CN101143026A - 过滤嘴棒气力输送装置 - Google Patents

Abstract

过滤嘴棒气力输送装置，包括进料部分、传动部分、滤棒发射部分和故障处理部分，其特征在于密封块33和后支架16之间的后定位轮39上固定有圆环38，密封块33的凹圆弧面与圆环38的内孔处于同一平面。在密封块33和圆环38的端面之间有0.1～5mm的间隙。圆环38右端，即进气端下部有一斜面。在密封块底板40一端固定有槽块34，槽块34内有钩子35，钩子固定在横向气缸杆36的前端，横向气缸固定在气缸安装板37上。横向气缸36前端装有终端位置检测元件。本发明的优点是：1.后定位轮和圆环加工比较简单；2.提高过滤嘴棒的发射速度和发射后的产品质量。

Description

过滤嘴棒气力输送装置

技术领域：

本发明涉及烟草机械，即烟草产品中的过滤嘴棒的气力输送装置，本装置使用压缩空气将过滤嘴棒快速地输送到运输钢管中，过滤嘴棒通过运输钢管到达卷烟机组的过滤嘴棒接收站。

背景技术：

目前同类设备的介绍：

过滤嘴棒被上游机输送到过滤嘴棒气力输送装置的料斗中。在拨料辊的作用下，过滤嘴棒整齐、有序、无堵塞的进入发射鼓轮的承料槽中。随着发射鼓轮的转动，承料槽中的过滤嘴棒被带到发射鼓轮与密封块形成的密闭区域，在压缩空气的作用下，过滤嘴棒高速地射入运输钢管中，过滤嘴棒通过运输钢管到达卷烟机组的过滤嘴棒接收站。

本发明之前，同类设备的工作原理：如图1所示，当滤棒成型机生产的过滤嘴棒，通过储存、输送设备进入过滤嘴棒气力输送装置的料斗1中。拨料辊3高速逆时针转动，使料斗1中的过滤嘴棒2处于蓬松状态，便于过滤嘴棒2整齐、有序、无堵塞的进入发射鼓轮4的承料槽中。发射鼓轮4逆时针转动，在护料板5的护持下，承料槽中的过滤嘴棒2被带到发射鼓轮4正下方的发射区域，进入发射状态。

如图2所示，发射区域的密封空间由发射鼓轮4、密封块6、前定位轮24、后定位轮18组成。前定位轮24和后定位轮18的外径比发射鼓轮4的外径大一点，密封块6的凹圆弧面紧贴在前定位轮24和后定位轮18的外圆上，这样，发射鼓轮4的外圆与密封块6的凹圆弧面之间有一个很小的缝隙，这样发射鼓轮4旋转时，发射鼓轮4的外圆与密封块6的凹圆弧面没有摩擦，由于缝隙非常小，压缩空气通过缝隙泄漏非常少，形成无接触密封结构。

压缩空气通过密封块底板12进入密封块6的腰圆长槽27中。随着发射鼓轮4的旋转，发射鼓轮4上的腰圆长槽22与密封块6上的腰圆长槽27被接通，压缩空气高速进入腰圆长槽22，再进入发射鼓轮4的承料槽中(压缩空气的运动方向如图2上箭头所示)，使承料槽中的过滤嘴棒2经过楔形块28、圆形薄壁31，最后高速射入运输钢管13中。

随着发射鼓轮4的旋转，发射鼓轮4上的腰圆长槽22与密封块6上的腰圆长槽27不时被接通、关断，运输钢管13中的压缩空气时有时无，不利于过滤嘴棒2在运输钢管13中的输送，因此在密封块6上加一个直径很小的旁通气孔20，提高过滤嘴棒2输送速度。

当出现过滤嘴棒2卡在发射鼓轮4与后定位轮18之间时，为了排除故障，首先，让两边的大缸径夹紧气缸8、30的活塞杆缩回，气缸8、30的活塞杆与密封块底板12之间没有螺钉连接，最后，让中间的小缸径升降气缸7的活塞杆缩回，气缸7的活塞杆与密封块底板12之间有螺钉11连接，使密封块6和密封块底板12离开发射鼓轮4的外圆表面，便于排除故障。

