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  摘要:纸筒是食品、种子、纺织和轻工等行业广泛使用的一种管状包装材料,传统的纸管加工一般都会采用手工加工,费力费时,不能够满足现代化生产的需求。本设计在传统的纸管卷管机的基础上,通过对卷管原理和运动机构的分析,对卷管机的总体结构和方案进行了论证,着重对动力传动装置、进纸机构、卷管机构等部分进行了设计,并完成了总装配图的绘制。为纸罐加工和现代化生产提供理论依据。

  随着社会的发展和我们正常的生活质量的提高,人们对美的追求和对环保意识的加强,各行业对商品包装要求也慢慢变得高,纸罐包装因其独特可变的外形和环保优势成为包装行业的首选。纸管产品可大范围的使用在纺织、印染、五金、塑料造纸、医药、食品、饮料等行业的包装[1、2]。用于纸罐包装的纸管产品的加工工序主要有卷管、切管和封盖等,其中卷管是首道也是最重要的一道工序,它主要将纸条进行卷制成形,形成纸管。

  传统的卷管机多为手工或半自动卷管,耗费大量的人力物力,生产效率不高。目前,许多厂家在从事纸管卷管机的研究,有些产品已上市,但是在文献资料中很少介绍其设计和加工工艺的。本设计以传统的卷管机为依据,对其整体结构、传动机构、卷纸机构和芯轴等进行设计。这次设计也是对自已的科研能力和综合知识能力进行一次锻炼。

  纸管是食品、种子、纺织和轻工等行业广泛使用的一种包装材料。而纸管卷管机是专业生产纸管的机械设备,因卷管机加工效率高,卷管质量好被大范围的应用在以上相关行业。纸管卷管机主要由机架、动力机构、上纸机构、卷纸机构和控制机构等部分所组成[3、4]。其基本的工作原理见图1所示。

  滚筒为主动部件,一般有两个,分别布置在芯轴的两侧;两侧滚筒通过皮带连接,而皮带在芯轴上作交叉缠绕。电动机的动力经过减速后带动一侧滚筒转动,该滚筒通过皮带带动另一侧的滚筒转动,同时通过皮带带动套筒上的纸带作旋转运动。在此过程中,当纸带送入运动的皮带和套筒之间,在皮带的摩擦力之下将纸带紧紧的按螺旋规律旋紧在转动的套筒上。套筒在皮带带动下继续转动,从而将卷好的纸管顺利的送出,如图所示。图中的纸带在上一道工序(浸胶)中已单面或双面浸胶,被卷制后形成紧密的纸管。卷出的纸管厚度主要根据单条纸带的厚度和纸带的层数,纸管的内径取决于套筒的外径,而纸管的致密度则决定于两滚筒的中心的连线 卷管机的总体方案设计

  纸管卷管机按其滚筒(机头)的数量来分类,主要有两机头纸管卷管机、三机头纸管卷管机、四机头纸管卷管机等形式:两机头的纸管卷管机常用于对纸管紧密度要求不高的场合,在实际的使用中也是最广泛的;三机头和四机头的纸管卷管机加工纸管的紧密度高、所得产品质量好,但是成本高,加工工艺复杂。纸管卷管机也可按纸管卷管机所加工的纸管大小来分,主要有小型纸管卷管机、中型纸管卷管机、大型纸管卷管机:小型纸管卷管机加工的纸管用于烟花,鞭炮和特定小物件的包装材料上,一般纸管直径d20mm;中型纸管卷管机加工的纸直径20mmd100mm通常用于纺织行业中做布坯包装内芯;大型纸管卷管机所加工的纸管直径d100mm,一般运用在有特别的条件的场合。本次设计的纸管卷管机加工的纸管内径为40mm。

  本次设计是基于满足棉籽种子包装纸罐的卷管机设计,故对纸管直径尺寸要求不大,对纸管筒体质量发展要求也不是很高。所以本次设计的方案是设计二机头中型纸管卷管机。其拟采用的动力传动方案见图2所示。

  本次设计以加工棉籽种子包装纸罐的卷管机为样本,根据有关公司可以提供的参数进行设计,具体参数见表1。

  已知主机转速为150-300r/min,设计中按243r/min进行计算,初步选定的电机转速=960r/min,所以可得总传动比。

  根据卷管机设计中预选的传动装置,可计算出卷管机总的传动效率[5、6]。

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