立式封口機卷封輥輪靠模運動原理講解

文/楊柳

目前，卷封裝配機有很多種類，大略地可分為立式的與臥式的兩大類。在國內，立式的卷封裝配機主要采用單頭、手動或半自動的簡單型式，因而應用的企業不多。近年來也有進口的全自動設備采用立式機，效率也非常高。國內眾多的企業所采用的大多數臥式卷封裝配機。臥式卷封裝配機可細分為雙頭雙驅動臥式卷封裝配機、雙頭單驅動臥式卷封裝配機以及單頭單驅動臥式卷封裝配機等類型。其中，被應用較多的主要是雙頭單驅動的臥式卷封裝配機。兩道卷邊滾輪相對桶身所作的卷邊運動是由卷邊機構來實現的，由于實現這種運動有多種組合方式，因而出現了不同結構的卷封機構。

1、輥輪周向旋轉運動的結構形式

1—電動機；2—傳動齒輪；3—減速器；4—凸輪；5—滑軌；6—滾輪頂桿；7—滾輪；8—滑套；9—夾緊氣缸；10—夾桶盤

圖1?臥式卷封裝配機

對于立式鋼桶的卷封，多采用桶身和桶頂底固定不動，滾輪作周向運動的機構。其結構形式有三種：偏心套筒做原動件、行星齒輪偏心銷軸用原動件、凸輪作原動件。如圖2所示為圓柱形鋼桶卷封裝配機行星齒輪卷封機構示意圖。桶身被夾緊在上下壓頭7、8之間，并由行星齒輪2帶動自轉，從而完成相對于卷邊滾輪6的周向旋轉運動。

1—中心齒輪；2—行星齒輪；3—上轉盤；4—擺桿；5—固定凸輪；6—卷邊滾輪；7—上壓頭；8—下壓頭；9—下轉盤

圖2?行星齒輪卷封機構示意圖

2、完成仿形運動的結構形式

（1）以桶形靠模為作用件

這種結構形式一般有四組卷封機構。行星齒輪由大轉盤帶動繞中心軸公轉，在旋轉軌道旁裝一固定端面凸輪，控制從動桿作上下往復運動，從而使軸套沿滑鍵也作上下往復運動。通過凸輪斜塊控制擺桿擺動，從而使卷邊滾輪完成徑向進給運動。由于中心齒輪與大轉盤之間存在速差，因此卷邊滾輪又能完成繞桶的周向旋轉運動。

桶形靠模凸輪固定不動，其周邊形狀與所要卷封的異形桶（如方桶）相似或相同。當封盤繞桶身旋轉時，擺桿受靠模凸輪的控制而產生擺動。由于該擺桿鉸接在封盤上，又與另一擺桿鉸接在一起，從而使卷邊滾輪能完成確定的仿形運動。

（2）以非桶形靠模為作用件

前述桶形靠模在轉彎處曲率變化較大，使得卷邊滾輪在該處的慣性變化劇增，嚴重地影響了卷封質量，也限制了生產能力的提高。例如，卷封方形桶在從一條桶邊到另一條桶邊的轉角處，很容易出現卷封不緊、起皺紋、軋傷等不符合質量標準的現象。因此，有的卷封裝配機采用的靠模與所要卷封的桶形既不相同也不相似，而是將轉角曲率設計成變化比較緩和的形狀，以利提高卷封質量。該結構其它部分與采用桶形靠模為作用件的機構基本相同。

1、2、3、4—齒輪；5、6—共軛的進給凸輪；7—進給凸輪擺桿；8—調節齒輪；9—軸；10、11—共軛的靠模凸輪；12—靠模凸輪擺桿；13—齒輪；14—不完全齒輪；15—卷邊滾輪擺桿；16—卷邊滾輪；17—固定軸；18—封盤；19、20—軸

圖3?非桶形靠模卷封機構示意圖

如圖3所示為異形桶卷封裝配機非桶形靠模的卷封機構示意圖。該機同樣有四只卷邊滾輪（一、二道各一對），圖中只畫了一只。齒輪3、4在同軸齒輪2、1的帶動下，以相同方向不同轉速轉動，又通過軸19、20分別帶動封盤18和共軛進給凸輪5、6轉動，從而使封盤上的軸9繞中心主軸旋轉。由于該軸固連著進給凸輪擺桿7和齒輪13，因此，當它們也繞中心主軸公轉時，則能相對封盤擺動，再通過齒輪13、14的嚙合傳動而使卷邊滾輪16作徑向進給運動。又由于不完全齒輪14鉸接在與軸9活套相連的靠模凸輪擺桿12上，這樣，在一對固定的共軛靠模凸輪10、11的作用下，遂強制不完全齒輪14既能自轉，還能繞齒輪13擺動。結果，卷邊滾輪即協調地完成了周向旋轉、徑向進給和仿形的復合運動。調節齒輪8是用來改變卷邊滾輪安裝的初始位置，松開軸9與擺桿7的連接，即可轉動調節齒輪，從而達到位置調節要求。