PROTOS70 副回絲輸送帶分析與改進(jìn)

王明剛，王石金，高衛(wèi)軍

（河南中煙安陽卷煙廠，河南安陽 455000）

0 引言

科技創(chuàng)新是推動(dòng)社會(huì)發(fā)展的不竭動(dòng)力，我國(guó)“十二五”規(guī)劃綱要提出，把科技進(jìn)步和創(chuàng)新作為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要推動(dòng)力。在此背景下，煙草行業(yè)順應(yīng)潮流，把科技創(chuàng)新工作提到了重要議事日程。

目前PROTOS70 型機(jī)組是煙草行業(yè)的主力機(jī)型，是煙草生產(chǎn)企業(yè)的主流設(shè)備。其中，VE 吸絲成型部分主要是從煙絲管道吸取煙絲、經(jīng)過吸絲成型后輸送到卷制成型部分；主、副回絲輸送帶與同風(fēng)機(jī)同步轉(zhuǎn)動(dòng)，將風(fēng)室吸絲帶下部和平準(zhǔn)器修剪下的煙絲，通過轉(zhuǎn)動(dòng)的輸送帶輸送到回絲振槽中，進(jìn)行回收利用。副回絲輸送帶由電機(jī)帶動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，傳動(dòng)由聯(lián)軸器與十字連接塊傳遞給輸送帶。由于十字連接塊的材質(zhì)為橡膠塊，容易磨損，引起聯(lián)軸器、主動(dòng)軸以及軸承磨損。

本研究以“提質(zhì)降耗、保護(hù)人身安全、降低操作工勞動(dòng)強(qiáng)度”為主題，對(duì)PROTOS70 副回絲輸送帶分析與改進(jìn)，目的是提高備件的使用壽命和設(shè)備的有效作業(yè)率，降低操作工的勞動(dòng)強(qiáng)度。

1 副回絲輸送帶的現(xiàn)狀分析

1.1 工作原理

副回絲輸送帶的作用是將風(fēng)室吸絲帶在輸送煙絲束時(shí)掉落的煙絲，以及吸絲通道堵塞時(shí)被撥出的煙絲，從右向左輸送至主回絲輸送帶上（圖1）。傳動(dòng)原理：電機(jī)提供動(dòng)力，通過電機(jī)變速箱傳輸動(dòng)力，從而帶動(dòng)聯(lián)軸節(jié)；兩個(gè)聯(lián)軸節(jié)之間由一個(gè)十字連接塊連接，聯(lián)軸節(jié)帶動(dòng)主動(dòng)輥，主動(dòng)輥帶動(dòng)輸送帶和被動(dòng)輥，將煙絲輸送向主回絲輸送帶。其中，兩個(gè)聯(lián)軸節(jié)和十字連接塊起到傳遞動(dòng)力的作用。為了延長(zhǎng)聯(lián)軸節(jié)的使用壽命，防止其直接碰撞接觸，十字連接塊為橡膠材料，同時(shí)還可以起到一定的緩沖作用，但是容易造成磨損，從而使主動(dòng)輥、聯(lián)軸節(jié)發(fā)生故障。

圖1 副回絲輸送帶示意

1.2 使用效率分析

主回絲輸送帶主要是將平準(zhǔn)器修剪下來的煙絲輸送至回絲振槽內(nèi)，其帶上煙絲層的厚薄直接關(guān)系到煙絲回絲量的目測(cè)觀察。設(shè)備運(yùn)行時(shí)，平準(zhǔn)器一直處于修剪煙絲狀態(tài)，所以主回絲輸送帶應(yīng)該一直處于運(yùn)行狀態(tài)。副回絲輸送帶主要是將掉落的煙絲輸送至主回絲輸送帶上，如果設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)，其所輸送的為風(fēng)室吸絲帶下方所未吸牢而掉落的煙絲，輸送的煙絲量很小，所以副回絲輸送帶大部分時(shí)間處于空運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。

1.3 故障現(xiàn)象及維修措施

（1）輸送帶老化故障。在長(zhǎng)時(shí)間空運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，副回絲輸送帶會(huì)出現(xiàn)輸送帶老化，造成輸送帶兩側(cè)松緊不一致，產(chǎn)生輸送帶跑偏的故障現(xiàn)象，從而造成兩側(cè)的傳動(dòng)輥受力不均，加快傳動(dòng)輥的磨損和軸承的損壞。維修時(shí)需要整體拆下副回絲輸送帶防護(hù)罩和整個(gè)副回絲輸送帶，更換磨損的部件，需要兩名修理工約2 h 協(xié)作完成。

（2）電機(jī)損壞故障。輸送帶傳動(dòng)電機(jī)碳刷老化或電機(jī)故障，造成輸送帶傳動(dòng)打?；蛲Ｖ?。會(huì)出現(xiàn)VE 斷路器K3 跳閘的故障現(xiàn)象。維修時(shí)，需要拆下整個(gè)副回絲輸送帶、電機(jī)和線路，用時(shí)約2.5 h。

（3）傳動(dòng)輥軸承損壞故障。傳動(dòng)輥軸承磨損或缺油時(shí)會(huì)造成傳動(dòng)輥運(yùn)轉(zhuǎn)不靈活，產(chǎn)生煙絲輸送帶跑偏、打停、傳動(dòng)輥磨損等故障。維修時(shí)，需要拆下整個(gè)輸送帶，更換兩端傳動(dòng)輥軸承，用時(shí)約2 h。