目前同类设备的不足：

1、如图2和图3所示，由于升降气缸7的活塞杆比较长，伸出后，杆端会摆动，为防止密封块6在上伸过程中，后支架16碰伤，密封块6与后支架16保持一定的距离。为了防止压缩空气从后定位轮18的过滤嘴棒2出口通道处泄漏，在后定位轮18的过滤嘴棒2出口通道上，加一个较薄的圆形薄壁31。为了防止过滤嘴棒2与圆形薄壁31相撞，在密封块6上安装一个楔形块28。当过滤嘴棒2如图3上箭头所示方向运动时，过滤嘴棒2被楔形块28的斜面抬升，使过滤嘴棒2无法与圆形薄壁31相撞。

后定位轮18的外圆精度很高，后定位轮18的过滤嘴棒出口通道处需要耐摩擦，后定位轮18整体作淬火热处理，而圆形薄壁31很薄，淬火热处理后，零件易变形，所以后定位轮18的加工十分困难。

2、如图3所示，当过滤嘴棒2如图3上箭头所示方向运动时，过滤嘴棒2被楔形块28的斜面抬升，过滤嘴棒2的端部与楔形块28的斜面相摩擦，使过滤嘴棒2的轴向移动速度有所下降，相应降低过滤嘴棒气力输送装置的发射速度。

3、由于过滤嘴棒2的端部与楔形块28的斜面相互摩擦。对过滤嘴棒2的端部有所损伤。

发明内容：

为了克服目前同类设备的上述缺点，本发明的目的在于：

1、取消后定位轮18的圆形薄壁31，改善后定位轮18的加工性能。

2、取消楔形块28，当过滤嘴棒2如图3上箭头所示方向运动时，只作轴向移动，不作抬升。由于过滤嘴棒的端面没有与楔形块28的上升斜面发生摩擦，过滤嘴棒2的轴向移动速度比传统的发射方式有所加快，相应提高了新型过滤嘴棒气力输送装置的发射速度。

3、由于取消楔形块28，没有了过滤嘴棒2的端部与楔形块28的斜面相互摩擦的问题，提高了过滤嘴棒2发射后的质量。

本发明的目的是这样实现的：

过滤嘴棒气力输送装置，包括进料部分、传动部分、滤棒发射部分和故障处理部分，进料部分包括上部的料斗1和下部的发射鼓轮4，发射鼓轮4一侧有护料板5，护料板5上端有拨料辊3，发射鼓轮4周边均匀布置有承料槽，承料槽底部有吸气孔21；传动部分沿发射鼓轮轴线方向，由后至前依次为齿轮14、后支架16、后定位轮39、发射鼓轮4、前定位轮24和前支架25，后支架16中有轴承15，后定位轮39中有轴承17，前定位轮24中有轴承23，前支架25中有轴承26，齿轮14通过键与发射鼓轮4相连，齿轮14还与动力齿轮相连，发射鼓轮4与后定位轮39之间还有缝隙19；滤棒发射部分由下至上包括密封块底板40、密封块33和发射鼓轮4，密封块底板40与密封块33固定在一起，前定位轮24和后定位轮39的外径比发射鼓轮4的外径大0.01～1mm，密封块33的凹圆弧面紧贴在前定位轮24和后定位轮39的外圆上，密封块底板40一端有孔29，它和密封块33一端的腰圆长槽32相通，并和发射鼓轮4端部的腰圆长槽22相通，密封块33中部有一个旁通气孔20与承料槽相通，承料槽通过后定位轮39中的孔道与运输钢管13相连；故障处理部分包括密封块底板40下的三个气缸，两边为大缸径夹紧气缸8和30，中间有小缸径升降气缸7，气缸8、30和7上部有机架底板9，前定位轮24和后定位轮39两边各安装有两个拉杆10，拉杆10的下端和机架底板9相连，螺钉11将密封块底板40和升降气缸7的活塞杆连在一起，其特征在于密封块33和后支架16之间的后定位轮39上固定有圆环38，密封块33的凹圆弧面与圆环38的内孔处于同一平面。在密封块33和圆环38的端面之间有0.1～5mm的间隙。

