張志剛

（河南中煙黃金葉生產(chǎn)制造中心，河南鄭州 450016）

提升喂料機定量筒防堵裝置改進

張志剛

（河南中煙黃金葉生產(chǎn)制造中心，河南鄭州 450016）

分析葉絲加香前提升喂料機定量筒堵料的原因，設(shè)計提升喂料機定量筒防堵裝置，有效解決了因光電控制信號的錯誤傳遞導(dǎo)致的煙絲斷流，進而影響電子秤的流量波動問題，保證了葉絲加香煙絲流量的連續(xù)性和均勻性。

喂料機；定量筒；防堵裝置；自動清潔裝置

10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2017.05.47

1 存在問題

葉絲加香前提升喂料機生產(chǎn)過程中經(jīng)常出現(xiàn)定量筒堵料報警現(xiàn)象，批次生產(chǎn)因堵料造成煙絲斷流故障頻繁，直接影響了成品煙絲加香精度的穩(wěn)定性。

2 故障分析

2.1 提升喂料機定量筒光電控制工作原理

煙草制絲生產(chǎn)中，提升喂料機作為工藝流程中的附連設(shè)備，在工序間主要起到貯存、提升物料的功能。它常與定量管和電子皮帶秤配合使用，能將物料流量恒定、均勻、定量輸送，以實現(xiàn)工序物料流量定量準(zhǔn)確的有效控制。在提升喂料機定量筒的V形料斗段和定量管上分別裝有上、中、下等3對透射式光電管控制裝置（圖1）。當(dāng)葉絲加香工藝段“線啟動”后，喂料機提升帶開始高速運行，電子皮帶秤不工作。當(dāng)煙絲遮住定量管下位光電管時，電子皮帶秤開始運行。當(dāng)煙絲遮住定量管中位光電管時，提升喂料機提升帶轉(zhuǎn)為低速運行。上位光電管（防堵安全光電管）位于定量筒的V形料斗段，當(dāng)定量管出現(xiàn)堵料現(xiàn)象時，料位上升，這時煙絲在定量筒的V形料斗內(nèi)積聚。當(dāng)安全光電管光束被遮住時，光電管反饋信號，此時提升喂料機提升帶和電子皮帶秤都停止工作，并在中控操作界面上出現(xiàn)故障報警指示。

圖1 定量筒光電管位置

2.2 定量筒堵料統(tǒng)計

生產(chǎn)過程中，經(jīng)在線工藝過程控制系統(tǒng)統(tǒng)計，每批次成品煙絲生產(chǎn)因該定量筒堵料報警造成煙絲斷流故障2～4次。葉絲加香工藝段每個工作日因喂料機定量筒光電管堵料報警，造成煙絲斷流，從定量筒光電管堵料報警次數(shù)統(tǒng)計可以看出，按每工作日平均生產(chǎn)10批次，每批平均堵料斷流數(shù)2次，每個工作日該工藝段因定量筒堵料造成斷流故障為20次，每月按22個工作日計，斷流次數(shù)總計440次，直接影響了成品煙絲加香精度穩(wěn)定性。

2.3 故障原因分析

（1）定量筒由V形料斗和定量管兩部分組成。在V形料斗左右兩側(cè)斜面上裝有兩塊透明有機玻璃，用于透射式煙絲堵料檢測光電管（上位光電管）采集信號。

（2）防堵裝置缺陷。生產(chǎn)過程中，經(jīng)現(xiàn)場跟蹤觀察，發(fā)現(xiàn)每次堵料均不是因煙絲大量積聚在定量筒V形料斗所致，而是因煙塵附著在防堵控制光電管透射有機玻璃窗內(nèi)壁上。因為成品煙絲中摻配有膨脹煙絲、梗絲和碎絲，摻配后的煙絲經(jīng)喂料機前篩分機篩分，但煙絲經(jīng)過提升喂料機提升帶垂直落入定量筒時，仍有煙塵顆粒漂浮積聚在透射窗內(nèi)壁，防堵安全光電管的光束被透射窗內(nèi)壁附著的煙塵遮擋，造成V形料斗堵料假象，防堵安全控制光電管將采集到的堵料錯誤信號傳送至PLC，從而使提升喂料機提升帶和電子皮帶稱停止運行，造成煙絲斷流。

