提升喂料機定量筒防堵裝置改進

張志剛

（河南中煙黃金葉生產(chǎn)制造中心，河南鄭州 450016）

提升喂料機定量筒防堵裝置改進

張志剛

（河南中煙黃金葉生產(chǎn)制造中心，河南鄭州 450016）

分析葉絲加香前提升喂料機定量筒堵料的原因，設計提升喂料機定量筒防堵裝置，有效解決了因光電控制信號的錯誤傳遞導致的煙絲斷流，進而影響電子秤的流量波動問題，保證了葉絲加香煙絲流量的連續(xù)性和均勻性。

喂料機；定量筒；防堵裝置；自動清潔裝置

10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2017.05.47

1 存在問題

葉絲加香前提升喂料機生產(chǎn)過程中經(jīng)常出現(xiàn)定量筒堵料報警現(xiàn)象，批次生產(chǎn)因堵料造成煙絲斷流故障頻繁，直接影響了成品煙絲加香精度的穩(wěn)定性。

2 故障分析

2.1 提升喂料機定量筒光電控制工作原理

煙草制絲生產(chǎn)中，提升喂料機作為工藝流程中的附連設備，在工序間主要起到貯存、提升物料的功能。它常與定量管和電子皮帶秤配合使用，能將物料流量恒定、均勻、定量輸送，以實現(xiàn)工序物料流量定量準確的有效控制。在提升喂料機定量筒的V形料斗段和定量管上分別裝有上、中、下等3對透射式光電管控制裝置（圖1）。當葉絲加香工藝段“線啟動”后，喂料機提升帶開始高速運行，電子皮帶秤不工作。當煙絲遮住定量管下位光電管時，電子皮帶秤開始運行。當煙絲遮住定量管中位光電管時，提升喂料機提升帶轉為低速運行。上位光電管（防堵安全光電管）位于定量筒的V形料斗段，當定量管出現(xiàn)堵料現(xiàn)象時，料位上升，這時煙絲在定量筒的V形料斗內(nèi)積聚。當安全光電管光束被遮住時，光電管反饋信號，此時提升喂料機提升帶和電子皮帶秤都停止工作，并在中控操作界面上出現(xiàn)故障報警指示。

圖1 定量筒光電管位置

2.2 定量筒堵料統(tǒng)計

生產(chǎn)過程中，經(jīng)在線工藝過程控制系統(tǒng)統(tǒng)計，每批次成品煙絲生產(chǎn)因該定量筒堵料報警造成煙絲斷流故障2～4次。葉絲加香工藝段每個工作日因喂料機定量筒光電管堵料報警，造成煙絲斷流，從定量筒光電管堵料報警次數(shù)統(tǒng)計可以看出，按每工作日平均生產(chǎn)10批次，每批平均堵料斷流數(shù)2次，每個工作日該工藝段因定量筒堵料造成斷流故障為20次，每月按22個工作日計，斷流次數(shù)總計440次，直接影響了成品煙絲加香精度穩(wěn)定性。

2.3 故障原因分析

（1）定量筒由V形料斗和定量管兩部分組成。在V形料斗左右兩側斜面上裝有兩塊透明有機玻璃，用于透射式煙絲堵料檢測光電管（上位光電管）采集信號。

（2）防堵裝置缺陷。生產(chǎn)過程中，經(jīng)現(xiàn)場跟蹤觀察，發(fā)現(xiàn)每次堵料均不是因煙絲大量積聚在定量筒V形料斗所致，而是因煙塵附著在防堵控制光電管透射有機玻璃窗內(nèi)壁上。因為成品煙絲中摻配有膨脹煙絲、梗絲和碎絲，摻配后的煙絲經(jīng)喂料機前篩分機篩分，但煙絲經(jīng)過提升喂料機提升帶垂直落入定量筒時，仍有煙塵顆粒漂浮積聚在透射窗內(nèi)壁，防堵安全光電管的光束被透射窗內(nèi)壁附著的煙塵遮擋，造成V形料斗堵料假象，防堵安全控制光電管將采集到的堵料錯誤信號傳送至PLC，從而使提升喂料機提升帶和電子皮帶稱停止運行，造成煙絲斷流。

