摘 要：目前國內(nèi)大部分卷煙廠所采用的卷煙機(jī)為ZJ17型，該卷煙機(jī)在上世紀(jì)90年代開始使用，由常德煙機(jī)公司以德國HAUNI公司的PROTOS70為基礎(chǔ)改進(jìn)生產(chǎn)。該型號卷煙機(jī)生產(chǎn)效率高，達(dá)到7000支/分鐘，且產(chǎn)品質(zhì)量較為穩(wěn)定。但該款卷煙機(jī)也存在噪音大、煙支重量標(biāo)偏較大、冷卻系統(tǒng)不完善等缺點(diǎn)。文章將針對冷卻系統(tǒng)方面的問題加以研究，分析ZJ17卷煙機(jī)組冷卻系統(tǒng)所存在的問題及出現(xiàn)問題的原因等，并探究其解決辦法。

關(guān)鍵詞：ZJ17型卷煙機(jī)；冷卻系統(tǒng)；冷卻風(fēng)；風(fēng)力

前言

作為國際上較為先進(jìn)的卷煙機(jī)組，由于生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，ZJ17卷煙機(jī)在國內(nèi)各大卷煙廠被廣泛使用，其不僅提高了生產(chǎn)效率，也大大提高了國內(nèi)香煙產(chǎn)品的質(zhì)量。但是該卷煙機(jī)型在使用過程中也出現(xiàn)了種種方面的問題，其中冷卻降溫方面的問題對于生產(chǎn)的安全高效至關(guān)重要，應(yīng)該引起特別注意。

1 對ZJ17卷煙機(jī)冷卻系統(tǒng)研究分析的必要性

對于任何一個帶有能量消耗的機(jī)器產(chǎn)品，都必須具有降溫能力以確保機(jī)器正常工作。對于能量消耗較高的機(jī)械，專門的冷卻系統(tǒng)是不可或缺的。否則機(jī)器過高的溫度會對生命財(cái)產(chǎn)安全和生產(chǎn)活動帶來巨大隱患。對于卷煙機(jī)而言，由于原料及產(chǎn)品的特殊性，冷卻系統(tǒng)降溫能力不足，不僅影響生產(chǎn)效率，還會因溫度過高損壞機(jī)器零件或者縮短使用壽命，甚至?xí)l(fā)火災(zāi)等危害。除了增加生產(chǎn)成本，還對生命財(cái)產(chǎn)和生產(chǎn)活動帶來了巨大的威脅。

此外，ZJ17型卷煙機(jī)的機(jī)械部分與電路部分結(jié)合程度很高，熱量容易集中，對溫度的把握稍有不慎就很容易引起部分零件溫度過高，影響正常生產(chǎn)。因此，對ZJ17卷煙機(jī)冷卻系統(tǒng)方面的研究是必要的。

2 ZJ17卷煙機(jī)冷卻系統(tǒng)的工作原理與存在的問題

2.1 冷卻系統(tǒng)工作原理

ZJ17卷煙機(jī)是通過風(fēng)冷來散熱降溫的，設(shè)有專門的冷卻系統(tǒng)。該系統(tǒng)由冷卻風(fēng)機(jī)提供風(fēng)源，通過送風(fēng)管路為主電機(jī)、電路控制系統(tǒng)、電器柜、煙床槍、煙槍布帶等容易產(chǎn)生熱量的部位提供冷卻風(fēng)，帶走熱量實(shí)現(xiàn)降溫目的。主電機(jī)輸電運(yùn)行后，冷卻風(fēng)機(jī)隨即開始運(yùn)行提供風(fēng)源。冷卻風(fēng)機(jī)置于機(jī)體內(nèi)部，外部加裝帶有過濾網(wǎng)的防護(hù)門，且設(shè)有風(fēng)壓檢測裝置，以監(jiān)測冷卻風(fēng)壓力。