3 改進措施

3.1 自動清潔裝置的設(shè)計

（1）設(shè)計思路。針對定量筒透射玻璃窗內(nèi)壁煙塵積聚附著問題，考慮采取自動清潔方法，替代因出現(xiàn)煙塵積聚造成堵料假象報警時巡視工的手動清潔。由此聯(lián)想到制絲線滾筒類設(shè)備排潮系統(tǒng)濾網(wǎng)處均設(shè)置有壓縮空氣自動清吹裝置，系統(tǒng)通過設(shè)置壓縮空氣的噴吹時間和噴吹周期，有效保障排潮濾網(wǎng)的清潔和排潮效果。在此設(shè)置壓縮空氣自動清潔裝置應(yīng)可行。

（2）壓縮空氣與煙絲直接接觸的可行性分析。如果采用壓縮空氣對透射窗內(nèi)壁附著的煙塵進行自動清潔，壓縮空氣要與煙絲直接接觸，對煙絲品質(zhì)是否有影響。經(jīng)查閱資料得知，壓縮空氣是一種高級能源。它易于控制，能靈巧精確地完成動作，而且沒有任何污染，廣泛應(yīng)用于煙草制造設(shè)備。如加香加料系統(tǒng)噴嘴引射介質(zhì)、異物除雜機的電磁閥高速噴吹氣流等，可與煙草物料直接接觸。

（3）自動清潔裝置管路設(shè)計。根據(jù)GB 50029—2003壓縮空氣管路設(shè)計規(guī)范要求，自動清潔裝置管路由氣罐、壓力表、球閥、過濾器、調(diào)壓閥和兩位三通電磁閥組成（圖2）。

圖2 自動清潔管路組成

3.2 自動清潔裝置的試驗及改進

（1）自動清潔裝置的試驗。為達到預(yù)期的設(shè)計效果，對自動清潔裝置進行了試驗。根據(jù)定量筒光電透射窗自動清潔裝置管路設(shè)計圖，選取元器件進行了鋪設(shè)安裝。將壓縮空氣噴吹軟管分別穿過定量筒V形料斗左右兩側(cè)有機玻璃透射窗（圖3），并將噴吹管水平固定，壓縮空氣氣流的方向分別正對著透射窗內(nèi)壁。調(diào)整壓縮空氣壓力為0.4 MPa，噴吹間隔1次/min，噴吹時間30 s/次。但由于壓縮空氣噴吹氣流有時正好與煙絲下落同時進行，氣流與煙絲接觸被阻隔，盡管壓縮空氣壓力調(diào)整至最大，透射窗內(nèi)壁煙塵自動清潔并未達到預(yù)想效果。

圖3 噴吹管水平穿過定量筒

（2）自動清潔裝置的改進。針對定量筒V形料斗兩透射窗水平固定且相向噴吹的壓縮空氣管，在間隔噴吹氣流有時正好與煙絲下落同時進行，造成噴吹氣流與煙絲接觸被阻隔，影響透射窗內(nèi)壁的自動清潔效果這一問題。在原基礎(chǔ)上，改變兩透射窗噴吹管固定角度（圖4）。噴吹管噴口由水平固定噴吹對側(cè)透射窗，改為與水平方向成60°并緊貼透射窗內(nèi)壁固定，直接噴吹同側(cè)透射窗。這樣就從根本上消除了噴吹氣流與煙絲接觸被阻隔的問題。按照上述調(diào)整參數(shù)重新進行測試，壓縮空氣對透射窗內(nèi)壁的間隔噴吹，有效清除了內(nèi)壁所粘附的煙塵，達到了自動清潔的目的。

圖4 噴吹管同側(cè)清潔裝置

4 結(jié)論

針對提升喂料機定量筒存在的堵料現(xiàn)象，通過設(shè)計壓縮空氣自動清潔裝置，有效解決了喂料機定量筒透射窗附著煙塵，造成防堵控制光電管傳遞錯誤信號所導(dǎo)致的煙絲斷流及電子皮帶秤流量波動。此裝置投入使用后斷流由原來每月百余次降至為零，保證了加香機煙絲流量的連續(xù)性和均勻性及成品煙絲加香精度的穩(wěn)定性，在同類設(shè)備中具有較高的推廣價值。

［1］曹玉平,閻祥安.氣壓傳動與控制［M］.天津:天津大學(xué)出版社,2010.

［2］戴宇昕,李楠.煙草柜式喂料機的改進［J］.煙草科技,2012（2）：19-22.

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〔編輯 凌 瑞〕