朱東華 白延洪 李 偉

作者通聯(lián)：陜西中煙工業(yè)有限責(zé)任公司延安卷煙廠制絲車(chē)間 陜西延安市寶塔區(qū)姚店工業(yè)園區(qū) 716000

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一、問(wèn)題的提出

陜西中煙工業(yè)有限責(zé)任公司延安卷煙廠SQ37 切絲機(jī)在生產(chǎn)過(guò)程中長(zhǎng)期存在煙絲寬度不均勻問(wèn)題，觀察、分析后認(rèn)為主要原因是切絲機(jī)來(lái)料流量不穩(wěn)定，若來(lái)料流量過(guò)小無(wú)法滿足烘絲機(jī)流量需求而頻繁斷料，每次斷料，切絲機(jī)會(huì)反復(fù)啟停，刀輥在慣性力作用下，就會(huì)不斷產(chǎn)生寬度小于0.5mm的細(xì)絲；來(lái)料流量過(guò)大則造成刀門(mén)超高后自動(dòng)停機(jī)，程序中設(shè)定切絲機(jī)再次啟動(dòng)時(shí)，須進(jìn)行3～5s的退料過(guò)程，此時(shí)切絲機(jī)進(jìn)料系統(tǒng)已形成堅(jiān)實(shí)的"煙餅"，變得松散，再次切制就會(huì)出現(xiàn)細(xì)絲。切絲機(jī)來(lái)料流量不穩(wěn)定，不僅細(xì)絲量較多，而且煙絲韌性會(huì)明顯降低，并在切絲機(jī)后工序中形成大量碎絲和煙塵。經(jīng)檢驗(yàn)，小于0.5mm的細(xì)絲進(jìn)入下道干燥工序后就會(huì)成為煙土被除塵系統(tǒng)抽走，這樣增加煙葉消耗和生產(chǎn)成本。經(jīng)過(guò)調(diào)研，采取多種改進(jìn)措施，解決了煙絲寬細(xì)不均勻問(wèn)題。

二、改進(jìn)措施

1.調(diào)整切絲機(jī)進(jìn)料倉(cāng)內(nèi)推煙板位置

將推煙板調(diào)整位置分為3 段，當(dāng)推煙板上端固定點(diǎn)處于調(diào)節(jié)位置的1/3 時(shí)，煙葉在進(jìn)料倉(cāng)容易堆滿，高位光電管頻繁動(dòng)作，導(dǎo)致進(jìn)料振槽頻繁啟停，使物料瞬時(shí)流量不穩(wěn)定，此時(shí)切絲機(jī)進(jìn)料系統(tǒng)因光電管頻繁動(dòng)作出現(xiàn)瞬間斷料，在慣性力作用下，每次啟動(dòng)或停止，均會(huì)產(chǎn)生細(xì)絲；當(dāng)推煙板上端固定點(diǎn)處于調(diào)節(jié)位置2/3 時(shí)，料倉(cāng)容積比較適中，堆積最為理想；當(dāng)推煙板上端固定點(diǎn)處于調(diào)節(jié)位置最末端時(shí)，進(jìn)料倉(cāng)空間增大，物料在堆積過(guò)程中容易向后倒，進(jìn)料當(dāng)中容易出現(xiàn)“空穴”，物料到門(mén)口形成的"煙餅"密度不一致，出現(xiàn)寬絲或“跑片”；而且物料在下落時(shí)，將料倉(cāng)力的空氣向上反沖，進(jìn)料口漏料嚴(yán)重，影響機(jī)身環(huán)境。

帶動(dòng)推煙板運(yùn)動(dòng)的減速機(jī)頻率不宜過(guò)大或過(guò)小，頻率過(guò)大，物料沒(méi)有緩沖余地就被推進(jìn)，容易出現(xiàn)“空穴”；頻率過(guò)小，物料在形成“煙餅”時(shí)的密度不足，在切制過(guò)程中也會(huì)出現(xiàn)“跑片”現(xiàn)象，一般調(diào)至80次/min 較為合理。

2.穩(wěn)定切絲機(jī)氣動(dòng)系統(tǒng)壓力

切絲機(jī)電氣控制系統(tǒng)采用電氣和壓縮空氣交互控制，氣動(dòng)系統(tǒng)壓力主要指刀門(mén)壓力和氣動(dòng)離合器壓力。刀門(mén)壓力偏高，切絲機(jī)上排練系統(tǒng)對(duì)物料擠壓過(guò)量，物料被銅排鏈輸送到刀門(mén)口時(shí)受阻，刀門(mén)四周的物料比刀門(mén)中央物料速度減慢，切制中會(huì)產(chǎn)生細(xì)絲；刀門(mén)壓力偏低，物料會(huì)壓不實(shí)，切制中又會(huì)產(chǎn)生寬絲或“跑片”。

