卷煙廠智能自動清潔周轉(zhuǎn)箱的研制

朱建新，楊清濤，趙淑華

（河南中煙安陽卷煙廠，河南安陽 455000）

卷煙廠智能自動清潔周轉(zhuǎn)箱的研制

朱建新，楊清濤，趙淑華

（河南中煙安陽卷煙廠，河南安陽 455000）

根據(jù)現(xiàn)階段卷煙廠制絲線的實(shí)際工作需要，設(shè)計(jì)一種新型煙片周轉(zhuǎn)箱，對原周轉(zhuǎn)箱透氣網(wǎng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)改進(jìn)和材料改進(jìn)，設(shè)計(jì)底部清吹、底部振動、氣源放大及自動對接裝置，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的智能化和自動化。

周轉(zhuǎn)箱；透氣網(wǎng)；清吹裝置

10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2017.10.39

0 引言

卷煙廠制絲線真空回潮系統(tǒng)使用葉片鋼式周轉(zhuǎn)箱進(jìn)行裝載運(yùn)輸，經(jīng)真空回潮后，周轉(zhuǎn)箱四周及底部內(nèi)壁的煙片表面濕度較大（14%～16%），由于自身重量較大及真空增濕，煙葉片極易粘附在煙箱四周及底部內(nèi)壁，形成水漬煙葉。這些水漬煙葉將會被退出生產(chǎn)線，每批次產(chǎn)生的水漬煙葉約30 kg，造成煙葉原料的浪費(fèi)；另外，為解決周轉(zhuǎn)箱內(nèi)壁粘料現(xiàn)象，車間特設(shè)專人專崗在每次翻箱機(jī)傾倒煙葉后，用壓縮空氣清掃周轉(zhuǎn)箱，但清掃效果不佳。

1 智能周轉(zhuǎn)箱設(shè)計(jì)思路

設(shè)計(jì)一款新型智能周轉(zhuǎn)箱，除具有現(xiàn)有周轉(zhuǎn)箱所具有的性能外，還滿足設(shè)備智能化、自動化等需求，提高設(shè)備的可靠性和企業(yè)的生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。設(shè)計(jì)思路：①針對周轉(zhuǎn)箱底部及四周內(nèi)壁不銹鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)與內(nèi)襯材料的研發(fā)，降低煙葉粘接量。②實(shí)現(xiàn)具備智能型自清潔功能周轉(zhuǎn)箱的研發(fā)，使周轉(zhuǎn)箱具有自動清吹底部殘留煙葉的功能，替代翻箱機(jī)人工清吹，降低勞動強(qiáng)度，提升該工位自動化程度。

2 智能周轉(zhuǎn)箱設(shè)計(jì)方案

2.1 技術(shù)路線

智能周轉(zhuǎn)箱設(shè)計(jì)技術(shù)路線見圖1。

圖1 技術(shù)路線圖

2.2 底部及四周內(nèi)壁透氣網(wǎng)結(jié)構(gòu)改進(jìn)

將周轉(zhuǎn)箱不銹鋼網(wǎng)架四周及底部原來的直角改為圓角R，使箱體更加滑順，阻力減小，改善直角易積攢煙葉狀況，見圖2。

圖2 圓角設(shè)計(jì)

2.3 底部及四周內(nèi)壁透氣網(wǎng)材料改進(jìn)

對目前行業(yè)內(nèi)所使用的各類透氣網(wǎng)內(nèi)襯材料，如麻包片、竹席、尼龍、聚四氟乙烯、表面涂鍍特氟龍、表面涂鍍納米碳不粘材料等進(jìn)行研究分析，經(jīng)多次試驗(yàn)、對比，確定采用不銹鋼透氣網(wǎng)表面涂鍍納米碳不粘材料，如圖3所示。

圖3 納米碳不粘透氣網(wǎng)

2.4 底部清吹裝置設(shè)計(jì)

真空回潮后周轉(zhuǎn)箱內(nèi)粘接的煙葉主要積攢在底部四角、邊線及中間位置，因此在接近底部4個(gè)棱角處及中間位置分別增加兩排吹氣孔，吹氣嘴在鋼網(wǎng)下部，見圖4。

圖4 清吹裝置

2.5 氣源放大設(shè)計(jì)

經(jīng)分析驗(yàn)算，設(shè)計(jì)清吹噴嘴數(shù)量達(dá)80個(gè)才能滿足清吹效果，清吹周轉(zhuǎn)箱內(nèi)部粘接煙片時(shí)，瞬間需要消耗大量壓縮空氣，為保證周轉(zhuǎn)箱底部清吹效果，利用壓縮空氣引射原理，設(shè)計(jì)噴嘴氣源放大裝置，以實(shí)現(xiàn)小流量氣源增加多倍的氣流量，達(dá)到清吹效果，見圖5。

