陳佰虎 郭躍平

摘 要：為解決條煙輸送故障率高，維修時(shí)間長(zhǎng)，出現(xiàn)故障后影響大的問(wèn)題，通過(guò)對(duì)條煙輸送系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，將原來(lái)的一個(gè)電機(jī)帶動(dòng)7線動(dòng)力頭改為單道單電機(jī)，將主動(dòng)鏈輪改為組合式鏈輪，將主軸改為U形槽安裝。通過(guò)優(yōu)化，降低了條煙輸送線的故障率和故障維修時(shí)間，減少了條煙輸送對(duì)生產(chǎn)的影響。

關(guān)鍵詞：條煙輸送系統(tǒng);動(dòng)力頭;單電機(jī)

中圖分類號(hào)：TH138.9文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1674-1064（2021）07-011-03

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.07.006

條煙輸送系統(tǒng)主要用于連接條包機(jī)和裝封箱機(jī)，滿足條煙近距離或遠(yuǎn)距離輸送的要求[1]。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了條煙自動(dòng)輸送、集中裝封箱功能[2]，條煙自動(dòng)輸送對(duì)節(jié)約人力、提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量都具有重要意義[3]。為此，設(shè)計(jì)了單電機(jī)單道條煙輸送系統(tǒng)，新系統(tǒng)故障率低，故障維修時(shí)間短，設(shè)備使用運(yùn)行效率高。

1 問(wèn)題分析

1.1 存在的問(wèn)題

條煙輸送系統(tǒng)在輸送煙條的過(guò)程中，一方面由于條盒包裝質(zhì)量問(wèn)題，如條盒走偏、透明紙沒(méi)包好或無(wú)透明紙小盒煙散落在輸送線上，都會(huì)造成正常運(yùn)行的條盒速度放慢，使后面的條盒逐漸累積在動(dòng)力頭接口處，造成堵塞[4];另一方面，由于過(guò)渡板變形，推煙桿在打開(kāi)或關(guān)閉時(shí)未完全推到煙條及斷鏈帶等機(jī)械問(wèn)題也會(huì)造成堵塞，當(dāng)每條出現(xiàn)故障時(shí)，整條線都得停下來(lái)，需要等故障排除后其他線才能恢復(fù)運(yùn)行。

1.2 原因分析

傳統(tǒng)條煙輸送動(dòng)力頭為一個(gè)電機(jī)同時(shí)驅(qū)動(dòng)多條輸送通道，只要某一道堵煙，堵煙檢測(cè)就會(huì)激發(fā)動(dòng)力頭停機(jī)，需要處理堵塞的煙條后，動(dòng)力頭才能運(yùn)行。而輸送線一般都處理高空，在維修平臺(tái)處理一次堵煙需要2min～3min，非維修平臺(tái)處理一次堵煙需要5min～10min，在這個(gè)過(guò)程中未堵煙的道也被連帶停機(jī)。條煙輸送履帶由一小塊鏈板連接起來(lái)，每塊鏈板長(zhǎng)38.46mm，一條200m長(zhǎng)的履帶由5 400塊鏈板連接而成，每塊鏈板之間會(huì)存在微小的間隙。當(dāng)設(shè)備停機(jī)時(shí)，履帶會(huì)往后縮，由于每道的間隙拉力不一樣，拉力小的道會(huì)被卡住，導(dǎo)致履帶被卡斷。主動(dòng)鏈輪通過(guò)軸端裝入軸內(nèi)，更換主動(dòng)鏈輪時(shí)需將電機(jī)及整根軸取下，并取下兩邊的鏈輪，最后才能取下中間的鏈輪，動(dòng)力頭主動(dòng)軸示意圖如圖1所示。

2 改進(jìn)方法

2.1 改進(jìn)思路

采用單電機(jī)單道輸送，每個(gè)電機(jī)控制一道輸送線，某道出故障時(shí)，只有相應(yīng)的道停下，其他道繼續(xù)工作;某道需要維修時(shí)，也只需要停下需要維修的道即可，其他道不受影響。動(dòng)力頭在機(jī)架上開(kāi)U形槽，安裝時(shí)可以先把所有的軸承及鏈板都安裝好，之后再安裝到機(jī)架上。主動(dòng)鏈輪采用雙邊壓緊分體兩半式結(jié)構(gòu)，尾輪采用不拆軸可直接拆裝式，動(dòng)力頭輸送區(qū)采用兩側(cè)對(duì)稱安裝，動(dòng)力頭排包區(qū)多條道采用成箭頭式布局，每條道均有充分的維修空間。

2.2 電機(jī)安裝方式改進(jìn)

電機(jī)采用立式安裝，通過(guò)連接板將電機(jī)固定在側(cè)板上，限制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)及移動(dòng)的自由度。在機(jī)架上開(kāi)U形槽，將UCFL206的軸承及座安裝到主動(dòng)軸上，將主動(dòng)鏈輪及電機(jī)安裝到主動(dòng)軸上，安裝時(shí)可以先把所有的軸承及鏈板都安裝好，之后再安裝到機(jī)架上;拆卸時(shí)僅需將帶座軸承的螺絲拆除，即可拆卸下來(lái)，如圖2所示。

