连续式包装机新型高速横纵封传动加热装置及其控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于包装机械设备领域，涉及一种连续式包装机新型高速横纵封传动加热 装置及其控制方法，尤其适用于连续式包装机新型高速横纵封传动和加热的生产过程的控 制。
[0002]
【背景技术】
[0003] 连续式包装机是国内外物料塑料软包装主要包装设备，并以整机包装速度快的运 行特点广泛应用于包装机生产制造企业和塑料薄膜物料包装的生产企业。连续式包装机的 运动规律是两纵封辊具有纵向拉袋牵引和纵向封合两个作用，且运动过程是连续的；两横 封辊的运动规律是连续式的，并通过机械偏心轮的作用，保证其两者的运动速度在横封封 合点处与纵封运动的线 速度同步。基于连续式包装机物料包装的生产过程：纵向拉袋牵引、横纵封封合、下料 充填而然，横纵封封合操作又是非常重要的生产过程。它直接关系到成品袋的包装效果(封 口平整度、封口紧密型-不漏气、不漏料)。随着新型高速包装机设备的发展，即包装机整机 包装运行速度不断的提高，改善和提高横纵封封合效果，已成为保证提高整机包装速度重 要环节。
[0004] 目前国内外生产制造的连续式包装机普遍采用横纵封传动结构和横纵封辊加热 方式。
[0005] 1.纵封辊运动结构特点 ①纵封辊与纵封辊支架的支撑采用轴承瓦套。
[0006] 轴承瓦套一般是：一种球磨铸铁瓦套；一种是铜瓦套。两者使用过程各有利弊。最 终一点可确定轴承瓦套、纵封辊传动轴、纵封辊支架三者之间的摩擦系数差异，三者之间配 合间隙差异，三者之间轴向同心度差异，均是导致纵封辊旋转过程中的受力均匀性、封辊封 合压力的均匀性、旋转扭矩最佳性、旋转过程的灵敏性等几个因素，难以保证纵向牵引的拉 袋走纸效果。
[0007] ②两纵封辊加热圈采用110VAC串联供电。
[0008] -是纵封辊加热圈升温时间长，影响升温效率；二是纵封辊加热圈的加热丝串联 链接，安装使用时，需两只加热丝需配对使用（静态直流电阻值必须相同)，否则电阻值小的 电阻丝，上电后极易损坏，而影响物料包装生产。
[0009] ③纵封辊加热圈采用云母绝缘材料，采用手工生产制作。
[0010] 加热丝是通过云母绝缘材料实现与加热丝(金属材料）绝缘的，一般是手工加工制 作。所以纵封辊加热圈的装配工艺、装配人工的熟练程度、装配人员的责任心、外形尺寸的 一致性及互换性均是导致加热圈加工质量重要因素，且易变形、易氧化等。它也直接关系的 包装机设备的安全性(人身和设备安全)。
[0011] 2.横封辊运动结构特点 ①横封辊与横封辊支架的链接采用轴承瓦套。
[0012] 轴承瓦套一般是：一种球磨铸铁瓦套；一种是铜瓦套。两者使用过程各有利弊。最 终一点可确定轴承瓦套、纵封辊传动轴、纵封辊支架三者之间的摩擦系数差异，三者之间配 合间隙差异，三者之间轴向同心度误差均是导致纵封辊旋转过程中的受力均匀性、横封辊 封合压力的均匀性、旋转扭矩最佳性、旋转过程的灵敏性等几个因素，难以保证横封辊运动 的稳定性及横封封合效果。
[0013] ②横封辊棒形加热器安装在横封辊的中间位置。
[0014] 横封辊封合面的温度是依靠中间位置的棒形加热器是利用热传导原理将棒形加 热器温度传导至封合面。一般棒形加热器的采样温度与封合面之间的温度差是45度左右， 显然是温度流失大，功率损失也加大；而且在横封辊旋转过程中，温度变化系数随旋转速度 不同而发生变化，故而影响横封辊的封合效果和封合质量。
[0015] ③两横封辊采用110VAC处理供电。
[0016] 一是棒形加热器升温时间长，影响升温效率；二是棒形加热器的加热丝串联链接， 安装使用时，需两只棒形加热器的加热丝需配对使用（静态直流电阻值必须相同），否则电 阻值小的电阻丝，上电后极易损坏，而影响物料包装生产。