圆环38右端，即进气端下部有一斜面。

在密封块底板40一端固定有槽块34，槽块34内有钩子35，钩子固定在横向气缸杆36的前端，横向气缸固定在气缸安装板37上。

横向气缸36前端装有终端位置检测元件。

本发明的原理和工作过程：

小缸径升降气缸7控制密封块底板40、密封块33和槽块34升降。采用减压阀调整压缩空气的压力，达到改变升降气缸7上升顶力大小的目的。操作者经常清理密封块33与发射鼓轮4之间的滤棒、胶水等杂物，如果气缸误动作，上升过程中的密封块33可能会夹住操作者的手，如果升降气缸7的顶力过大，会严重伤害操作者的手。

由于升降气缸7的活塞杆比较长，伸出后，杆端会摆动，防止密封块33在上伸过程中，与圆环38相碰，装配时确保密封块33的左端面与圆环38的右端面有0.1～5mm的间隙。

过滤嘴棒气力输送装置正常工作时，发射鼓轮4的下部与密封块33的凹圆弧面之间的压缩空气，会产生巨大的分离力，为了防止发射鼓轮4的轴在分离力的作用下弯曲，在前定位轮24和后定位轮39的两边分别安装有4个拉杆10。

为了防止密封块33的凹圆弧面离开发射鼓轮4的外圆表面，除小缸径升降气缸7外，增加大缸径夹紧气缸8、30将密封块33紧紧压在发射鼓轮4的外圆表面上。

因为密封块33的凹圆弧面上取消楔形块28，密封块33的凹圆弧面与圆环38的内孔处于同一平面，为了防止过滤嘴棒轴向移动时与圆环38的右端面偶尔相碰，在圆环38右端面的下部增加一小段斜面。

过滤嘴棒气力输送装置开始工作之前，操作者检查发射鼓轮4的下部与密封块33的凹圆弧面之间是否有异物。

操作者按压启动按钮后，PLC控制器接通小缸径升降气缸7的控制阀门，小缸径升降气缸7的活塞杆带动密封块底板40、密封块33和槽块34上升。当密封块33的凹圆弧面贴在前定位轮24和后定位轮39的外圆表面上时，小缸径升降气缸7的终端检测元件向PLC控制器发出到位信号。接到信号后，PLC控制器接通横向气缸36的控制阀门，横向气缸36的活塞杆缩回，活塞杆带动钩子35向左移动，当钩子35贴在槽块34的内壁，拖动密封块底板40、密封块33向左移动，直到密封块33贴到圆环38右端面为止。同时横向气缸36的终端检测元件向PLC控制器发出到位信号。

由于小缸径升降气缸7上升顶力比较小，密封块33的凹圆弧面与前定位轮24和后定位轮39的外圆表面之间的摩擦力较小，所以密封块33移动时，不会损坏密封块33的凹圆弧面、前定位轮24和后定位轮39的外圆表面。

PLC控制器接通大缸径夹紧气缸8、30的控制阀门(两个夹紧气缸8、30由一个阀门控制)，大缸径夹紧气缸8、30的活塞杆伸出，把密封块33紧紧压在前定位轮24和后定位轮39的外圆表面上。大缸径夹紧气缸8、30伸出到位后，大缸径夹紧气缸8、30的终端检测元件向PLC控制器发出到位信号。

PLC控制器接通供发射用压缩空气入口的控制阀门，压缩空气通过密封块底板40的通孔29进入密封块33的腰圆长槽32中。

几秒种后，PLC控制器接通电机的电源，拨料辊3、发射鼓轮4开始转动，当发射鼓轮4的腰圆长槽22与密封块33的腰圆长槽32被接通，压缩空气进入发射鼓轮4的承料槽，高速流动的压缩空气迫使过滤嘴棒向左高速运动，最后过滤嘴棒射入运输钢管13中。

