李宏位

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用日漸廣泛。在乳化炸藥生產(chǎn)過(guò)程中，通過(guò)自動(dòng)化技術(shù)的引入，有效的提高了乳化炸藥生產(chǎn)的效率，解放了企業(yè)的勞動(dòng)生產(chǎn)力，保障了整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的安全性。本文將簡(jiǎn)單闡述乳化炸藥生產(chǎn)線裝藥包裝工序自動(dòng)化應(yīng)用，為相關(guān)工作者提供參考借鑒。

關(guān)鍵詞：乳化炸藥；生產(chǎn)線；裝藥包裝工序；自動(dòng)化

乳化炸藥本身具有原材料廣泛、抗水性能強(qiáng)、無(wú)污染環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)，得到了廣泛的應(yīng)用和推廣。傳統(tǒng)的乳化炸藥大多依靠手動(dòng)操作，不僅勞動(dòng)強(qiáng)度較大，而且存在較大的安全風(fēng)險(xiǎn)。為了解決這一問(wèn)題，很多乳化炸藥生產(chǎn)企業(yè)都引入了自動(dòng)化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了乳化炸藥生產(chǎn)線的自動(dòng)化操作，減少生產(chǎn)操作人員的同時(shí)，也提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。因此，研究分析乳化炸藥生產(chǎn)線裝藥包裝工序自動(dòng)化的應(yīng)用具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 乳化炸藥生產(chǎn)概述

1.1 乳化炸藥的生產(chǎn)過(guò)程

乳化炸藥是一種油包水（W/O）乳膠型的抗水工業(yè)炸藥，它在生產(chǎn)過(guò)程中，將水相作為了炸藥的重要原材料之一，利用“以水抗水”的原理，解決了傳統(tǒng)硝銨炸藥存在的抗水性能差的問(wèn)題，有效的提高了工業(yè)炸藥的整體性能。在其生產(chǎn)制造時(shí)，首先需要準(zhǔn)備乳化炸藥的相關(guān)材料，然后按照前后順序啟動(dòng)油相泵，當(dāng)油相液位升至粗乳器攪拌軸最底端葉片時(shí)按180rpm 啟動(dòng)粗乳器攪拌軸，并同步啟動(dòng)水相泵，同時(shí)根據(jù)粗乳器中粗乳的液位逐步調(diào)高攪拌軸轉(zhuǎn)速至570～590rpm。將原材料按照一定的比例在粗乳器當(dāng)中乳化成乳膠，然后利用螺桿泵將其輸送，經(jīng)過(guò)精乳器到達(dá)乳膠料斗中，再次利用螺桿泵將其輸送，并在靜態(tài)分散器中實(shí)現(xiàn)乳膠基質(zhì)與發(fā)泡劑的混合，形成乳化炸藥，并進(jìn)入裝藥機(jī)進(jìn)行裝藥，最終在包裝工序內(nèi)完成包裝出廠。

1.2 實(shí)現(xiàn)乳化炸藥生產(chǎn)線裝藥包裝工序自動(dòng)化的意義

當(dāng)前我國(guó)很多乳化炸藥生產(chǎn)廠家，為了進(jìn)一步的提高乳化炸藥的性能，在原材料中增加了如亞硝酸蠟等固體成分、溶劑組成以及粘度較高的高分子乳化劑，導(dǎo)致所產(chǎn)生的乳膠基質(zhì)比較粘稠，給后期的物料輸送、冷卻、裝藥和包裝工序制造了困難，導(dǎo)致乳化炸藥的生產(chǎn)效率較低。因此，必須重視自動(dòng)化技術(shù)在乳化炸藥裝藥包裝等工序中的應(yīng)用，提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)乳化炸藥的自動(dòng)化、連續(xù)化生產(chǎn)。

2 實(shí)例分析乳化炸藥裝藥包裝工序自動(dòng)化的應(yīng)用

某化工有限公司是我國(guó)工業(yè)炸藥的重要生產(chǎn)企業(yè)之一，年產(chǎn)出炸藥超過(guò)8000噸。為了提高企業(yè)的乳化炸藥的生產(chǎn)效率，本企業(yè)計(jì)劃對(duì)現(xiàn)有的捆扎和運(yùn)輸裝車作業(yè)進(jìn)行改造，通過(guò)自動(dòng)化技術(shù)的引用，解決乳化炸藥裝藥包裝工序工作效率、安全風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)高等問(wèn)題。

2.1 總體技術(shù)方案設(shè)計(jì)