（4）聯(lián)軸節(jié)或十字連接塊磨損。電機(jī)和主傳動(dòng)輥兩端裝有聯(lián)軸節(jié)，為了防止聯(lián)軸節(jié)直接接觸造成不必要的磨損，動(dòng)力傳遞由中間的、橡膠材質(zhì)的十字連接塊來傳遞。當(dāng)十字連接塊磨損時(shí)，會(huì)造成兩端的聯(lián)軸節(jié)直接接觸傳輸動(dòng)力，造成聯(lián)軸節(jié)的磨損。此外，還會(huì)使輸送帶在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生高頻的噪聲和振動(dòng)，加快傳動(dòng)輥和軸承的磨損。維修時(shí)需要拆下整個(gè)輸送帶，更換聯(lián)軸節(jié)和十字連接塊，用時(shí)約2 h。

1.4 維修效率分析

由于整個(gè)副回絲輸送帶與設(shè)備風(fēng)機(jī)是同步運(yùn)轉(zhuǎn)的，所以其長(zhǎng)期處于空運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)對(duì)連接塊、聯(lián)軸節(jié)、主動(dòng)輥、軸承、輸送帶均會(huì)產(chǎn)生一定的疲勞磨損，容易造成設(shè)備故障。并且，無論維修其中的任何部位，都需要整體拆下副回絲輸送帶防護(hù)罩和整個(gè)副回絲輸送帶，然后再進(jìn)行部件拆除和零備件的維修更換。整個(gè)維修過程時(shí)間約2 h，這在很大程度上影響了設(shè)備的運(yùn)行效率。

2 改進(jìn)措施

2.1 改進(jìn)思路

根據(jù)副回絲輸送帶的使用特點(diǎn)：易發(fā)生故障而且維修時(shí)間較長(zhǎng)，部件使用率不高，經(jīng)過多次試驗(yàn)，最終確定對(duì)整個(gè)副回絲輸送裝置進(jìn)行改進(jìn)。改進(jìn)方案主要有兩個(gè)內(nèi)容：①在風(fēng)室下部增加一個(gè)固定的煙絲輸送斜槽，使其與主回絲輸送帶相交合；②設(shè)計(jì)一套自動(dòng)定時(shí)清理方式，在斜槽始端加裝正壓吹風(fēng)，清理斜槽上堆積的煙絲。

2.2 方案實(shí)施

2.2.1 煙絲輸送斜槽設(shè)計(jì)

通過對(duì)煙絲輸送位置的測(cè)繪，最大化設(shè)計(jì)輸送斜槽的角度，保障煙絲存在一定的傾斜角度，存在自主的下滑力。設(shè)計(jì)長(zhǎng)105 cm、高11 cm、寬13 cm 的U 形不銹鋼斜槽（圖2）。

圖2 新型副回絲輸送帶

2.2.2 吹風(fēng)孔的設(shè)計(jì)

在斜槽的最右端設(shè)計(jì)一個(gè)吹風(fēng)孔，通過試驗(yàn)設(shè)定正壓值為0.1 MPa 的正壓風(fēng)，吹向斜槽底部。通過PLC 程序設(shè)定兩種清理方式：一是通過電磁閥控制每隔1 h 清理一次斜槽；二是PLC控制接通回絲防護(hù)罩安全聯(lián)鎖，在其打開的同時(shí)進(jìn)行清理吹風(fēng)，關(guān)閉、安全聯(lián)鎖閉合時(shí)停止清理。

2.2.3 光電檢測(cè)設(shè)計(jì)

通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，煙絲容易堆積部位為斜槽的左端和右端，因此在這兩個(gè)點(diǎn)、距離底部50 mm 處分別設(shè)置了兩處光電檢測(cè)，檢測(cè)當(dāng)前階段的煙絲堆積高度。如果任意一次檢測(cè)被煙絲遮擋，則進(jìn)行正壓風(fēng)清理，避免煙絲過多堆積，影響主回絲輸送帶工作。

3 改進(jìn)效果

改進(jìn)的新型煙絲輸送裝置經(jīng)過車間在5#機(jī)組試驗(yàn)運(yùn)行兩個(gè)月，設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)、未發(fā)生故障，該部位零故障、零維修費(fèi)用。經(jīng)過近一年的應(yīng)用觀察，ZJ17 機(jī)組對(duì)新型煙絲輸送裝置的適應(yīng)性較強(qiáng)，避免了因副回絲輸送帶故障引起的維修時(shí)間過長(zhǎng)等現(xiàn)象，有效作業(yè)率有了較大提高（表1）。改造后，每月可以節(jié)約費(fèi)用5000 元，每年可節(jié)約費(fèi)用65 000 元。

因此，該改進(jìn)的裝置可以減少副回絲輸送帶的故障率、故障維修時(shí)間以似零部件消耗費(fèi)用，同時(shí)去除了副回絲電機(jī)，降低了能源消耗，提高了設(shè)備的有效作業(yè)率，其在今后的設(shè)備管理創(chuàng)新中起到積極的作用。

4 結(jié)束語

本項(xiàng)目通過對(duì)PROTOS70 副回絲輸送帶的分析與改進(jìn)，解決了煙草企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)中存在的問題，達(dá)到了預(yù)期目的。同時(shí)，通過本項(xiàng)目的實(shí)施，相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)一步了解了對(duì)設(shè)備，提高了發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，在專業(yè)理論和實(shí)踐技能兩方面都取得了較大的進(jìn)步和收獲。

表1 改進(jìn)前后數(shù)據(jù)對(duì)比