一旦过滤嘴棒卡在发射鼓轮4与后定位轮39之间，发射鼓轮4马上被卡死，传动系统上有一个传感器立即向PLC控制器发出发射鼓轮4或拨料辊3被卡死的故障信号。

收到故障信号后，PLC控制器关断电机的电源，电机停止运转，几秒种后，PLC控制器断开供发射用压缩空气入口的控制阀门，停止压缩空气的供应。接着，PLC控制器接通大缸径夹紧气缸8、30的另一个控制阀门，大缸径夹紧气缸8、30的活塞杆缩回，缩回到位后，大缸径夹紧气缸8、30的另一个终端检测元件向PLC控制器发出到位信号。

PLC控制器接通横向气缸36的另一个控制阀门，横向气缸36的活塞杆伸出，钩子35随着横向气缸36的活塞杆同时伸出，钩子35离开槽块34的内壁，使密封块底板40、密封块33处于自由状态。到位后，横向气缸36的另一个终端检测元件向PLC控制器发出到位信号。

PLC控制器接通小缸径升降气缸7的另一个控制阀门，小缸径升降气缸7的活塞杆缩回，缩回到位后，操作者开始清理卡在发射鼓轮4与后定位轮39之间的过滤嘴棒。排除故障后，装置重新开始工作。

本发明的优点是：

1、后定位轮39、圆环38的加工性能得到极大的改善，由于后定位轮39没有薄壁，进行淬火热处理，零件不宜发生变形。圆环38加工相对比较简单。

2、取消楔形块28，当过滤嘴棒如图6上箭头所示方向运动时，只作轴向移动，不作抬升。由于过滤嘴棒的端面没有与楔形块28的上升斜面发生摩擦，所以过滤嘴棒的轴向移动速度比传统过滤嘴棒气力输送装置的方式有所加快，相应提高了新型过滤嘴棒气力输送装置的发射速度。

3、取消楔形块28后，圆环38的内圆弧面与密封块33的凹圆弧面处于同一水平面上，过滤嘴棒2的端部与圆环38的内圆弧面产生摩擦的可能性比较小。过滤嘴棒端部皱纹比较少，提高了过滤嘴棒发射后的质量。

附图说明：

图1是传统的过滤嘴棒气力输送装置的正剖面图

图2是传统的过滤嘴棒气力输送装置的横剖面图

图3是传统的过滤嘴棒气力输送装置的I部放大图

图4是本发明的过滤嘴棒气力输送装置的正剖面图

图5是本发明的过滤嘴棒气力输送装置的横剖面图

图6是本发明的过滤嘴棒气力输送装置的II部放大图

图中：

1、料斗2、过滤嘴棒3、拨料辊4、发射鼓轮5、护料板6、密封块7、小缸径升降气缸8、大缸径夹紧气缸9、机架底板10、拉杆11、螺钉12、密封块底板13、运输钢管14、齿轮15、轴承16、后支架17、轴承18、后定位轮19、缝隙20、旁通气孔21、吸气孔22、腰圆长槽23、轴承24、前定位轮25、前支架26、轴承27、腰圆长槽28、楔形块29、通孔30、大缸径夹紧气缸31、圆形薄壁32、腰圆长槽33、密封块34、槽块35、钩子36、横向气缸37缸安装板38、圆环39、后定位轮40、密封块底板

具体实施方式

下面结合附图4～6，对本发明的具体实施方式详细说明如下：

在图4中，当滤棒成型机生产的过滤嘴棒，通过储存、输送设备进入过滤嘴棒气力输送装置的料斗1中。拨料辊3高速逆时针转动，使料斗1中的过滤嘴棒2处于蓬松状态，便于过滤嘴棒2整齐、有序、无堵塞的进入发射鼓轮4的承料槽中。发射鼓轮4逆时针转动，在护料板5的护持下，承料槽中的过滤嘴棒2被带到发射鼓轮4正下方的发射区域，进入发射状态。

