條煙輸送系統(tǒng)流量轉(zhuǎn)換裝置的研究與設(shè)計(jì)

李端端+鄭雨龍

摘 要 本文針對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中條煙輸送系統(tǒng)C型滑道翻板處經(jīng)常出現(xiàn)條煙擠傷損壞的情況，通過(guò)對(duì)設(shè)備的工藝流程、運(yùn)行原理、故障原因等進(jìn)行調(diào)查分析，設(shè)計(jì)了一套條煙輸送系統(tǒng)流量轉(zhuǎn)換裝置。該裝置的設(shè)計(jì)徹底解決了C型滑道翻板擠煙的問(wèn)題，保證條煙輸送系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，減少了因擠煙造成的物料浪費(fèi)，避免了處理故障時(shí)存在的安全隱患，降低了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了設(shè)備、人員的有效作業(yè)率。

【關(guān)鍵詞】條煙輸送系統(tǒng) 翻板擠煙 流量轉(zhuǎn)換裝置

隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)進(jìn)入新常態(tài)，煙草行業(yè)面臨增長(zhǎng)速度回落、結(jié)構(gòu)空間變窄、控?zé)熉募s任務(wù)艱巨等的新考驗(yàn)，如何積極適應(yīng)新常態(tài)，推動(dòng)企業(yè)持續(xù)穩(wěn)定健康發(fā)展，成為張煙公司面臨的重要問(wèn)題。公司按照“生產(chǎn)上水平、企業(yè)增實(shí)力、員工得實(shí)惠”的總體思路，以“節(jié)能降耗、降本增效”為工作重點(diǎn)，積極提高自主創(chuàng)新能力，加強(qiáng)過(guò)程控制，準(zhǔn)確發(fā)力、乘勢(shì)而上、加快發(fā)展。

1 設(shè)計(jì)背景

條煙輸送系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)卷煙工業(yè)企業(yè)物流自動(dòng)化的一個(gè)重要組成部分，將卷包機(jī)組包裝出的成品條煙提升到空中輸送線(xiàn)，輸送線(xiàn)在空中合流，最后經(jīng)過(guò)選道裝置和C型滑道進(jìn)入裝封箱機(jī)，完成卷包機(jī)組到裝封箱機(jī)組間的重要過(guò)渡。在生產(chǎn)過(guò)程中，因條煙輸送系統(tǒng)C型滑道翻板處出現(xiàn)堵塞擠煙故障，造成設(shè)備有效作業(yè)率低、高廢品率和潛在的質(zhì)量、安全問(wèn)題。針對(duì)這一問(wèn)題，我們?cè)O(shè)計(jì)了一套流量轉(zhuǎn)換裝置，確保該裝置加裝后，不再出現(xiàn)翻板處擠煙問(wèn)題，且對(duì)成品條煙外觀(guān)質(zhì)量無(wú)影響。

2 設(shè)計(jì)思路

本文主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行設(shè)計(jì)：

2.1 總體方案的選擇

通過(guò)對(duì)故障原因進(jìn)行分析、實(shí)驗(yàn)可知，流量轉(zhuǎn)換裝置設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于條煙的控制，而阻擋器的設(shè)計(jì)關(guān)系到能否有效地控制條煙流量。通過(guò)對(duì)跑道兩側(cè)壓緊方式、跑道下方阻擋器抬起方式、跑道上方阻擋器下壓方式三種方案進(jìn)行對(duì)比，確定該裝置的設(shè)計(jì)選用跑道上方阻擋器下壓方式。

2.2 機(jī)械、電氣方案的分析與設(shè)計(jì)

在滿(mǎn)足車(chē)間現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)、工藝要求的基礎(chǔ)上，對(duì)阻擋器、擺臂、氣動(dòng)部分、電控部分的方案進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)氣缸鏈接擺臂的技術(shù)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，繪制組件的加工設(shè)計(jì)圖，編寫(xiě)PLC控制程序，并進(jìn)行仿真、調(diào)試。

2.3 流量轉(zhuǎn)換裝置的加工實(shí)施

在設(shè)計(jì)方案、繪制圖紙、編寫(xiě)程序的基礎(chǔ)上，對(duì)裝置進(jìn)行加工實(shí)施，最終滿(mǎn)足生產(chǎn)、工藝需求并實(shí)際應(yīng)用。