[0017] ④温度测量传感器(热电偶）安装在一横封辊侧面固定支架上(采样点的温度与横 封棍封合面的温度误差一般> 50度。
[0018] 总之横纵封辊旋转运动部件(横纵封辊、横纵封辊轴、横纵封辊支架）结构决定了 横纵封辊旋转的均匀性、旋转力矩的平稳性、加热旋转过程的安全性；横纵封辊加热环节结 构影响了加热部件(加热丝）的可靠性、包装生产的稳定性。同样横纵封辊加热环节安装结 构影响了包装机高速运动下成品袋包装效果的一致性和温度适应性。
【发明内容】
[0019] 本发明所要解决的问题在于，克服现有技术的不足，提供一种连续式包装机新型 高速横纵封传动加热装置及其控制方法，本发明是针对高速连续式包装机整机包装速度， 研发与其匹配的创新性横纵封辊运动结构和加热环节，以满足飞跃发展的连续式包装机生 产制造的需要。
[0020] 本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的： 依据本发明提供的一种连续式包装机新型高速横纵封传动加热装置，包括纵封辊传动 及加热装置、横封辊传动及加热装置和电气控制系统，所述的纵封辊传动及加热装置包括 纵封辊传动机构、纵封辊加热机构和纵封辊机械手动调节机构，其中纵封辊传动机构由纵 封棍动力输入齿轮、纵封传动变向齿轮一、纵封传动变向齿轮二、纵封棍支撑高温轴承一、 纵封辊支撑高温轴承二、纵封主动辊常温调心轴承、纵封从动辊常温调心轴承、纵封辊外侧 轴、纵封辊内侧轴、纵封主动辊、纵封从动辊组成，纵封辊外侧轴、纵封辊内侧轴分别装在纵 封辊前支架、纵封辊后支架上，纵封主动辊通过纵封主动辊固定螺母固装在纵封辊内侧轴 上，纵封从动辊通过纵封从动辊固定螺母固装在纵封辊外侧轴上，纵封辊支撑高温轴承一 装在纵封辊内侧轴的前部位置，纵封辊支撑高温轴承二装在纵封辊外侧轴的前部位置，纵 封主动辊常温调心轴承装在纵封辊内侧轴的后部位置，纵封从动辊常温调心轴承装在纵封 棍外侧轴的后部位置，纵封棍动力输入齿轮与纵封传动变向齿轮一装在纵封棍内侧轴的中 部位置，纵封传动变向齿轮二装在纵封辊外侧轴的中部位置，纵封传动变向齿轮二与纵封 传动变向齿轮一相哨合；纵封棍加热机构由纵封主动棍加热圈引线穿孔、纵封从动棍加热 圈引线穿孔、纵封主动辊环形陶瓷加热圈、纵封从动辊环形陶瓷加热圈、加热器导电滑环 一、加热器导电滑环二、纵封测温传感器、纵封辊测温滑块、测温滑块压力调节弹簧组成，纵 封辊内侧轴上留有纵封主动辊加热圈引线穿孔，纵封辊外侧轴上留有纵封从动辊加热圈引 线穿孔，纵封主动辊环形陶瓷加热圈装在纵封辊内侧轴上，纵封从动辊环形陶瓷加热圈装 在纵封辊外侧轴上，纵封辊测温滑块装在纵封主动辊上，纵封测温传感器装在纵封辊测温 滑块上，纵封辊测温滑块的一端装有测温滑块压力调节弹簧，加热器导电滑环一、加热器导 电滑环二分别连接纵封辊加热器220V电源线-零线、纵封温度控制器输出电磁继电器触 点闭合线-火线；纵封辊机械手动调节机构由纵封提拉丝杆、纵封压力调节套、纵封辊提拉 螺母、纵封压力调节弹簧、纵封辊滑动轴承座组成，纵封辊滑动轴承座装在纵封辊支撑高温 轴承二上，纵封提拉丝杆装在纵封辊滑动轴承座上，纵封提拉丝杆上分别装有纵封压力调 节弹簧、纵封压力调节套、纵封辊提拉螺母；所述的横封辊传动及加热装置包括横封辊传动 机构、横封棍加热机构和横封棍机械手动调节机，其中横封棍传动机构由横封动力输入链 轮、第一级变速齿轮组、第二级变速齿轮组、横封主动辊传动变向齿轮、横封从动辊传动变 向齿轮、横封棍支撑高温轴承一、横封棍支撑高温轴承二、横封棍支撑高温轴承三、横封棍 支撑高温轴承四、横封主动棍、横封从动棍组成，横封主动棍、横封从动棍分别装在横封棍 