烟草制丝线滚筒设备窜动的原因分析及对策
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朱东华 杨兴 庞哲忠 康文军
【摘 要】用于烟草制丝的滚筒设备，在运行一定周期后就会出现轴向窜动现象，若发生筒体窜动就应及时进行调整或维修，否则存在重大设备故障隐患，该故障维修难度大、费用高，影响设备的使用寿命。本文主要针对叶片加料机的筒体窜动问题进行探析，对维修策略和调整方法归纳总结，为设备维修方法提供借鉴。
【关键词】托轮；窜动；轴线；偏摆
卷烟制造工厂制丝线使用的筒体设备较多，从用途方面来讲，滚筒设备主要用于增温增湿、加香加料和烘干脱水；从传动原理来讲，结构基本一致，通常采用4组托轮支撑筒体，通过电机、减速机带动齿轮、齿圈实现筒体转动。滚筒设备运行到一定周期后，筒体会产生轴向窜动现象，通常是托轮磨损或轴承损坏导致，由于托轮受力不均衡，会使托轮表面产生不规则的磨损，滚筒的运动轨迹会发生改变。筒体的窜动将直接导致筒体的定位挡轮造成损坏，若从主观上分析，维修人员很容易进入误区，一般维修对损坏的定位挡轮进行修复或更换，未对对筒体窜动的根本原因进行深层次的分析，找不准关键的问题，导致故障不等彻底解决，重复性出现。
一、筒体窜动原因分析
滚筒在运行过程中出现上下窜动现象，主要是由于4个支承辊轮与滚筒辊道的接触面不在同一平面上，造成支承辊轮和滚筒辊道接触变为点接触，该接触点相互交错。如果4个接触点形成一条螺旋线，滚筒在转动时就会沿着这个螺旋线运动，即滚筒在运动过程中出现了轴向窜动的现象。
1.载荷及传动动力对筒体窜动的影响。
图1 载荷及传动动力对筒体窜动的力学影响
图1所示，T是使筒体产生转动的圆周力，G是筒体自重和物料重力的合力，或称为载荷。G可以分解为沿筒体轴线指向的分力F和垂直于筒体即垂直于托轮轴线作用在托轮上的正压力N，F=Gsinα，N=Gcosα，F1为由N和T产生的托轮与辊道之间的摩擦力。从图1的力学简图中可以看出，引起筒体沿筒体轴线方向向下窜动的力只有F，F1是阻止筒体向下窜动趋向力。当F>F1时， 筒体就有沿筒体轴线向下窜动的趋势；当F
2.托轮组件对筒体窜动的影响
如果托轮轴线与筒体中心线不平行，当筒体回转时，托轮与辊道接触面的圆周速度V可以分解为两个分速度，即V1和V2。從物料流向进行分析，V1是物料沿滚筒轴向前进的速度，V2是物料在滚筒内旋转的速度，它与辊道的圆周速度在方向和大小上都是一致的，此时就产生了所谓＂螺旋效应＂。
3.在托轮与辊道间的摩擦力作用下，迫使筒体以V1的速度向上移动。
托轮装置在特定的条件下会引起筒体的窜动， 并直接影响设备的正常运转，因此出现筒体窜动，就要及时对托轮安装位置进行适当调整， 以求筒体按预定的方向和大小正常运转。为了快速判断筒体窜动方向， 可以采用＂基准线测量法＂来判别滚筒前后2组托轮的受力是否相同，设备在出厂时，通常机架的每一个部位的尺寸都是严格检验的，在调整托轮时，先要找出滚筒底部机架的中心线，再以筒体一侧托轮的机架为基准，4只托轮支脚的安装位置尽可能与滚筒轴线保持一致，不能出现出现＂小八字＂偏摆受力，相邻两挡托轮应保持平行，否则会出现所谓的＂大八字＂偏摆受力，滚筒托轮出现偏摆应及时调整。
二、筒体窜动现象的预防
1.检查支承辊轮轴承是否损坏，造成某一支承辊轮轴心线下降，使得4个支承辊轮上平面不在同一平面内，如有损坏则更换轴承。再者按支架安装要求进行检查，如有支承辊轮轴心线与滚筒轴心线不平行，或者4个支承辊轮轴心线相对机架对称轴线不对称，托轮和辊道之间就会产生碾动， 会增加托轮与辊道之间的磨损，会影响大小齿轮的啮合间隙，引起筒体强烈振动。为避免发生滚筒窜动现象，应做好日常点检工作，调整托轮的工作看似简单，但要考虑的因素很多，采用正确的方法对制丝线筒体设备进行调整维护，每班要观测滚筒设备运转是否平稳，轴承座、减速机有无异响、电流值有无升高等。
2.按照滚筒设备运行周期，坚持开展预防工作，按照设备零配件使用周期，及时更换易损件，定期对传动部位进行润滑，必须确保四个支撑筒体的尼龙轮的外圆尺寸是一致的，任何一个表面磨损出现凹凸不平都会造成外圆尺寸出现误差。
3.具体调整步骤：
1）顶起滚筒，拆下磨损的辊轮；
2）用水平仪检查并校平支撑机架的四个支撑面，安装上新的辊轮；
3）检查4个支承辊轮，其轴线与机架对称轴线应平行，平行度公差为φ0.5mm，与机架对称轴线的对称度在全长上为2.5mm；
4）用水平仪将4个支承辊轮的上平面校平，4个支承辊轮的上平面与水平面应具有1.5°、3°或者3.5°的夹角。若不平，可用增减机架底脚垫块的方法进行调整；
5）调整4个支承辊轮，消除支承辊轮在安装时可能出现的两种误差，即楔形误差和偏摆误差，使4个支承辊轮的轴线与机架对称轴线的对称度在全长上小于或等于2.5mm。主传动轮上尼龙齿轮与滚筒上大齿轮中心距，保证齿侧间隙在0.3-0.5mm之间，两齿轮啮合接触面斑点均匀。
三、结论
经过分析和研究制丝线滚筒设备窜动的原因及维修方法，积累了一定的设备维护经验，使滚筒设备的运转平稳，设备有效作业率提高。