在图5中，过滤嘴棒靠自身重力落入发射鼓轮4的承料槽中，当发射鼓轮4转速较快时，存在少量过滤嘴棒2无法落入发射鼓轮4承料槽中的情况。为了改善少量过滤嘴棒无法落入发射鼓轮4承料槽中的现象，在发射鼓轮4承料槽的底部加工儿个吸气孔21，吸气孔21在进料部位通过后支架16与外界的负压风机系统接通，有助于过滤嘴棒落入承料槽中，而且负压风吸走部分过滤嘴棒表面的灰尘和过滤嘴棒纤维。需要说明一下，发射鼓轮4上的吸气孔21只有处于进料位置时，才与外界的负压风机系统接通。

在图5中，机架底板9、气缸安装板37、后支架16、前支架25与整个机架系统连成整体，本装置的其他零件安装机架系统上。

在图5中，传动部分包括齿轮14、后支架16、轴承15、后定位轮39、前后各一个轴承23、轴承17、发射鼓轮4、前定位轮24、前支架25和轴承26，齿轮14通过键与发射鼓轮4相连接。电机驱动拨料辊3高速逆时针转动，电机减速后也同时通过齿轮14驱动发射鼓轮4逆时针低速转动。传动系统上有一个传感器，用于监测发射鼓轮4、拨料辊3是否被卡死。传感器与整机PLC控制器电连接。

滤棒发射部分包括密封块底板40、密封块33、前定位轮24、发射鼓轮4、后定位轮39、圆环38、后支架16和运输钢管13。前定位轮24和后定位轮39的外径比发射鼓轮4的外径大0.04mm，密封块33的凹圆弧面紧贴在前定位轮24和后定位轮39的外圆上，这样，发射鼓轮4的外圆与密封块33的凹圆弧面之间有一个很小的缝隙，这样发射鼓轮4旋转时，发射鼓轮4的外圆与密封块33的凹圆弧面没有摩擦，由于缝隙非常小，压缩空气通过缝隙泄漏非常少，形成无接触密封结构。

后定位轮39与圆环38通过冷热装配的方法连接在一起。

密封块底板40通过螺钉与密封块33连接在一起。

PLC控制器与供发射用压缩空气入口的阀门电连接。

压缩空气经过气动系统调整到合适的压力后，首先到达阀门，再通过密封块底板40的通孔29进入密封块33的腰圆长槽32中。随着发射鼓轮4的旋转，发射鼓轮4的腰圆长槽22与密封块33的腰圆长槽32被接通，压缩空气高速进入腰圆长槽22，再进入发射鼓轮4的承料槽中(压缩空气的运动方向如图6上箭头所示)，使承料槽中的过滤嘴棒2高速射入运输钢管13中。

随着发射鼓轮4的旋转，发射鼓轮4的腰圆长槽22与密封块33的腰圆长槽32不时被接通、关断，运输钢管13中压缩空气的压力波动较大，影响过滤嘴棒2在运输钢管13中的输送速度，因此在密封块33上加一个直径很小的旁通气孔20，使运输钢管13中压缩空气的压力波动变小，提高过滤嘴棒2输送速度。

发射鼓轮4与后定位轮39之间有一个适当的缝隙19。有一部分压缩空气通过这个缝隙泄漏到空气中，因为运输钢管13内径小、距离长，管内压缩空气流速慢，让一部分压缩空气泄漏到空气中，大大加快压缩空气在发射鼓轮4承料槽中的流动速度，使过滤嘴棒轴向移动速度加快，提高本装置的发射速度。

故障处理部分包括两边的大缸径夹紧气缸8、30、中间的小缸径升降气缸7和机架底板9，四个拉杆10分别安装在前定位轮24和后定位轮39的两边，螺钉11连接着升降气缸7和密封块底板40，密封块底板40一端有槽块34、钩子35、横向气缸36和气缸安装板37。其中机架底板9、气缸安装板37、后支架16、前支架25与整个机架系统连成整体。

