□ 李紅立 □ 王長偉 □ 付來強(qiáng) □ 郝小波

1.甘肅煙草工業(yè)有限責(zé)任公司天水卷煙廠 甘肅天水 741024 2.甘肅煙草工業(yè)有限責(zé)任公司蘭州卷煙廠 蘭州 730050

1 設(shè)計(jì)背景

再造煙葉是煙草制絲線原料配方的主要組成成分,其作用是改善卷煙結(jié)構(gòu),優(yōu)化卷煙品質(zhì)。喂料機(jī)是松散回潮工序前的喂料設(shè)備,在生產(chǎn)過程中因再造煙葉的輕薄特性容易吸附在計(jì)量管視窗上,吸附的再造煙葉遮擋高料位對射式光電管光束時,將導(dǎo)致喂料機(jī)的提升皮帶機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn),計(jì)量管斷料,造成松散回潮物料中斷,影響產(chǎn)品質(zhì)量,需要人工將計(jì)量管內(nèi)部吸附的再造煙葉從計(jì)量管視窗上清除,此操作方式不易且存在安全風(fēng)險。因此,筆者設(shè)計(jì)了一種清除再造煙葉吸附的噴吹裝置,以期減少人工干預(yù),提高生產(chǎn)效率。

2 計(jì)量管結(jié)構(gòu)與原理

計(jì)量管位于喂料機(jī)的出口處,下方的設(shè)備是電子皮帶秤,目的是穩(wěn)定出料處物料斷面的幾何形狀和密度,保證電子皮帶秤上實(shí)現(xiàn)恒定的流量。改進(jìn)前計(jì)量管主要由斜料斗、下部直段和光電管三部分組成,如圖1所示。斜料斗由對射式光電管、殼體、視窗、觀察門等部分組成,下部直段由調(diào)節(jié)活門、殼體組成。視窗由聚碳酸酯板制成,便于觀察物料高度。調(diào)節(jié)活門下端裝有輥筒,輥筒的高度隨著調(diào)節(jié)活門上下位置的改變而變化,從而調(diào)節(jié)出料口物料高度。斜料斗側(cè)面裝有視窗和支架,視窗有一定的傾斜角度,支架上裝有兩對對射式光電管,光電管對稱分布在殼體的兩側(cè),可在支架上移動和緊固。計(jì)量管的工作原理如下:當(dāng)?shù)土衔还怆姽艿墓馐幢晃锪险趽鯐r,電子皮帶秤不工作,喂料機(jī)的提升皮帶機(jī)高速運(yùn)行,開始供料;當(dāng)光束被物料遮擋時,電子皮帶秤開始工作,提升皮帶機(jī)以低速運(yùn)行;當(dāng)高料位光電管的光束被物料遮住時,提升皮帶機(jī)停止,直到物料下降到遮不住光束時,提升皮帶機(jī)才恢復(fù)工作。

▲圖1 改進(jìn)前計(jì)量管

3 存在的問題

再造煙葉是利用廢棄的煙梗、煙末和碎煙片等物質(zhì)制成的片狀產(chǎn)品,密度小質(zhì)量輕,比較輕薄。在喂料機(jī)啟動,再造煙葉由提升皮帶機(jī)進(jìn)入計(jì)量管時,由于視窗安裝在斜料斗側(cè)面上,有一定的斜度,因此再造煙葉容易吸附在視窗上。當(dāng)吸附的位置發(fā)生在高料位光電管的位置時,光電管的光束被遮擋,使提升皮帶機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn),造成計(jì)量管斷料。

4 噴吹裝置結(jié)構(gòu)

要解決計(jì)量管斷料的問題,主要是要消除再造煙葉遮擋高料位光電管光束。根據(jù)計(jì)量管料位控制原理,在計(jì)量管上加裝一個噴吹裝置,如圖2所示。噴吹裝置安裝在喂料機(jī)機(jī)架上,各控制閥通過壓縮空氣管相連接,兩個單向閥與兩個噴吹口安裝在斜料斗上,噴吹口設(shè)置在高料位光電管的上方。氣路主要由球閥、過濾減壓閥、二位三通電磁閥、單向閥、噴氣口以及壓縮空氣管等部分組成,如圖3所示。利用二位三通電磁閥控制壓縮空氣的通斷,通過減壓閥可調(diào)節(jié)兩個噴吹口的氣流壓力,單向閥可防止計(jì)量管內(nèi)煙塵進(jìn)入噴吹裝置,噴吹口為扁平形狀,可噴出放射狀氣流,通過調(diào)節(jié)噴吹口的方向,使其對準(zhǔn)高料位光電管光束穿過視窗的位置,以保證吹出的氣流能夠吹落吸附在此位置的再造煙葉,從而避免光束被遮擋。

▲圖2 噴吹裝置▲圖3 氣路控制原理

5 控制程序設(shè)計(jì)

根據(jù)計(jì)量管料位控制程序來設(shè)計(jì)用于控制噴吹裝置的可編程序控制器程序。當(dāng)喂料機(jī)啟動時,電磁閥處于斷電關(guān)閉狀態(tài),壓縮空氣關(guān)閉,無噴吹。當(dāng)高料位光電管光束遮擋,低料位光電管光束未遮擋或者上下料位光電管光束遮擋提升帶停止超過4 s,電磁閥通電打開噴吹口噴氣。當(dāng)高料位光電管光束未遮擋,電磁閥斷電關(guān)閉噴吹口停止噴吹。當(dāng)喂料機(jī)停止運(yùn)行時,電磁閥斷電關(guān)閉,噴吹裝置不工作。

6 試驗(yàn)

試驗(yàn)材料為再造煙葉,設(shè)備為YC8601型計(jì)量管。為再造煙葉加工時電子秤流量為6 500 kg/h,每批次800 kg。統(tǒng)計(jì)改進(jìn)前后五個批次在加工再造煙葉階段計(jì)量管的斷料次數(shù),取平均值。

改進(jìn)前后計(jì)量管斷料次數(shù)見表1。由表1可見,改進(jìn)后計(jì)量管斷料次數(shù)由每批次平均2.8次降低到0,改進(jìn)后未出現(xiàn)因再造煙葉粘附引起的計(jì)量管斷料的現(xiàn)象,提高了再造煙葉加工質(zhì)量。

表1 改進(jìn)前后計(jì)量管斷料次數(shù)

7 結(jié)束語

通過清除再造煙葉吸附噴吹裝置的設(shè)計(jì)應(yīng)用,控制噴吹裝置中壓縮空氣的通斷,在松散回潮加工再造煙葉階段噴吹消除計(jì)量管視窗上再造煙葉吸附狀態(tài),避免了因遮擋光電管光束而造成計(jì)量管斷料。以再造煙葉為對象,對改進(jìn)前后計(jì)量管斷料次數(shù)進(jìn)行對比測試,結(jié)果表明,改進(jìn)后喂料機(jī)在加工再造煙葉階段均未出現(xiàn)因再造煙葉吸附引起的計(jì)量管斷料現(xiàn)象,計(jì)量管斷料次數(shù)由每批次平均2.8次降低到0,杜絕了松散回潮工序斷料,提高了生產(chǎn)效率。這一裝置可以在加工再造煙葉的其它計(jì)量管設(shè)備上推廣應(yīng)用。