圖5 氣源放大裝置

2.6 底部振動設(shè)計(jì)

箱體底部4個(gè)角及中間共裝配5個(gè)振動氣缸，當(dāng)周轉(zhuǎn)箱到達(dá)翻箱機(jī)翻轉(zhuǎn)傾倒煙葉后，5個(gè)振動氣缸將底部透氣網(wǎng)振動20 s后，再通過各清吹噴嘴將粘接在煙箱底部各個(gè)位置的煙葉噴吹出箱外，然后再振動20 s，繼續(xù)噴吹，以確保清吹效果，底部振動設(shè)計(jì)見圖6。

圖6 底部振動設(shè)計(jì)

2.7 氣源自動對接設(shè)計(jì)

周轉(zhuǎn)箱采用大口徑導(dǎo)向氣源接口，柔性自動找正對接。當(dāng)周轉(zhuǎn)箱到位后氣源接頭通過氣缸推到周轉(zhuǎn)箱氣源導(dǎo)向孔，然后通過氣源端部自動找正接頭柔性微動插入周轉(zhuǎn)箱進(jìn)氣接口，大口徑導(dǎo)向氣源接口設(shè)計(jì)3層密封，確保自動找正接頭密封效果，見圖7。

圖7 自動對接設(shè)計(jì)

如圖8、圖9所示，對接裝置由子口、母口兩部分組成，作為動端的子口被設(shè)計(jì)在移動翻箱機(jī)站臺工位后的框架上，母口設(shè)計(jì)在翻箱機(jī)機(jī)架上作為靜端。動端與靜端的對接路徑在同一水平線上，動、靜端的對接通過一個(gè)氣動氣缸控制實(shí)現(xiàn)，該氣缸帶動端子口沿水平線伸出并與靜端母口對接。為保證子母口之間的密封效果，在靜端母口內(nèi)安放密封環(huán)，同時(shí)在母口底座后端安裝回力彈簧及底座以增大與動端子口之間的作用力，保證氣動密封效果。

圖8 對接子口

圖9 對接母口

3 改進(jìn)前后周轉(zhuǎn)箱工作流程

3.1 改進(jìn)前周轉(zhuǎn)箱工作流程

改進(jìn)前周轉(zhuǎn)箱工作流程見圖10。該流程一個(gè)周轉(zhuǎn)箱人工清吹需3 min，一個(gè)批次共需28只周轉(zhuǎn)箱，人工耗時(shí)共84 min。清吹效果見圖11。

3.2 改進(jìn)后工作流程

改進(jìn)后周轉(zhuǎn)箱工作流程見圖12。該流程一個(gè)周轉(zhuǎn)箱自動清吹需1 min，一個(gè)批次共28個(gè)周轉(zhuǎn)箱，自動清吹耗時(shí)30 min。清吹效果見圖13。

4 結(jié)語

周轉(zhuǎn)箱的改造，提高了設(shè)備的智能化和自動化程度。不需設(shè)置翻箱機(jī)人工清吹崗位，每批次清吹時(shí)間由原來的84 min縮短到30 min左右，提高工作效率65%。煙葉原料的消耗降低，大大降低了原料成本。避免了噴吹工序產(chǎn)品混淆及水漬煙葉的產(chǎn)生，在制品加工質(zhì)量得到提高。

圖10 改進(jìn)前周轉(zhuǎn)箱工作流程

圖11 改進(jìn)前清吹效果

圖12 改進(jìn)后周轉(zhuǎn)箱工作流程

圖13 改進(jìn)后清吹效果

［1］王洪麗.當(dāng)前煙草機(jī)械制造標(biāo)準(zhǔn)化管理應(yīng)注意的幾個(gè)事項(xiàng)［J］.中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2010（21）:204.

［2］王捷.卷煙配送中心周轉(zhuǎn)箱設(shè)計(jì)［J］.工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2003（7）：53-56.

［3］楊勇，祈君星.基于PLC的真空回潮周轉(zhuǎn)箱自動清理裝置設(shè)計(jì)［J］.液壓與氣動，2014（9）:104-107.

［4］龐哲忠.防粘材料在制絲線的應(yīng)用［J］.科學(xué)財(cái)富，2012（3）：158.

［5］崔嵬，宋義斌，陳傳道，等.煙絲庫區(qū)煙箱自動清掃裝置研發(fā)［J］.機(jī)械工程師，2016（9）.

TH122

B

〔編輯 李 波〕