3 改進措施

3.1 自動清潔裝置的設計

（1）設計思路。針對定量筒透射玻璃窗內(nèi)壁煙塵積聚附著問題，考慮采取自動清潔方法，替代因出現(xiàn)煙塵積聚造成堵料假象報警時巡視工的手動清潔。由此聯(lián)想到制絲線滾筒類設備排潮系統(tǒng)濾網(wǎng)處均設置有壓縮空氣自動清吹裝置，系統(tǒng)通過設置壓縮空氣的噴吹時間和噴吹周期，有效保障排潮濾網(wǎng)的清潔和排潮效果。在此設置壓縮空氣自動清潔裝置應可行。

（2）壓縮空氣與煙絲直接接觸的可行性分析。如果采用壓縮空氣對透射窗內(nèi)壁附著的煙塵進行自動清潔，壓縮空氣要與煙絲直接接觸，對煙絲品質(zhì)是否有影響。經(jīng)查閱資料得知，壓縮空氣是一種高級能源。它易于控制，能靈巧精確地完成動作，而且沒有任何污染，廣泛應用于煙草制造設備。如加香加料系統(tǒng)噴嘴引射介質(zhì)、異物除雜機的電磁閥高速噴吹氣流等，可與煙草物料直接接觸。

（3）自動清潔裝置管路設計。根據(jù)GB 50029—2003壓縮空氣管路設計規(guī)范要求，自動清潔裝置管路由氣罐、壓力表、球閥、過濾器、調(diào)壓閥和兩位三通電磁閥組成（圖2）。

圖2 自動清潔管路組成

3.2 自動清潔裝置的試驗及改進

（1）自動清潔裝置的試驗。為達到預期的設計效果，對自動清潔裝置進行了試驗。根據(jù)定量筒光電透射窗自動清潔裝置管路設計圖，選取元器件進行了鋪設安裝。將壓縮空氣噴吹軟管分別穿過定量筒V形料斗左右兩側有機玻璃透射窗（圖3），并將噴吹管水平固定，壓縮空氣氣流的方向分別正對著透射窗內(nèi)壁。調(diào)整壓縮空氣壓力為0.4 MPa，噴吹間隔1次/min，噴吹時間30 s/次。但由于壓縮空氣噴吹氣流有時正好與煙絲下落同時進行，氣流與煙絲接觸被阻隔，盡管壓縮空氣壓力調(diào)整至最大，透射窗內(nèi)壁煙塵自動清潔并未達到預想效果。

圖3 噴吹管水平穿過定量筒

（2）自動清潔裝置的改進。針對定量筒V形料斗兩透射窗水平固定且相向噴吹的壓縮空氣管，在間隔噴吹氣流有時正好與煙絲下落同時進行，造成噴吹氣流與煙絲接觸被阻隔，影響透射窗內(nèi)壁的自動清潔效果這一問題。在原基礎上，改變兩透射窗噴吹管固定角度（圖4）。噴吹管噴口由水平固定噴吹對側透射窗，改為與水平方向成60°并緊貼透射窗內(nèi)壁固定，直接噴吹同側透射窗。這樣就從根本上消除了噴吹氣流與煙絲接觸被阻隔的問題。按照上述調(diào)整參數(shù)重新進行測試，壓縮空氣對透射窗內(nèi)壁的間隔噴吹，有效清除了內(nèi)壁所粘附的煙塵，達到了自動清潔的目的。

圖4 噴吹管同側清潔裝置

4 結論

針對提升喂料機定量筒存在的堵料現(xiàn)象，通過設計壓縮空氣自動清潔裝置，有效解決了喂料機定量筒透射窗附著煙塵，造成防堵控制光電管傳遞錯誤信號所導致的煙絲斷流及電子皮帶秤流量波動。此裝置投入使用后斷流由原來每月百余次降至為零，保證了加香機煙絲流量的連續(xù)性和均勻性及成品煙絲加香精度的穩(wěn)定性，在同類設備中具有較高的推廣價值。

［1］曹玉平,閻祥安.氣壓傳動與控制［M］.天津:天津大學出版社,2010.

［2］戴宇昕,李楠.煙草柜式喂料機的改進［J］.煙草科技,2012（2）：19-22.

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〔編輯 凌 瑞〕