現(xiàn)階段，本企業(yè)的乳化炸藥生產(chǎn)線裝藥包裝工序共計(jì)勞動(dòng)力12人，主要是通過(guò)人員的方式將炸藥分配給裝藥機(jī)及其相對(duì)應(yīng)捆扎機(jī)，并由相對(duì)應(yīng)的人員完成裝藥和捆扎作業(yè)，最后由裝車人員使用手推車完成成品炸藥的裝車運(yùn)輸。

為了優(yōu)化勞動(dòng)生產(chǎn)力，計(jì)劃通過(guò)自動(dòng)捆扎機(jī)、炸藥包裝箱收集輸送系統(tǒng)等自動(dòng)化設(shè)備的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)乳化炸藥的自動(dòng)捆扎以及運(yùn)輸裝車作業(yè)（如圖1所示）。

2.2 裝藥包裝工序設(shè)備及自動(dòng)化流程

①在裝藥機(jī)的南北方向設(shè)置1#皮帶輸送機(jī)，對(duì)由自動(dòng)裝藥機(jī)完成的乳化炸藥包裝性進(jìn)行收集，并運(yùn)輸?shù)阶詣?dòng)捆扎機(jī)處。由于在四臺(tái)裝藥機(jī)同時(shí)輸送過(guò)程中，乳化炸藥包裝箱的時(shí)間和間距不一致，為降低自動(dòng)捆扎機(jī)的運(yùn)行負(fù)荷，在皮帶傳輸機(jī)和自動(dòng)捆扎機(jī)還設(shè)置了軌道機(jī)用于緩沖乳化炸藥包裝箱；

②自動(dòng)捆扎機(jī)完成捆扎作業(yè)后，利用其帶有的動(dòng)力托輥，將包裝箱推送到2#皮帶傳輸機(jī)上；

③在3#皮帶傳輸機(jī)設(shè)置自動(dòng)噴碼機(jī)，對(duì)乳化炸藥包裝箱進(jìn)行自動(dòng)條形碼噴碼。并經(jīng)過(guò)4#和5#皮帶傳輸機(jī)將其輸送到車廂內(nèi)，由擺箱人完成乳化炸藥包裝箱的裝車。

3 乳化炸藥生產(chǎn)線裝藥包裝工序自動(dòng)化實(shí)時(shí)的關(guān)鍵要點(diǎn)

3.1 自動(dòng)捆扎機(jī)的設(shè)置

結(jié)合本企業(yè)的實(shí)際情況，4臺(tái)裝藥機(jī)每分鐘可以完成乳化炸藥4箱的作業(yè)，因此，自動(dòng)捆扎機(jī)的作業(yè)速度必須高于前面的生產(chǎn)產(chǎn)能，其單臺(tái)捆扎能力應(yīng)不低于每分鐘5箱，且需要滿足本企業(yè)最大乳化炸藥包裝箱的捆扎作業(yè)要求。因此，本企業(yè)選用了符合要求的MH—102A 全自動(dòng)捆扎機(jī)，其主要運(yùn)行方式是：

①首先自動(dòng)捆扎機(jī)共有三個(gè)光電開(kāi)關(guān)傳感器，可以對(duì)包裝性的位置進(jìn)行精準(zhǔn)確定。其中，前兩個(gè)光電開(kāi)關(guān)傳感器當(dāng)檢測(cè)包裝箱時(shí)，設(shè)備的輥軸停止運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)對(duì)包裝的第一道包裝袋捆扎；

②然后設(shè)備的輥軸開(kāi)啟運(yùn)行，當(dāng)三個(gè)光電開(kāi)關(guān)傳感器均檢測(cè)到乳化炸藥包裝箱后，進(jìn)行第二道包裝袋的捆扎作業(yè)；

③最后設(shè)備的輥軸繼續(xù)啟動(dòng)，將包裝箱運(yùn)輸?shù)?#皮帶運(yùn)輸機(jī)上。

3.2 皮帶傳輸機(jī)的設(shè)置

本乳化生產(chǎn)線裝藥包裝自動(dòng)化工序的皮帶傳輸機(jī)主要是完成對(duì)包裝箱的輸送任務(wù)。因此，選用了厚度為4mm，高度為750mm的PVC防靜電皮帶，動(dòng)力則來(lái)源于減速電機(jī)剛性聯(lián)軸器連接，每分鐘皮帶的傳送速度為25到30m，并設(shè)置防跑偏張緊裝置，每個(gè)皮帶運(yùn)輸機(jī)的性能參數(shù)如表1所示。

