硬盒包裝機是目前國內煙草生產企業的主流設備，該設備具有運行速度快、自動化程度高、性能穩定、包裝質量良好、操作簡單、維修方便等特點。但其商標紙橫向輸送器密封裝置中軸的往複運動經常出現漏油的現象，通常以更換密封圈的方式來解決。雲龍斌^[1]指出，改造滑車支撐軸承小軸， 消除導軌與軸之間的間隙， 提高軸承和密封圈的使用壽命，以消除漏油問題。王強等^[2]指出，通過改進法蘭的油路並增設回油結構可解決漏油問題。李明偉等^[3]指出，將基座由整體式改為分體式， 將單油封變為雙油封並增大回油孔來解決漏油問題。 韓建夫^[4]分析了橫向輸送器推杆漏油的問題和解決方法。 為此，本文闡述了通過設計軸套結構和增設密封圈的方式， 防止軸的運動將粉塵帶入油液， 以減少軸承和密封圈的磨損，以減少漏油頻發的問題。

1. 問題分析
   1. 工作原理

如圖 1 所示，機器主傳動通過齒輪和傳動軸將動力傳遞給凸輪 1，凸輪 1 通過軸承 2、 連杆 3 帶動扇形齒輪 4 繞連杆 3 擺動， 扇形齒輪 4 帶動齒輪軸 10 作間歇往複運動， 商標紙橫向輸送器部件 11 固定在齒輪軸 10 的前端，齒輪軸 10 的往複運動帶動該部件作往複運動，從而把商標紙縱向輸送機構輸送過來的商標紙橫向輸送至五號輪第一工位的下端，等待進行商標紙的折疊成形。法蘭軸套 6 安裝在機器箱體上，通過 O 形圈 5 進行密封，端蓋9 安裝在法蘭軸套 6 的端麵上，通過 O 形圈 7 實現端蓋 9 與法蘭軸套 6 之間的密封，密封圈 8（20*30*5）固定在端蓋 9 內實現端蓋 9 與齒輪軸 10之間的密封。

1.凸輪 2.軸承 3.連杆 4.扇形齒輪5.O 形圈 6. 法蘭軸套 7.O 形圈8.密封圈 9.端蓋 10.齒輪軸 11.小滑車部件圖 1 商標紙橫向輸送器傳動裝結構示意圖。

1. 1. 存在問題

商標紙橫向輸送器采用噴淋潤滑係統，而輸出齒條軸與法蘭軸套采用的是間隙配合，噴濺潤滑後齒條軸與法蘭軸套有相對運動，就需要保證兩者之間有適當的環形間隙。端蓋內的密封圈依靠其兩唇邊與軸的表麵接觸起到密封和清潔作用。隻有密封圈的兩唇邊保持較穩定的張開力， 才能使密封圈唇邊與軸的表麵貼的更緊， 保證密封效果。 設備長時間處於高速運行，輸出軸和密封圈唇邊會存在一定的磨損，加速密封圈唇口的變形和老化，致使密封圈唇口與軸達不到過盈要求，從而使油液隨軸外泄，引發商標紙輸送齒條軸漏油故障。

設備高速運轉時，齒條軸每分鍾往複運動近 400 次， 速度快且往複行程長大，在密封圈處的油液快速堆積，而法蘭軸套上直徑為 2.6mm 的回流孔無法快速將油液回流至油箱。 齒條軸推程階段，密封圈的唇邊在其內部彈簧圈和摩擦力的作用下能緊貼在軸上， 將軸上的油液刮下，有良好的密封效果。 但在齒輪軸回程階段，在受力方向和骨架密封圈結構的影響下， 兩者之間的貼合沒有推程階段緊密，外部的灰塵顆粒會隨著齒條軸進入密封圈裏麵， 造成密封圈唇口急劇磨損，並汙染油液， 甚至堵塞密封裝置的回油孔。因此，在齒條軸推出時，回油腔積聚的油在齒條軸推出時回油壓力增加，油溫在壓力作用下也相應升高， 加上密封圈的磨損，從而使油液隨軸外泄，引發商標紙輸送齒條軸漏油故障。灰塵顆粒不停地從齒輪軸和骨架密封圈的唇邊進入箱體，會加劇密封圈的磨損，加劇潤滑油的滲漏。 密封圈磨損先是起清潔作用的外部唇口磨 損，再引起內部密封的唇口磨損使油封失效。 也就是說頻繁漏油的根源是由於煙灰、煙沫進入回油腔加劇了油封的磨損和回油孔的堵塞，使回油不及時而增加回油腔壓力，油溫升高，從而造成頻繁漏油的故障。

