電氣回路改造實現輸出皮帶合并運行

莊立永

（唐山三友化工股份有限公司設備部，河北 唐山 063305）

從2009年至2011年成品車間陸續在站臺上安裝了5臺全自動碼垛機，其中輕灰小袋安裝了3臺，分別安裝在2＃、4＃和5＃生產線站臺皮帶的末端，最初只是完成這3條生產線的碼垛任務，另外3條生產線依舊靠人工碼垛。成品車間的輕質純堿小袋包裝機有6條生產線，每條生產線的包裝能力是600袋／h，每臺碼垛機的碼垛能力是1 200袋／h，一臺碼垛機的能力完全能勝任兩條生產線的碼垛任務，鑒于此，采取措施實現生產線的整合。

1 改造方案

根據碼垛機的碼垛能力和安裝位置，我車間提出整合輕灰小袋包裝生產線的方案，具體方法是：1＃和2＃包裝機共用2＃站臺皮帶把小袋純堿輸送到1＃碼垛機，3＃和4＃包裝機共用4＃站臺皮帶把小袋純堿輸送到2＃碼垛機，5＃和6＃包裝機共用5＃站臺皮帶把小袋純堿輸送到3＃碼垛機。每兩條生產線的合并是從輸出皮帶開始的，在需要合并的兩條輸出皮帶之間斜向安裝了一條過渡皮帶，貫通被合并輸出皮帶的頭部與合并輸出皮帶的尾部下料口。包裝機生產線合并最關鍵的問題是兩條生產線包裝好的堿袋不能產生沖突，從溜槽到站臺皮帶后堿袋間距不能過遠也不能過近，間隔必須均勻，以利于碼垛機碼垛。依據包裝速度和皮帶運行速度，袋距大約3.3～3.5m左右為宜。根據實際情況，我們首先對1＃和2＃包裝機的合并進行設計改造。

圖1 皮帶合并示意圖

2 電路設計

根據以上條件設計一個過渡皮帶控制電路，此電氣回路具有結構簡單，故障率低，維修成本低，操作方便，運行穩定可靠等特點。電氣原理如圖2。

圖2 電氣原理圖

2.1 主回路

主回路用來接通和斷開過渡皮帶電機電源，用以控制過渡皮帶的運行狀態。電氣主回路由空氣開關、接觸器、綜合保護器、電動機組成。型號分別為QF：GV－M10（4～6.3A）、KM：LC1－D0910（220V）、EOCR：EOCR－SS－05N440。通過三者的配合實現了主回路的短路、欠壓、過載的保護。根據電機的額定電流調整空氣開關Ie到4A，調整綜合保護器位置：Ie調到3.7A，過載保護時間OTIME調到5s，啟動時間D－TIME調到10s。

2.2 控制回路

控制回路主要用來控制主回路接觸器適時的通斷。主要由控制保險、旋鈕開關、時間繼電器、光電開關組成。型號分別為FU：RT18－32／6（2A）、TQ：AH30－H311、SJ：JS－14P（220V0～9.9 s）、SG1和SG2：BGS－V50（AC240V）組成。控制回路中的兩個光電開關和一個時間繼電器構成一個與門電路，時間繼電器的延時閉合瞬斷常開觸頭串接在交流接觸器的線圈回路，控制接觸器的接通和斷開，從而控制過渡皮帶的啟停。

2.3 電路的工作原理

本電路除了光電開關SG1與SG2分別安裝在2＃輸出皮帶和過渡皮帶（此過渡皮帶主要是把1＃包裝機的堿袋輸送到2＃皮帶下的溜槽內）的側面的尾部位置外，其余元件全部安裝在現場的電氣控制箱中，控制箱體采用密封的防腐防塵箱。起動電路時，合上空氣開關QF，旋鈕開關TQ打到閉合位置，兩個光電開關SG1、SG2得電處于工作狀態，它的常閉觸頭導通，時間繼電器SJ得電，它的觸頭將延時閉合，接觸器線圈得電后，皮帶啟動運行。下面以1＃和2＃包裝機生產線加以說明，當兩條生產線同時開啟時，兩條生產線上的堿袋將會輪流匯聚到2＃輸出皮帶下面的溜槽內，滑落到2＃站臺皮帶上，此時兩個光電開關分別采集1＃包裝機過渡皮帶和2＃包裝機輸出皮帶機尾堿袋位置的信號。堿袋通過光電開關時，由于遮擋作用，光電開關的軟觸點由閉合狀態轉換到斷開狀態，兩個生產線上的堿袋分別輪流下落到溜槽時，兩個光電開關中總有一個處于導通狀態，過渡皮帶不會停車；當兩條生產線的堿袋同時到達輸出皮帶和過渡皮帶的尾部，下落到溜槽將產生沖突時，兩個光電開關的軟觸頭同時斷開，時間繼電器、接觸器線圈依次失電，過渡皮帶停車。待2＃輸出皮帶的堿袋下落到溜槽后，此處的光電開關軟觸點將重新閉合，接通時間繼電器線圈，經過延時后，時間繼電器觸頭閉合，接觸器線圈得電，主回路導通，過渡皮帶電機啟動運行。此處的關鍵是調整過渡皮帶啟動延時的時間，不能過短，也不能過長，根據包裝機的包裝速度，我們把時間調整到1.8 s，此時站臺皮帶的堿袋分布均勻，袋距約3～3.5m左右，完全符合工藝要求。此后，我們逐步對輕灰小袋3＃和4＃包裝機、5＃和6＃包裝機生產線進行整合改造，均達到預期效果。站臺皮帶系統改造后，運行3年來非常穩定。

3 改造后產生的效益

站臺皮帶經過整合后，可以減少11條站臺皮帶的運行。每臺滾筒電機的功率是7.5kW，節約的電能為495 000kWh／年，折合節電費用為24.75萬元。三條生產線節約的人工碼垛成本約189萬元。兩項節約費用合計為213.75萬元，此項改造的效益非常可觀。