2.2 目前冷卻系統(tǒng)存在的問題

（1）冷卻風(fēng)壓力不足，風(fēng)力較弱。由于冷卻氣流從風(fēng)機(jī)輸送至煙床槍等部位需要一定行程，冷卻氣流到達(dá)時壓力較低，風(fēng)力較弱，不能達(dá)到很好的降溫效果。造成主電機(jī)等熱量集中部位溫度過高，卷煙機(jī)工作出現(xiàn)異常甚至燒毀零件。（2）冷卻風(fēng)機(jī)功率下降，不能提供足夠風(fēng)量。在實(shí)際生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)，新機(jī)器剛投入生產(chǎn)時，冷卻風(fēng)機(jī)所提供風(fēng)量還足以使機(jī)器在一定時間內(nèi)維持在一定的溫度范圍內(nèi)。但在使用一定期限以后，發(fā)現(xiàn)冷卻系統(tǒng)整體風(fēng)量愈漸不足。實(shí)際檢測發(fā)現(xiàn)，不僅在冷卻終端處風(fēng)力較弱，即使在冷卻風(fēng)風(fēng)源處即冷卻風(fēng)機(jī)附近的風(fēng)力也不如機(jī)器剛投入使用時的風(fēng)力。例如一臺使用了2年的ZJ17卷煙機(jī)，如果保養(yǎng)維護(hù)不當(dāng)，正常工作2個小時以后局部溫度便會達(dá)到80攝氏度左右，而人為增加冷卻風(fēng)機(jī)功率后，溫度有明顯的下降。由此可見，造成溫度升高的主要原因就是冷卻風(fēng)機(jī)功率不足。（3）風(fēng)壓檢測裝置不能及時響應(yīng)。當(dāng)風(fēng)力不足以帶走足夠熱量并將溫度維持在合理范圍時，風(fēng)壓檢測裝置并沒有及時響應(yīng)，冷卻風(fēng)機(jī)依然在按照正常情況運(yùn)行，而溫度卻在逐漸上升，最終局部溫度過高，造成卷煙機(jī)死機(jī)或者出現(xiàn)故障。

3 冷卻系統(tǒng)出現(xiàn)以上問題的原因

實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)表明，ZJ17卷煙機(jī)的冷卻系統(tǒng)出現(xiàn)的最主要問題是風(fēng)力不足。這里的“風(fēng)力不足”包括兩方面，一是冷卻終端處的風(fēng)力不足，二是風(fēng)源即冷卻風(fēng)機(jī)的風(fēng)力不足。風(fēng)力不足再加上風(fēng)壓檢測裝置的響應(yīng)不佳，致使部分零件的溫度逐步上升。

通過對卷煙機(jī)的拆解維修發(fā)現(xiàn)，存在降溫能力不足問題的卷煙機(jī)，其冷卻風(fēng)機(jī)的扇葉上積聚了很多灰塵與雜物。輸送冷卻風(fēng)的管路內(nèi)壁也積有灰塵，使輸送管路實(shí)際有效半徑減小，削弱了輸送風(fēng)流的能力。冷卻風(fēng)機(jī)葉輪上所積聚的灰塵會降低風(fēng)機(jī)的功率，送風(fēng)管路內(nèi)壁上的灰塵又將本就不足的風(fēng)流又削弱一部分，使冷卻系統(tǒng)的風(fēng)力整體下降。反過來，風(fēng)力的下降又更容易使灰塵積聚，從而造成惡性循環(huán)，冷卻系統(tǒng)的降溫能力越來越弱。將這些部位的灰塵清理干凈后，冷卻系統(tǒng)的降溫能力明顯提升，用手即可明顯感覺到清理前后風(fēng)力大小的差距。

通過觀察風(fēng)機(jī)扇葉上的灰塵，發(fā)現(xiàn)冷卻系統(tǒng)的灰塵主要來自煙土，卷煙機(jī)在工作過程中其周圍環(huán)境懸浮著很多來自煙土的粉塵雜質(zhì)，在冷卻風(fēng)機(jī)工作時被吸入冷卻系統(tǒng)并積聚下來。至于風(fēng)壓檢測裝置不能對風(fēng)力減弱、溫度升高做出及時響應(yīng)，是由于其安裝位置欠佳或者安裝數(shù)量較少。ZJ17冷卻系統(tǒng)的風(fēng)壓檢測裝置安裝在冷卻風(fēng)機(jī)附近，由于風(fēng)流在輸送過程中壓力會下降，風(fēng)機(jī)處風(fēng)壓要大于冷卻終端，這樣即使壓力傳感器所感應(yīng)的風(fēng)壓正常，也僅是風(fēng)源處的壓力，冷卻終端的壓力大小卻監(jiān)測不到，長時間的風(fēng)壓不足便使熱量累積，溫度上升。