右支撑架、横封辊左支撑架上，横封辊支撑架连接板连接在横封辊右支撑架和横封辊左支 撑架之间，横封棍支撑高温轴承一、横封棍支撑高温轴承二上分别装在横封固定轴承座一、 横封固定轴承座二上，横封辊支撑高温轴承三、横封辊支撑高温轴承四上分别装在横封辊 滑动轴承座一、横封辊滑动轴承座二上，横封动力输入链轮、第二级变速齿轮组、横封主动 辊传动变向齿轮分别装在横封主动辊上，第一级变速齿轮组装在横封辊右支撑架上，第一 级变速齿轮组分别与横封动力输入链轮、第二级变速齿轮组相啮合，横封从动辊传动变向 齿轮装在横封从动辊上，主动横封传动变向齿轮与从动横封传动变向齿轮相啮合；横封辊 加热机构由横封主动辊加热圈引线穿孔、横封从动辊加热圈引线穿孔、横封棒形加热器电 源线固定端子一、横封棒形加热器电源线固定端子二、横封棒形加热器电源线固定端子三、 横封棒形加热器电源线固定端子四、横封主动棍棒型加热器电源线-零线、横封主动棍棒 型加热器温度控制器输出继电器触点闭合-火线、横封从动辊棒型加热器电源线-零线、 横封从动棍棒型加热器温度控制器输出继电器触点闭合 -火线、横封主动棍加热器导电滑 环、横封从动辊加热器导电滑环、温度传感器一、温度传感器二、测温传感器导电滑环一、测 温传感器导电滑环二、棒形加热器一、棒形加热器二、棒形加热器三、棒形加热器四、横封主 动辊温度传感器接线端子、横封从动辊温度传感器接线端子、横封主动辊加热器导电滑环 绝缘支架、横封从动辊加热器导电滑环绝缘支架、横封主动辊电源固定螺钉、横封从动辊电 源固定螺钉组成，横封主动辊上留有横封主动辊加热圈引线穿孔，横封从动辊上留有横封 从动辊加热圈引线穿孔，棒形加热器一、棒形加热器二分别装在横封主动辊上，棒形加热器 三、棒形加热器四分别装在横封从动棍上，温度传感器一装在横封主动棍上，温度传感器二 装在横封从动辊上，横封主动辊加热器导电滑环、横封从动辊加热器导电滑环分别装在横 封主动辊、横封从动辊上，横封主动辊温度传感器接线端子设在测温传感器导电滑环一处 的横封主动辊加热器导电滑环绝缘支架上，横封从动辊温度传感器接线端子设在测温传感 器导电滑环二处的横封从动辊加热器导电滑环绝缘支架上，横封棒形加热器电源线固定端 子一、横封棒形加热器电源线固定端子二分别设在横封主动辊加热器导电滑环处的横封主 动辊加热器导电滑环绝缘支架上，横封棒形加热器电源线固定端子三、横封棒形加热器电 源线固定端子四分别设在横封从动辊加热器导电滑环处的横封从动辊加热器导电滑环绝 缘支架上，横封主动辊棒型加热器电源线-零线连接在横封主动辊电源固定螺钉上，横封 主动辊棒型加热器温度控制器输出继电器触点闭合-火线连接在横封棒形加热器电源线 固定端子二上，横封从动辊棒型加热器电源线-零线连接在横封从动辊电源固定螺钉上， 横封从动棍棒型加热器温度控制器输出继电器触点闭合-火线连接在横封棒形加热器电 源线固定端子四上；横封辊机械手动调节机构由横封滑动轴承座一、横封滑动轴承座二、横 封棍提拉丝杆一、横封棍提拉丝杆二、横封棍提拉螺母一、横封棍提拉螺母二、横封棍封合 压力调节套一、横封辊封合压力调节套二、横封辊封合压力调节弹簧一、横封辊封合压力调 节弹簧二组成，横封棍提拉丝杆一、横封棍提拉丝杆二分别装在横封滑动轴承座一、横封滑 动轴承座二上，横封棍提拉丝杆一上分别装有横封棍封合压力调节弹簧一、横封棍封合压 力调节套一、横封辊提拉螺母一，横封辊提拉丝杆二上分别装有横封辊封合压力调节弹簧 二、横封辊封合压力调节套二、横封辊提拉螺母二。
[0021] 本发明解决其技术问题是采取以下技术方案进一步实现： 前述的包装机系统控制器的输入端分别连接横封基准输入传感器、光电跟标输入传 感器、系统启停控制开