粉碎，而細小的顆粒則通過旋轉(zhuǎn)的葉輪，進入到風管到達旋風落料器，成為下道工序的原料。葉輪旋轉(zhuǎn)的主要作用就是產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)風，分選物料顆粒。通過調(diào)節(jié)粒度減速機控制葉輪的轉(zhuǎn)速，控制旋轉(zhuǎn)風力，從而達到分選物料顆粒的效果。
2、粉碎機傳動總成存在的問題
LB13A薄片粉碎機傳動總成在運轉(zhuǎn)過程中，葉輪軸軸承易磨損，進而產(chǎn)生較大震動和噪音，直至損壞。粉碎機傳動總成由于葉輪軸軸承的損壞而無法運轉(zhuǎn)，故障周期難以控制，維修更換傳動總成過程費時費力，備件需求數(shù)量大，最主要的是對生產(chǎn)造成不利影響。
2.1粉碎機傳動總成的結(jié)構(gòu)與原理
LB13A薄片粉碎機傳動總成主要由動刀傳動軸、葉輪傳動軸、殼體、軸承等組成（圖2）。動刀傳動軸為空心套結(jié)構(gòu)，葉輪軸通過軸承固定在動刀軸的內(nèi)壁上，兩者的旋向相同（圖3）。動刀電機和粒度減速機分別安裝在粉碎機機架兩側(cè)，但水平位置不相同，通過三角帶傳輸給同軸心安裝的2個皮帶輪。動刀電機帶動動刀軸和動刀盤高速旋轉(zhuǎn)；粒度減速機（無極調(diào)速減速機）通過葉輪軸帶動葉輪旋轉(zhuǎn)。
2.2故障原因分析
由于葉輪傳動軸軸承安裝在動刀傳動軸的空心內(nèi)壁上，動刀傳動軸轉(zhuǎn)速和葉輪傳動軸之間有很大的轉(zhuǎn)速差，葉輪軸的相對轉(zhuǎn)速高于2 000 r/min;而且動刀軸在運轉(zhuǎn)時的震動會直接傳導在葉輪軸軸承上，使葉輪軸軸承工作環(huán)境惡劣。另外，葉輪軸軸承為6003，葉輪軸直徑較細，對載荷、震動和轉(zhuǎn)速承受的承受能力相對較弱。
3、改進方案和措施
由于粉碎機的葉輪軸承使用壽命較短，工作性能不穩(wěn)定，易造成葉輪傳動軸損壞，最終容易導致總成整體出現(xiàn)故障，需要頻繁地更換、維修，故確定改進方案，制訂具體的實施措施。
3.1傳動總成的改進
由于分析粉碎機傳動總成的主要問題出現(xiàn)在葉輪傳動軸上，所以從2個傳動軸的結(jié)構(gòu)人手加以改造。首先分離2個傳動軸，把葉輪軸從動刀軸中分離出來，動刀軸改為實心軸，外型尺寸、安裝位置和傳動方式不變。
3.2粉碎機殼體上蓋的改進
把剝離出來的葉輪軸更換安裝位置，將葉輪軸安裝在殼體的上蓋上面（圖4）。原來的上蓋中心開口處與風管相連，因為改進后要把葉輪軸安裝在上蓋中心，所以上蓋的結(jié)構(gòu)也要進行相應地改造。在上蓋中心圓孔處加裝葉輪軸承殼體，外部加裝導流罩，導流罩側(cè)面開孔與風管相連，使物料從粉碎機內(nèi)通過葉輪葉片、上蓋開孔輻射殼體支撐桿空隙、導流罩、風管進入到旋風落料器。
3.3葉輪軸的改進
經(jīng)過上述改造，葉輪軸安裝在上蓋上部，重新設計葉輪傳動軸尺寸。在設計過程中為了提高軸承的有效載荷和使用壽命，適量增大了葉輪傳動軸尺寸，改變了原軸承型號。在不影響物料順利通過上蓋腔體的情況下，葉輪傳動軸直徑40～50 mm，軸承采用6209。另外，傳動軸上皮帶輪孔的尺寸和葉輪軸孔的尺寸相應地進行了改變。
3.4粒度減速機安裝位置的改變
由于葉輪傳動軸的位置發(fā)生了改變，傳動皮帶輪移動到上蓋的頂端，所以粒度減速機的安裝位置也隨之旋轉(zhuǎn)180°，并根據(jù)葉輪軸皮帶輪的位置做出相應調(diào)整，兩者水平相等。
4、改進效果
改進后的粉碎機結(jié)構(gòu)比較科學、合理（圖5）。通過對動刀軸和葉輪軸的分離，簡化了LB13A薄片粉碎機傳動總成的結(jié)構(gòu)，提高了部件使用的可靠性能。在故障出現(xiàn)的時候，沒有必要同時更換所有軸承，可以根據(jù)具體情況分別更換動刀軸軸承或者葉輪軸軸承，從而減輕維修的工作量，方便維修工作，減少維修時間，降低維修成本，起到良好的經(jīng)濟效益（表1）。
5、小結(jié)
通過對粉碎機傳動部分的綜合改進，提高了設備的質(zhì)保能力和經(jīng)濟效益。在實際生產(chǎn)過程中，改進后的粉碎機使用效果良好，有效延長了粉碎機總成使用周期，明顯減少了設備故障影響生產(chǎn)的因素：降低了噪音的污染，改善了工作環(huán)境。
