立式封口机卷封辊轮靠模运动原理讲解

文/杨柳

目前，卷封装配机有很多种类，大略地可分为立式的与卧式的两大类。在国内，立式的卷封装配机主要采用单头、手动或半自动的简单型式，因而应用的企业不多。近年来也有进口的全自动设备采用立式机，效率也非常高。国内众多的企业所采用的大多数卧式卷封装配机。卧式卷封装配机可细分为双头双驱动卧式卷封装配机、双头单驱动卧式卷封装配机以及单头单驱动卧式卷封装配机等类型。其中，被应用较多的主要是双头单驱动的卧式卷封装配机。两道卷边滚轮相对桶身所作的卷边运动是由卷边机构来实现的，由于实现这种运动有多种组合方式，因而出现了不同结构的卷封机构。

1、辊轮周向旋转运动的结构形式

1—电动机；2—传动齿轮；3—减速器；4—凸轮；5—滑轨；6—滚轮顶杆；7—滚轮；8—滑套；9—夹紧气缸；10—夹桶盘

图1 卧式卷封装配机

对于立式钢桶的卷封，多采用桶身和桶顶底固定不动，滚轮作周向运动的机构。其结构形式有三种：偏心套筒做原动件、行星齿轮偏心销轴用原动件、凸轮作原动件。如图2所示为圆柱形钢桶卷封装配机行星齿轮卷封机构示意图。桶身被夹紧在上下压头7、8之间，并由行星齿轮2带动自转，从而完成相对于卷边滚轮6的周向旋转运动。

1—中心齿轮；2—行星齿轮；3—上转盘；4—摆杆；5—固定凸轮；6—卷边滚轮；7—上压头；8—下压头；9—下转盘

图2 行星齿轮卷封机构示意图

2、完成仿形运动的结构形式

（1）以桶形靠模为作用件

这种结构形式一般有四组卷封机构。行星齿轮由大转盘带动绕中心轴公转，在旋转轨道旁装一固定端面凸轮，控制从动杆作上下往复运动，从而使轴套沿滑键也作上下往复运动。通过凸轮斜块控制摆杆摆动，从而使卷边滚轮完成径向进给运动。由于中心齿轮与大转盘之间存在速差，因此卷边滚轮又能完成绕桶的周向旋转运动。

桶形靠模凸轮固定不动，其周边形状与所要卷封的异形桶（如方桶）相似或相同。当封盘绕桶身旋转时，摆杆受靠模凸轮的控制而产生摆动。由于该摆杆铰接在封盘上，又与另一摆杆铰接在一起，从而使卷边滚轮能完成确定的仿形运动。

（2）以非桶形靠模为作用件

前述桶形靠模在转弯处曲率变化较大，使得卷边滚轮在该处的惯性变化剧增，严重地影响了卷封质量，也限制了生产能力的提高。例如，卷封方形桶在从一条桶边到另一条桶边的转角处，很容易出现卷封不紧、起皱纹、轧伤等不符合质量标准的现象。因此，有的卷封装配机采用的靠模与所要卷封的桶形既不相同也不相似，而是将转角曲率设计成变化比较缓和的形状，以利提高卷封质量。该结构其它部分与采用桶形靠模为作用件的机构基本相同。

1、2、3、4—齿轮；5、6—共轭的进给凸轮；7—进给凸轮摆杆；8—调节齿轮；9—轴；10、11—共轭的靠模凸轮；12—靠模凸轮摆杆；13—齿轮；14—不完全齿轮；15—卷边滚轮摆杆；16—卷边滚轮；17—固定轴；18—封盘；19、20—轴

图3 非桶形靠模卷封机构示意图

如图3所示为异形桶卷封装配机非桶形靠模的卷封机构示意图。该机同样有四只卷边滚轮（一、二道各一对），图中只画了一只。齿轮3、4在同轴齿轮2、1的带动下，以相同方向不同转速转动，又通过轴19、20分别带动封盘18和共轭进给凸轮5、6转动，从而使封盘上的轴9绕中心主轴旋转。由于该轴固连着进给凸轮摆杆7和齿轮13，因此，当它们也绕中心主轴公转时，则能相对封盘摆动，再通过齿轮13、14的啮合传动而使卷边滚轮16作径向进给运动。又由于不完全齿轮14铰接在与轴9活套相连的靠模凸轮摆杆12上，这样，在一对固定的共轭靠模凸轮10、11的作用下，遂强制不完全齿轮14既能自转，还能绕齿轮13摆动。结果，卷边滚轮即协调地完成了周向旋转、径向进给和仿形的复合运动。调节齿轮8是用来改变卷边滚轮安装的初始位置，松开轴9与摆杆7的连接，即可转动调节齿轮，从而达到位置调节要求。