2. 改進措施
   1. 分析

為解決頻繁漏油問題，結合軸、套配合的構造，通過對前麵的商標紙橫向推送器傳動部位的結構分析可知，齒條軸經過法蘭、油封及端蓋再伸出箱體外，在元件端蓋上有一套密封圈，作為漏油的最後防線。 它之前的法蘭軸套與齒條軸有0.02~0.05mm 的間隙，隻能作為單一的導軌作用。如果能在法蘭軸套上再加裝一套密封圈， 對齒條軸上潤滑油進行一次阻從商標紙橫向輸送器漏油的存在問題可知， 如果能把灰塵擋在密封圈外，則能保證回油孔順利回油，並能延長密封圈的使用壽命。從密封圈的密封原理得到啟發：如果能在密

封裝置內反向安裝一個密封圈，將灰塵拒之門外，則可解決該裝置的滲漏問題。 由於油有了一次阻截，把外側油封反過來安裝，便於清潔回縮的齒條軸。 即使外側油封有微量磨損，由於軸上潤滑油膜經過一次阻截， 油膜量很少，也不會明顯泄漏。 這樣通過二次控油，可以較好地解決該裝置的頻繁漏油問題，油封的更換周期也會相應延長了。

1. 1. 方法

針對法蘭軸套，在盡可能不改變原有的設計和工作狀態下，在法蘭軸套的右端車削加工出直徑 26mm 深 5mm 的階梯孔， 得以加裝 20×26×5 的密封圈一套， 這樣當齒條軸運動到法蘭軸套時，由加裝的密封圈對軸進行第一次控油，將大部分油液控下， 再考慮到齒條軸高速往複運動， 原有直徑 2.6mm 的回油孔不能滿足工作需要，故將其擴為直徑 4mm，且使該孔向箱體回油方向傾斜一定角度，以減少回油阻力，加大殘油的回K8凯发登录入口，使油液回流的更快，同時把端蓋上原有的密封圈反方向安裝以增加清潔作用。

1. 2. 改進效果
   3. 

圖 2 改進密封裝置結構圖

設備運行時，輸出齒條軸在由法蘭軸套和端蓋組成的組件中做高速往複運行， 輸出軸運行出法蘭軸套後至端蓋之間有2mm 控油間隙， 由在端蓋上的密封圈將向前運行的輸出軸上附著的潤滑殘油控下， 再經法蘭軸套上下兩個直徑 4mm 的回油孔將控油間隙裏的全部殘油快速地回流至箱體內。

在法蘭軸套的右端又加裝一套密封圈

（20×26×5）， 使輸出軸在進入 2mm 的控油間隙之前充分的得到一次控油機會，將附著在輸出軸上的油液先期進行一次清理， 讓殘油隨著軸與法蘭軸套之間的0.02~0.05mm 的間隙緩慢回流，同時還能達到潤滑效果， 經過一次控油的輸出軸在到達端蓋時， 由端蓋內的密封圈對輸出軸進行二次控油， 將剩餘少量殘油全部留在2mm 的控油間隙， 同時也增加了輸出軸與法蘭軸套配合的穩定性， 使其執行件推送器在輸送商標紙的過程中更加穩定。 適當增加輸出軸與法蘭組件的同心度， 減小軸的側壓力，降低常規磨損，而兩套密封圈分次進行控油， 有效地緩解了一套密封圈的工作壓力，大大增加了其使用壽命，從而使得商標紙橫向輸送器的漏油現象得以改善，故障發生時間延長一倍以上，有效的保障其正常穩定的工作。

表 1 法蘭軸套改進前後機台油封更換時間間隔對比表（單位：小時)

設備運行一段時間後發現， 該改進部位密封性良好，周圍無油汙堆積。 為驗證設計安裝的準確性， 對商標紙橫向輸送器傳動軸密封裝置進行了拆卸檢查和測量，結果顯示：軸套無明顯磨損，兩個骨架密封圈均完好無損， 有效解決了漏油問題，油封使用壽命大大延長，降低了備件消耗、 提高了設備運行的有效作業率、增加了產量、減少了維修工作量、取得了較好的經濟效益。

1. 結論

改進後的商標紙橫向輸送密封裝置增加了安裝 20×26×5 密封圈的直徑為 26mm 深為 5mm 的階梯孔， 並將原直徑 2.6mm 的回油孔擴寬為直徑4mm，且使該孔向箱體回油方向傾斜一定角度，同時把端蓋上原有的密封圈反方向安裝。 應用效果表明：密封圈二次控油效果明顯，回油量和回油速度顯著提升，反向安裝的密封圈有較好的清潔效果，軸套無明顯磨損，兩個骨架密封圈均完好無損，有效延緩了漏油問題的發生，油封使用壽命大大延長，降低了備件消耗、減少了維修工作量、提高了設備運行效率。

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