4 針對以上原因探究其解決措施

4.1 合理增加冷卻風(fēng)機(jī)功率

冷卻風(fēng)機(jī)是冷卻系統(tǒng)的心臟，為整個系統(tǒng)提供冷卻風(fēng)。所以提高冷卻風(fēng)機(jī)的功率能提高冷卻系統(tǒng)整體的風(fēng)力水平。這里所說的“提高”，并不單純的只是增大，而是指冷卻風(fēng)機(jī)能夠根據(jù)風(fēng)壓和溫度的變化來動態(tài)地調(diào)節(jié)功率大小。需要強(qiáng)調(diào)的是，風(fēng)機(jī)功率的動態(tài)調(diào)節(jié)不是單獨(dú)根據(jù)風(fēng)壓或溫度，而是將兩者結(jié)合，共同調(diào)節(jié)，這樣可以避免單一監(jiān)測的片面性。具體動態(tài)調(diào)節(jié)方式如表1。

4.2 改善冷卻風(fēng)機(jī)葉輪材質(zhì)

葉輪材質(zhì)過重會使扇葉轉(zhuǎn)動時消耗更多的能量以克服重力和空氣阻力，從而降低風(fēng)機(jī)效率。風(fēng)機(jī)的葉輪可以采用復(fù)合材料，既可以減輕重量又可以減少厚度，提高效率。

4.3 在冷卻終端增設(shè)溫度檢測和風(fēng)壓檢測裝置

在風(fēng)機(jī)處的風(fēng)壓檢測裝置并不能監(jiān)測到冷卻終端處的風(fēng)力狀態(tài)，也就不能對風(fēng)機(jī)功率起到調(diào)節(jié)作用，因此須在冷卻終端處加設(shè)風(fēng)壓檢測裝置。冷卻系統(tǒng)最終的目的是降低溫度而不是風(fēng)壓，所以在易發(fā)熱部位還需要加裝溫度檢測裝置，由兩種檢測裝置共同調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)功率。同時設(shè)定溫度極限值，溫度檢測裝置一旦檢測到該溫度值便自動切斷電路以保護(hù)機(jī)組零件。

除了對卷煙機(jī)冷卻系統(tǒng)本身的改進(jìn)，一些人為管控方面的措施也有利于冷卻系統(tǒng)更加穩(wěn)定地發(fā)揮作用。冷卻系統(tǒng)的規(guī)范保養(yǎng)必須定時進(jìn)行，保養(yǎng)時應(yīng)將風(fēng)機(jī)扇葉和送風(fēng)管路內(nèi)壁清理干凈。且保養(yǎng)過程中應(yīng)斷開電路，防止風(fēng)機(jī)在打開過濾網(wǎng)的情況下吸入更多灰塵。在卷煙機(jī)使用過程中還要注意降低周邊環(huán)境的懸浮物含量。

5 結(jié)束語

通過實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和分析研究得知，ZJ17卷煙機(jī)的冷卻系統(tǒng)主要存在冷卻風(fēng)壓力不足、冷卻風(fēng)機(jī)在使用過程中功率下降、風(fēng)壓檢測裝置不能及時有效地響應(yīng)三個問題。這三個問題出現(xiàn)的原因是冷卻系統(tǒng)容易吸附灰塵，風(fēng)壓下降，使冷卻終端風(fēng)力不足，風(fēng)壓檢測裝置安裝位置不佳不能使其及時調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)功率。對此，可以通過增加風(fēng)機(jī)功率，加設(shè)風(fēng)壓、溫度檢測裝置等措施來有效改進(jìn)。實(shí)踐證明，這些改進(jìn)措施可以有效地解決風(fēng)力不足的問題，延長機(jī)器使用壽命，保障生產(chǎn)效率，更減少了安全隱患。

參考文獻(xiàn)

[1]鄧志勇，歐陽斌，黃仁春.新型快速煙機(jī)軸套軸承拆裝工裝的研制與應(yīng)用[J].中國設(shè)備工程，2016（1）.

[2]丁萌，樊偉，王子涵.數(shù)據(jù)挖掘在煙機(jī)設(shè)備管理中的應(yīng)用[J].河北北方學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2015（6）.