2.3 尾輪改進(jìn)

尾輪采用壓板固定在輸送線上，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、拆裝方便，只需將尾輪軸的壓板拆除，即可把尾輪部件拿出來(lái)，并且對(duì)尾輪軸的安裝和加工要求也很低，如圖3所示。

2.4 主動(dòng)鏈輪改進(jìn)

主動(dòng)鏈輪采用組合式鏈輪[5]，兩個(gè)半環(huán)鏈輪組成一個(gè)閉環(huán)鏈輪，輪轂處通過(guò)螺絲連接起來(lái)，拆裝方便。拆卸時(shí)只需將螺絲松開(kāi)，即可將鏈輪取下，而不用像以前那樣需要把電機(jī)拆下，并將整個(gè)軸拆下才能將鏈輪取出。組合式鏈輪拆裝方便，大大提高了維修效率，有效降低了維修人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。

2.5 動(dòng)力頭輸送區(qū)改進(jìn)

動(dòng)力頭是將減速電機(jī)與主動(dòng)輪部件直接連接，電機(jī)安裝在輸送線兩側(cè)的U型板上，輸送區(qū)電機(jī)采用兩側(cè)對(duì)稱安裝，內(nèi)側(cè)的軸從外側(cè)的輸送線中間穿過(guò)。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，布局合理美觀;減速電機(jī)與主動(dòng)輪部件直接連接，基本不需要維護(hù);每條道均有充分的維修空間，維修方便，可降低維修勞動(dòng)強(qiáng)度。

2.6 動(dòng)力頭排包區(qū)改進(jìn)

排包區(qū)動(dòng)力頭多條道采用成箭頭式布局，每條道均有充分的維修空間，維修方便，可降低維修勞動(dòng)強(qiáng)度。

2.7 電器部分改造

動(dòng)力頭變頻器通過(guò)PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線輸送至主控電柜的西門子可編程序控制器[6]，并在上位工控機(jī)中設(shè)計(jì)了專門的WINCC監(jiān)控界面[7-9]。電器控制原理圖如圖4所示。

條煙輸送系統(tǒng)關(guān)聯(lián)設(shè)備全部集中控制，所有設(shè)備直接和控制主站連接;其中，任何設(shè)備需要控制控制和連鎖上下游設(shè)備，均通過(guò)主站中轉(zhuǎn);每個(gè)分道單線動(dòng)力頭電機(jī)均配備一個(gè)變頻器，完成柔性啟動(dòng)、停止以及調(diào)速;從包裝機(jī)出口至封箱機(jī)入口串聯(lián)的單線通道形成一組控制組，裝封箱機(jī)的關(guān)聯(lián)信號(hào)同樣與主站連接;裝封箱機(jī)處可以手動(dòng)、自動(dòng)控制輸送線的啟動(dòng)和停止，輸送線的運(yùn)行速度，以及實(shí)時(shí)監(jiān)控輸送線的運(yùn)行狀態(tài)。

3 應(yīng)用效果

3.1 設(shè)備優(yōu)化后的特點(diǎn)

可以實(shí)現(xiàn)每條輸送線單獨(dú)啟停、獨(dú)立控制;

每條輸送線啟停均以非常柔和的方式進(jìn)行，保證輸送線的穩(wěn)定可靠;

控制方式簡(jiǎn)單，方便后期對(duì)條煙輸送系統(tǒng)的升級(jí)改造;

設(shè)備以模塊化設(shè)計(jì)，方便拆裝維修;

主動(dòng)鏈輪將采用組合式鏈輪的聯(lián)結(jié)方式，同時(shí)使用高分子材料制作而成，方便主動(dòng)鏈輪的拆卸及安裝，又不影響其力學(xué)性能;

帶變頻調(diào)速器控制，可以根據(jù)生產(chǎn)線需求調(diào)整到適合的速度;

動(dòng)力頭由減速電機(jī)與主動(dòng)輪部件直接連接，不需要復(fù)雜的傳動(dòng)結(jié)構(gòu);結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，布局合理美觀;

減速電機(jī)與主動(dòng)輪部件直接連接，基本不需要去維護(hù);

動(dòng)力頭多條道采用成箭頭式布局，每條道均有充分的維修空間，維修方便，降低了維修勞動(dòng)強(qiáng)度。

3.2 優(yōu)化設(shè)備主要參數(shù)

本次優(yōu)化后設(shè)備的主要參數(shù)情況，具體如表1所示。

3.3 優(yōu)化前后使用情況統(tǒng)計(jì)

優(yōu)化前后使用維修情況對(duì)比表如表2所示。

4 結(jié)語(yǔ)

條煙輸送線系統(tǒng)經(jīng)過(guò)改造后，條煙輸送系統(tǒng)自動(dòng)化控制程度得到明顯提升，有效降低了設(shè)備故障率，縮短了故障維修時(shí)間，提高了設(shè)備效率和設(shè)備穩(wěn)定性。

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