此外，所有的皮帶運(yùn)輸機(jī)的三相異步電機(jī)均由1套控制程序進(jìn)行急停、啟動(dòng)和停止操作。其中當(dāng)按下啟動(dòng)鍵時(shí)，按照倒序的方式進(jìn)行啟動(dòng)，以避免炸藥包包裝箱的堆積。如果按下停止鍵，則按照正序的方式依次進(jìn)行停止，確保所有乳化炸藥包裝箱都可以運(yùn)輸?shù)竭\(yùn)輸車當(dāng)中。

3.3 軌道運(yùn)輸機(jī)的參數(shù)設(shè)置

由于現(xiàn)場(chǎng)一臺(tái)自動(dòng)捆扎機(jī)滿足4臺(tái)乳化炸藥裝藥機(jī)的捆扎，難免會(huì)出現(xiàn)同時(shí)4個(gè)裝藥機(jī)同時(shí)進(jìn)行乳化炸藥包裝箱的輸送情況，導(dǎo)致包裝性的積壓。因此，在自動(dòng)捆扎機(jī)前面設(shè)置了長(zhǎng)度為3000mm，寬度為650mm的軌道運(yùn)輸機(jī)，達(dá)到緩沖乳化炸藥包裝箱的目的，確保每次只有一個(gè)包裝箱進(jìn)入到自動(dòng)綁扎機(jī)內(nèi)。

通過(guò)在其尾端設(shè)置傳感器對(duì)自動(dòng)捆扎機(jī)上是否有乳化炸藥包裝箱進(jìn)行識(shí)別，可以有效的啟動(dòng)阻擋裝置來(lái)阻值乳化炸藥包裝箱進(jìn)入到自動(dòng)捆扎機(jī)內(nèi)，待10秒后阻值程序關(guān)閉，放行一個(gè)炸藥包裝箱至自動(dòng)捆扎機(jī)。同時(shí)在軌道運(yùn)輸機(jī)的前端也設(shè)置了包裝箱識(shí)別傳感器，用于識(shí)別是否存在包裝箱的積壓情況，并聯(lián)動(dòng)停止1#皮帶傳輸機(jī)，直到機(jī)頭炸藥包裝箱識(shí)別傳感器識(shí)別不到炸藥包裝箱為止。

3.4 伸縮皮帶傳輸機(jī)的參數(shù)設(shè)置

伸縮皮帶機(jī)的傳輸設(shè)置主要是便于車廂內(nèi)可以隨時(shí)調(diào)整傳輸帶的長(zhǎng)短，方便擺箱人從皮帶機(jī)上搬起炸藥包裝箱一扭身就可將箱子擺好，降低其勞動(dòng)強(qiáng)度。本項(xiàng)目的5#皮帶傳輸機(jī)采用的是腹藏式伸縮結(jié)構(gòu)。通過(guò)在，4#皮帶下面設(shè)置腳輪，用于支撐5#皮帶，而5#皮帶運(yùn)輸機(jī)的尾部放置兩個(gè)帶輪支腿，來(lái)達(dá)到支撐的目的，擺箱人可以通過(guò)移動(dòng)支腿，使其在炸藥運(yùn)輸車廂內(nèi)進(jìn)行靈活移動(dòng)。當(dāng)5#伸縮皮帶運(yùn)輸機(jī)需要退出車廂時(shí)，可以將其藏在4#皮帶運(yùn)輸機(jī)腹內(nèi)。

3.5 應(yīng)用效果

通過(guò)本乳化炸藥自動(dòng)生產(chǎn)線的投入運(yùn)行，在試運(yùn)行階段，未發(fā)生任何故障，均滿足了本企業(yè)對(duì)乳化炸藥裝藥包裝工序的自動(dòng)化生產(chǎn)要求。同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)操作人員由原來(lái)的12人縮短至6人，有效的提高了本企業(yè)的生產(chǎn)效率，縮減了相關(guān)職工的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著自動(dòng)化技術(shù)的不斷完善，在各行各業(yè)的應(yīng)用日漸廣泛，極大的解放了企業(yè)的勞動(dòng)生產(chǎn)力，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)代化、智能化發(fā)展。在乳化炸藥生產(chǎn)過(guò)程中，由于乳化炸藥本身的黏性特點(diǎn)，給裝藥包裝工序制造了巨大困難，而自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，有效的實(shí)現(xiàn)了該工序的自動(dòng)化連續(xù)作業(yè)，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，縮減了現(xiàn)場(chǎng)的作業(yè)人數(shù)，為企業(yè)創(chuàng)造了更高的經(jīng)濟(jì)效益。

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