ZL22濾棒成型機上膠系統的改進

連建偉

（許昌煙草機械有限責任公司市場部，河南 許昌 461000）

ZL22纖維濾棒成型機組是許昌煙草機械有限責任公司的產品，在成型機市場占有一定的比例。它的最高速度為醋酸纖維絲束400m/min，也就是生產100mm 的濾棒最高速度為4000支/min。ZL22濾棒成型機上膠系統是其中很重要的部件。

1 上膠系統簡介及故障分析

ZL22濾棒成型機上膠系統由兩個獨立的上膠裝置組成，即接縫熱上膠系統和內線上膠系統。它們分別由電器加熱開關、膠水箱、齒輪泵、噴嘴體和膠水管路組成。其中接縫采用熱熔膠，熱熔膠工作溫度100℃～120℃之間，熱上膠噴嘴的材料為硬質合金YG6，孔φ6內錐面為60°，與噴嘴針應有良好的密封配合，當關閉時都不應有漏膠現象。內線采用冷上膠，原料為白乳膠，有較好的粘結力。當系統接到上膠信號時電磁離合器啟動供膠齒輪泵，并打開噴嘴中的噴針，把膠水涂抹到直線移動的成型紙上形成連續均勻的膠水線，當成型紙、絲束經過煙槍卷制成型后，進入冷粘室，濾棒上的膠水立刻冷卻，搭扣被粘牢，高速卷制出成型的濾棒。

1、軸向調整螺釘；2、導紙棒；3、接縫熱上膠噴嘴體4、水平調整螺釘；5、內線冷上膠噴嘴體；6、軸向調整螺釘；7、水平調整螺釘

ZL22濾棒成型機產生爆口的主要原因在上膠系統、成型系統和開松部分，其中上膠系統故障是造成爆口發生頻次最多的原因所在。ZL22濾棒成型機上膠系統的加熱溫度是產生爆口的一個主要因素，熱熔膠工作溫度在100℃～120℃之間，第一班生產時需要預加熱20～30分鐘，且必須空機放膠至沒有氣泡為止，否則易造成爆口、跑條或者粘接不牢固，過一段時間后爆開。上膠系統產生爆口的第二個因素是膠水箱內過濾網或噴嘴不清潔，網眼或噴嘴堵塞，影響熱熔膠的流量造成噴涂不均勻，粘接不牢，應根據熱熔膠顆粒的雜質情況定期清洗膠箱、膠管和噴嘴，清洗的方法是在正常操作溫度下，在膠箱中加入適量石蠟，待熔化后，從膠管、噴嘴中放出石蠟液體。然后，在膠箱加入熱熔膠，同樣待熔化后從膠管、噴嘴中排放出來，重復兩次后可恢復正常生產。齒輪泵是一對緊密配合的齒輪，通過一定的速度，將溶化的熱熔膠擠壓送入出膠管道，齒輪泵的轉速與車速同步。當嚙合齒輪因磨損配合間隙過大或銷子斷裂時，熱膠流量減少或不出，影響了噴涂量，以及粘結卷制,造成局部爆開或包卷不成。因此通過空機放膠在熱熔膠噴咀處可觀察熱膠的噴出流量：應為一圓柱體帶有一定的噴出力量，如有異常或沒有噴出力量，必要時可列換新泵。熱熔膠輸送管道的加熱溫度應保持在熱熔膠熔點溫度不宜過低，同時兩頭聯接處應保持密封牢固，不漏、不滲熱熔膠，以免影響熱熔膠的流量。噴咀體內有一噴針，當停機時，噴針頭頂往噴咀口密封，使熱膠不能流出；當開機時，打開上膠開關，噴針通過電磁閥的動作使壓縮空氣流入，噴針動作，熱熔膠噴涂在成型紙上。當噴針不動作或動作不到位，熱熔膠就噴不出或噴量減少，應檢查電磁閥的工作情況，氣路、薄膜片及噴針密封圈，使噴針動作到位，熱膠順利噴涂在成型紙上，紙帶加熱裝置使紙帶受熱后，噴涂上的熱熔膠保持最佳粘度，獲得牢固的濾條接口。上膠系統的常見故障為：熱膠泵齒輪磨損、銷子斷裂造成不出膠，熱膠加熱管溫度不夠，管道接口漏膠，噴嘴內噴針不到位，噴嘴內薄膜片損壞，熱膠噴嘴與盤紙接觸不良或磨損等。濾棒在生產過程中，發生的爆裂現象，不僅影響設備的正常運轉，增加消耗，同時還產生隱患。生產過程中當時爆口可以發現，但有時存放一段時間后爆口，或在使用時爆開，會給卷接生產造成損失。因此采用一種方案減少上膠系統中的故障頻次，就變得重要起來。

2 改進方法

熱膠系統故障中故障率較高且維修時間長的是熱膠泵銷子斷裂，每次需維修半小時以上，并且因動力系統采用從主電機通過齒輪和齒形帶傳動到熱膠泵，使熱膠流量不能單獨調整，流量高或低都會影響濾棒的粘接質量，采取將熱膠系統改為獨立驅動的方式可以解決這一問題。采用LENZE內置矢量變頻器和交流異步電機來實現獨立驅動，反映主機速度的給定信號通過PLC由PROFIBUS總線接入熱膠變頻器，變頻器的給定百分數通過PROFIBUS總線與PLC和觸摸屏連通，并通過觸摸屏進行設定和調整，改變變頻器的給定百分數改變變頻器輸出頻率，由此改變熱膠供給量的大小。改造完成后，因變頻器保護不會再出現熱膠泵銷子斷裂的故障，并且通過伺服電機可精確控制熱膠流量。因ZL22濾棒成型機采用熱熔膠粘接搭扣，在預熱生產前，為防止初期加熱過程中形成的氣泡產生熱熔膠施加量不均勻，造成濾棒爆口，必須空車放出部分熱熔膠，確保排出的熱熔膠無氣泡后再開始進行生產。但無論是原機還是改成獨立驅動后，空機放膠都需要整個機組全部空運轉，造成在空機放膠時不能進行設備保養、維護等其他工作，并且造成電能及機組磨損的空耗。在改為熱膠獨立驅動的機組上通過加裝一個手動熱膠按鈕，一個可調電阻輸入手動模擬信號并修改相應控制程序，可實現熱膠系統單獨運轉。改造完成后，可以通過手動模擬信號改變熱膠泵的單獨運轉速度，實現空機放膠膠量的調節，機組運行后自動隨主機速度，從而改變熱膠供給量。

結語

通過對ZL22濾棒成型機上膠系統的成功改造，減少了濾棒爆口故障出現的頻次，節約了勞動成本，提高了整機的工作效率，受到了客戶的好評。

[1]許昌煙草機械有限責任公司.ZL22D型纖維濾棒成型機使用說明書[G].

[2]胡曉林.電氣控制與PLC應用技術[M].北京：北京理工大學出版社，2010.