3 流量轉(zhuǎn)換裝置的設(shè)計(jì)

3.1 方案設(shè)計(jì)

3.1.1 阻擋器的設(shè)計(jì)

用一體式毛刷軸在氣缸動(dòng)作下，對(duì)所有跑道進(jìn)行阻擋，由于條煙下落速度快，毛刷由毛刷軸代替，避免劃傷煙條表面，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安全可靠，方便安裝。

3.1.2 擺臂的設(shè)計(jì)

根據(jù)測(cè)量輥?zhàn)拥淖罴寻惭b距離和氣缸立柱間距離，將擺臂設(shè)計(jì)加工成“>”型，分別在支架上、中、下打孔，上部固定軸，中部鏈接跑道，下部鏈接氣缸，氣缸動(dòng)作帶動(dòng)上部毛刷軸下壓。

3.1.3 氣動(dòng)部分的設(shè)計(jì)

采用雙作用有桿氣缸控制毛刷輥，將標(biāo)準(zhǔn)有桿雙向氣缸固定在立柱上，另一端鏈接支架，微調(diào)氣缸與關(guān)節(jié)軸承的結(jié)合量，帶動(dòng)“>”型支架，完成下壓和抬起的動(dòng)作，安全可靠，方便加工，成本低。

3.1.4 電控部分的設(shè)計(jì)

將控制信號(hào)作為輸入點(diǎn)接入到條煙輸送系統(tǒng)的分布式IO中，在機(jī)柜大型PLC中處理，并控制流量轉(zhuǎn)換裝置，便于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施、維護(hù)、修理，成本低且安全可靠。

3.2 參數(shù)計(jì)算

在大體設(shè)計(jì)思想的前提下，對(duì)機(jī)械部分的關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行測(cè)算，確保擺臂和毛刷軸的動(dòng)作不影響設(shè)備正常的運(yùn)行，擺臂的彎曲度設(shè)計(jì)需要滿(mǎn)足40mm標(biāo)準(zhǔn)氣缸的動(dòng)作行程要求，當(dāng)氣缸動(dòng)作時(shí)毛刷軸正好壓緊煙條0.6cm-0.9cm，且能保證毛刷軸有1.5cm 的調(diào)整高度，如圖1。

3.3 程序編寫(xiě)

通過(guò)分析圖紙與現(xiàn)場(chǎng)核實(shí)，以裝箱機(jī)啟動(dòng)和停止為信號(hào)，編寫(xiě)該裝置控制程序，實(shí)現(xiàn)毛刷軸在擺臂帶動(dòng)下下壓，擋住條煙通過(guò)，下壓的時(shí)間為T(mén)1。在毛刷軸下壓延時(shí)T2后，翻板動(dòng)作（打開(kāi)或者關(guān)閉），完成流量轉(zhuǎn)換。在翻板動(dòng)作完成后，毛刷軸抬起，條煙正常通行。確定T1、T2的時(shí)間值，保證裝置的正常運(yùn)行，如圖2。

4 結(jié)束語(yǔ)

該裝置選用跑道上方阻擋器下壓方式控制條煙流量，根據(jù)車(chē)間生產(chǎn)、工藝實(shí)際需要進(jìn)行研發(fā)，實(shí)現(xiàn)了全部設(shè)計(jì)要求，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行穩(wěn)定、安全可靠的特點(diǎn)。該裝置的研制徹底解決了C型滑道翻板擠煙的問(wèn)題，保證條煙輸送系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，減少了因擠煙造成的物料浪費(fèi)，避免了處理故障時(shí)存在的安全隱患，降低了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了設(shè)備、人員的有效作業(yè)率。

參考文獻(xiàn)

[1]鄭雨龍，金姝彬等.一種條煙輸送系統(tǒng)流量轉(zhuǎn)換裝置[P].中華人民共和國(guó)：ZL 2015 2 0792610.X， 2015.10.

[2]馬洪明.條煙應(yīng)急輸送系統(tǒng)的自動(dòng)控制與物流優(yōu)化研究[D].山東大學(xué)，2012.

作者單位

河北中煙張家口卷煙廠(chǎng)有限責(zé)任公司 河北省張家口市 075000