許華芳，黃遠征

（廣東中煙工業(yè)有限責任公司湛江卷煙廠，廣東 湛江 524300）

引言

在煙草加工過程中，需要對煙葉或煙絲進行增溫增濕、干燥或加香加料，而滾筒類設(shè)備可以滿足增溫增濕或干燥的需要，在實際生產(chǎn)中，由于物料水分比較大，容易黏附在滾筒內(nèi)。尤其是在生產(chǎn)結(jié)束后，設(shè)備會自動清掃，但卻不能夠徹底清除黏附的物料，這就需要工作人員進入桶內(nèi)進行人工清掃。但工作人員在進入桶內(nèi)時，滾筒會出現(xiàn)轉(zhuǎn)動，給工作人員的人身安全帶來安全隱患[1-2]。為此，通過對滾筒類設(shè)備頂起裝置進行改造，能夠解決存在的安全問題。因為滾筒類設(shè)備頂起裝置的作用是當設(shè)備在維修保養(yǎng)時將滾筒頂起（見圖1），能夠方便工作人員進行操作和維修，從而保障了工作人員的人身安全。而長時間停機時，頂起裝置可將滾筒頂起，保護支撐滾輪不變形，保障設(shè)備的良好性能。此前ZJ卷煙廠制絲車間滾筒類設(shè)備配置的液壓式頂起裝置在實際使用過程中故障率偏高，加上液壓系統(tǒng)油路故障時，容易造成現(xiàn)場的污染影響產(chǎn)品質(zhì)量（見圖2）。本文采用螺旋升降機對ZJ卷煙廠制絲車間的滾筒類設(shè)備頂起裝置進行改造，新自動頂起裝置采用電機驅(qū)動螺旋升降機來頂起滾筒，在實際使用中運行穩(wěn)定可靠，有效解決了液壓式頂起裝置存在的問題。

圖1 滾筒以及頂起裝置示意圖

圖2 液壓系統(tǒng)油路故障污染現(xiàn)場圖

1 頂起裝置設(shè)計原理

考慮到液壓式頂起裝置在達到高位之后，裝置始終無法處于頂起上限位置，或是液壓系統(tǒng)油路故障時，由于液壓系統(tǒng)回路中沒有設(shè)置液壓油回流控制器件，導致現(xiàn)場被污染，從而影響到產(chǎn)品的質(zhì)量。為了解決這個問題，在改造設(shè)計時，一般會考慮將液壓式頂起裝置改成自動式頂起裝置。而這種自動式頂起裝置需要通過電機驅(qū)動升降機來完成自動升降動作。為了提高設(shè)備運作效率與安全水平，新自動頂起裝置的組成部件將由螺旋升降機（帶上、下2個限位開關(guān)）、減速電機、頂起弧板、頂起導向桿及電控系統(tǒng)所組成[3]。其設(shè)計原理是在設(shè)備長度方向的前后會裝有兩套螺旋升降機（如圖3所示），然后通過電機來驅(qū)動、控制螺旋升降機，以此實現(xiàn)滾筒頂起裝置的自動的升降（見圖4）。

圖3 自動頂起設(shè)備前后螺旋升降機圖

圖4 自動頂起裝置結(jié)構(gòu)示意圖

2 新自動頂起裝置的安裝

1）在滾筒類設(shè)備的進料端和出料端各安裝兩個螺旋升降機與減速電機，以此減速電機驅(qū)動螺旋升降機進行升降動作。螺旋升降機設(shè)置的上下2個接近開關(guān)，是保證頂起行程為25 mm。除了上下2個限位開關(guān)保證頂起行程外，還設(shè)置了上升階段的機械限位，以避免限位開關(guān)出現(xiàn)失效或不受控制時，能夠保證頂起行程為25 mm。而在設(shè)備正常運轉(zhuǎn)時，前、后頂起弧板與滾道之間的間距要達到15 mm，滾筒的頂起高度最大不超過10 mm，否則很有可能會損壞前、后室支架，從而引發(fā)安全事故[4]。

2）根據(jù)滾筒的尺寸進行個性化定制頂起弧板，一般頂起弧板都是采用優(yōu)質(zhì)鋼性材料制作而成，并配有滑套及導向桿，以確保在設(shè)備運作過程中的方向一致性及準確性，以避免方向跑偏現(xiàn)象的發(fā)生。具體現(xiàn)場安裝見圖5、圖6。

圖5 頂起裝置現(xiàn)場安裝主視圖

圖6 頂起裝置現(xiàn)場安裝側(cè)視圖

3）需要安裝一個I/O箱配置電源模塊、PLC子站、輸入輸出模塊及饋電器，以實現(xiàn)新自動頂起裝置的自動控制功能。

3 新自動頂起裝置的程序設(shè)計

由于配置自動螺旋頂起裝置的控制與制絲生產(chǎn)系統(tǒng)存在著一定的關(guān)聯(lián)，為此，在頂起裝置程序設(shè)計時，頂起系統(tǒng)必須在生產(chǎn)線停機狀態(tài)下才可執(zhí)行頂起，而生產(chǎn)線必須在滾筒落下到位后才可線啟動生產(chǎn)。此外，因為頂起裝置手動狀態(tài)雖然也能實現(xiàn)頂起、落下操作，但其到位檢測依然起控制作用。為此，在設(shè)計過程中，還可以在生產(chǎn)線的人機界面上增加滾筒頂起裝置的狀態(tài)監(jiān)測。

4 新自動頂起裝置的運行情況

新自動頂起裝置在2021年11月完成改造后，通過對其進行各項功能測試，其各項功能均合格。具體功能測試如表1所示。

表1 新自動頂起裝置改造后各個功能測試表

根據(jù)上面各個功能測試情況可以看出，新自動頂起裝置改造后測試均為合格，可以正式投入使用。從投入使用的情況來看，新自動頂起裝置運行穩(wěn)定，能夠有效滿足車間的正常生產(chǎn)需求。

5 結(jié)語

新自動頂起裝置采用電機驅(qū)動螺旋升降機來頂起滾筒，結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，在程序設(shè)計中增加了相應(yīng)的防差錯措施，不僅能夠有效避免誤操作現(xiàn)象，還能有效提高設(shè)備的安全性能。由此可見，頂起裝置進行改造對自動化控制水平的提升發(fā)揮重要的作用。