在氣動(dòng)三聯(lián)件后端并聯(lián)1個(gè)比例減壓閥，實(shí)時(shí)穩(wěn)定供氣壓力，改進(jìn)后，刀門(mén)壓力穩(wěn)定在0.52～0.55MPa 時(shí)細(xì)絲量減少。但要注意定比閥壓力設(shè)置不宜過(guò)高，當(dāng)氣壓低于定比閥的設(shè)定壓力時(shí)，切絲機(jī)容易出現(xiàn)自動(dòng)停機(jī)現(xiàn)象。氣動(dòng)離合器在壓力不穩(wěn)定情況下，容易產(chǎn)生打滑現(xiàn)象，離合器復(fù)合不良，導(dǎo)致細(xì)絲量增加。通過(guò)優(yōu)化氣控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，更換新型電磁控制閥和兩位三通閥，提高了氣動(dòng)離合器工作性能，消除了離合器打滑現(xiàn)象。

3.增設(shè)HW20型紅外式距離探測(cè)器

卷煙廠兩臺(tái)SQ37 切絲機(jī)產(chǎn)生的細(xì)絲主要是額定流量與后續(xù)烘絲機(jī)的額定流量不匹配，造成切后煙絲在喂料機(jī)里出現(xiàn)料滿現(xiàn)象，導(dǎo)致切絲機(jī)頻繁啟停，使切出的煙絲寬度低于標(biāo)準(zhǔn)要求，＜0.5mm 以下的細(xì)絲增多。

在喂料機(jī)安裝HW20型紅外式距離探測(cè)器（圖1），修改PLC 控制程序，在生產(chǎn)過(guò)程中，最大限度減少切絲機(jī)啟停次數(shù)。PLC根據(jù)探測(cè)器傳送的信號(hào)實(shí)時(shí)控制刀輥運(yùn)行頻率，從而改變切絲機(jī)的產(chǎn)量自動(dòng)跟蹤喂料機(jī)流量，保證喂料機(jī)中的煙絲既能滿足烘絲機(jī)不斷料，又不會(huì)使喂料機(jī)料滿。在喂料機(jī)尾部安裝HW20型紅外式距離探測(cè)器，并且對(duì)PLC 控制程序進(jìn)行修改，在生產(chǎn)過(guò)程中，最大限度減少切絲機(jī)啟停次數(shù)，PLC 控制器根據(jù)雷達(dá)探測(cè)器傳送的信號(hào)實(shí)時(shí)控制刀輥的運(yùn)行頻率，從而改變切絲機(jī)的產(chǎn)量來(lái)自動(dòng)跟蹤烘絲機(jī)前喂料機(jī)的流量。這樣切絲機(jī)在生產(chǎn)過(guò)程中始終處于運(yùn)行狀態(tài)，喂料機(jī)中的煙絲既能滿足烘絲機(jī)不斷料，又不會(huì)使喂料機(jī)料滿，從而大幅度減少切絲機(jī)頻繁啟停次數(shù)和產(chǎn)生細(xì)絲量。

圖1 設(shè)備布置示意

經(jīng)過(guò)大量測(cè)試和經(jīng)驗(yàn)摸索，將喂料機(jī)在生產(chǎn)過(guò)程中的存儲(chǔ)功能分為3個(gè)階段，分別控制刀輥轉(zhuǎn)速，解決正常生產(chǎn)中該流水線作業(yè)的流量匹配問(wèn)題，相關(guān)程序如下。

（1）第一階段（圖2）。當(dāng)喂料機(jī)中物料填充為0%時(shí)，PLC 自動(dòng)賦值44 至刀輥?zhàn)冾l器，使切絲機(jī)刀輥轉(zhuǎn)速為280r/min，刀輥?zhàn)冾l器工作頻率44Hz，系統(tǒng)估算產(chǎn)量為5200kg/h。

圖2 PLC 程序（第一階段）

圖3 PLC 程序（第二階段）

（2）第二階段（圖3）。當(dāng)喂料機(jī)中物料填充為20%時(shí)，PLC自動(dòng)賦值39 至刀輥?zhàn)冾l器，使切絲機(jī)刀輥轉(zhuǎn)速為260r/min，刀輥?zhàn)冾l器工作頻率39Hz，系統(tǒng)估算產(chǎn)量為4600kg/h。

（3）第三階段（圖4）。當(dāng)喂料機(jī)中物料填充為85%時(shí)，PLC自動(dòng)賦值25 至刀輥?zhàn)冾l器，使切絲機(jī)刀輥轉(zhuǎn)速為200r/min，刀輥?zhàn)冾l器工作頻率25Hz，系統(tǒng)估算產(chǎn)量為3800kg/h。

圖4 PLC 程序（第三階段）

三、改進(jìn)效果

在喂料機(jī)安裝HW20型紅外式距離探測(cè)器后，切絲機(jī)啟停次數(shù)大幅減少，2011年6—12月份改造前后4個(gè)牌號(hào)的月平均細(xì)絲率和合格率數(shù)據(jù)見(jiàn)表1，改造后細(xì)絲率明顯降低，煙絲質(zhì)量提高，達(dá)到預(yù)期目的。

表1 煙絲數(shù)據(jù)對(duì)比