四个拉杆10通过螺钉与前定位轮24、后定位轮39和机架底板9连接在一起。

在大缸径夹紧气缸8、30、中间的小缸径升降气缸7、横向气缸36上分别安装有2个终端检测元件，终端检测元件与PLC控制器电连接。PLC控制器分别与所有气缸进、出口的阀门电连接。

槽块34通过螺钉与密封块底板40连接在一起，它随着小缸径升降气缸7、密封块底板40一起升降。

由于升降气缸7的活塞杆比较长，伸出后，杆端会摆动，防止密封块33在上伸过程中，与圆环38相碰，密封块33靠近前定位轮24、后定位轮39的外圆表面时，密封块33的左端面与圆环38的右端面有3mm的间隙。

在图6中，当横向气缸36的活塞杆缩回时，活塞杆带动钩子35向左移动，当钩子35贴在槽块34的内壁，拖动密封块底板40、密封块33向左移动，直到密封块33贴到圆环38右端面为止。

在压缩空气的推动下，过滤嘴棒向圆环38、运输钢管13中移动。由于密封块33的凹圆弧面与圆环38的内孔处于同一平面，为了防止过滤嘴棒2轴向移动时与圆环38的右端面相碰，在圆环38右端面的下部增加一小段斜面。

Claims (4)

1.过滤嘴棒气力输送装置，包括进料部分、传动部分、滤棒发射部分和故障处理部分，进料部分包括上部的料斗1和下部的发射鼓轮4，发射鼓轮4一侧有护料板5，护料板5上端有拨料辊3，发射鼓轮4周边均匀布置有承料槽，承料槽底部有吸气孔21；传动部分沿发射鼓轮轴线方向，由后至前依次为齿轮14、后支架16、后定位轮39、发射鼓轮4、前定位轮24和前支架25，后支架16中有轴承15，后定位轮39中有轴承17，前定位轮24中有轴承23，前支架25中有轴承26，齿轮14通过键与发射鼓轮4相连，齿轮14还与动力齿轮相连，发射鼓轮4与后定位轮39之间还有缝隙19；滤棒发射部分由下至上包括密封块底板40、密封块33和发射鼓轮4，密封块底板40与密封块33固定在一起，前定位轮24和后定位轮39的外径比发射鼓轮4的外径大0.01～1mm，密封块33的凹圆弧面紧贴在前定位轮24和后定位轮39的外圆上，密封块底板40一端有孔29，它和密封块33一端的腰圆长槽32相通，并和发射鼓轮4端部的腰圆长槽22相通，密封块33中部有一个旁通气孔20与承料槽相通，承料槽通过后定位轮39中的孔道与运输钢管13相连；故障处理部分包括密封块底板40下的三个气缸，两边为大缸径夹紧气缸8和30，中间有小缸径升降气缸7，气缸8、30和7上部有机架底板9，前定位轮24和后定位轮39两边各安装有两个拉杆10，拉杆10的下端和机架底板9相连，螺钉11将密封块底板40和升降气缸7的活塞杆连在一起，其特征在于密封块33和后支架16之间的后定位轮39上固定有圆环38，密封块33的凹圆弧面与圆环38的内孔处于同一平面。在密封块33和圆环38的端面之间有0.1～5mm的间隙。

2.根据权利要求1所述的过滤嘴棒气力输送装置，其特征在于，圆环38右端，即进气端下部有一斜面。

3.根据权利要求1所述的过滤嘴棒气力输送装置，其特征在于，在密封块底板40一端固定有槽块34，槽块34内有钩子35，钩子固定在横向气缸杆36的前端，横向气缸固定在气缸安装板37上。

4.根据权利要求3所述的过滤嘴棒气力输送装置，其特征在于，横向气缸36前端装有终端位置检测元件。

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