淺談研制柜式喂料機出料流量勻料裝置

張崟+朱斌

摘要：柜式喂料機在出料過程中，電子秤流量頻繁驟降、堵料等一系列問題，導(dǎo)致烘絲含水率標(biāo)準(zhǔn)偏差嚴(yán)重超標(biāo)，嚴(yán)重影響烘絲質(zhì)量。而流量頻繁驟降、堵料主要由出料不均勻?qū)е隆榇嗽诔隽掀л斔蜋C上設(shè)計加裝勻料裝置，對柜式喂料機出料流量進(jìn)行控制。勻料裝置加裝使用后效果非常好，喂料流量穩(wěn)定，解決了喂料流量驟降、堵料的一系列問題。

關(guān)鍵詞：柜式喂料機；勻料裝置；流量驟降

中圖分類號：TS43 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）06-0039-03

1 概述

在煙草制絲工藝中，柜式喂料機主要用來對煙絲（葉）進(jìn)行暫存，在生產(chǎn)過程中起工序緩沖作用，確保生產(chǎn)的連續(xù)性。由于柜式喂料機有著結(jié)構(gòu)簡單、噪音小、不會影響煙絲碎絲率、維修維護(hù)方便等特點，現(xiàn)逐步取代提升式喂料機。柜式喂料機喂料主要是由柜式喂料機、皮帶輸送機、電子皮帶秤組成的供料方式。目前，柜式喂料機喂料方式在國內(nèi)尚處于起步階段，在控制技術(shù)上存在一定的不足，缺乏相關(guān)經(jīng)驗，導(dǎo)致在生產(chǎn)過程中存在不足，如出料不均勻、煙絲流量驟降、計量管頻繁堵料等一系列問題，致使煙絲流量波動>40%，導(dǎo)致烘絲含水率的標(biāo)準(zhǔn)偏差超標(biāo)，嚴(yán)重影響了烘絲質(zhì)量。因此，控制煙絲喂料流量穩(wěn)定性是關(guān)鍵。

2 存在問題

圖1 喂料機布料情況

喂料流量驟降及堵料主要是由于布料不均勻造成，柜式喂料機采用的是懸堆布料方式，在布料過程中突出的是凹凸形式。生產(chǎn)運行過程中，出現(xiàn)明顯的凹料時，在皮帶輸送機上瞬時堆積的煙絲比較薄，導(dǎo)致煙絲流量驟降；在出現(xiàn)明顯的凸料塌方時，皮帶輸送機上瞬時堆積的煙絲比較厚，導(dǎo)致計量管處堵料。如圖1、圖2所示：

圖2 煙絲流量瞬時趨勢圖

3 改進(jìn)方法

3.1 降低布料凹凸程度

喂料機布料是由光柵控制，通過調(diào)節(jié)光柵高度，控制喂料機布料高度，來降低布料高，進(jìn)而降低布料凹凸程度。如圖3所示：

圖3 改后喂料機布料情況

3.2 固化柜式喂料機底帶頻率

根據(jù)調(diào)試試驗經(jīng)驗，設(shè)定19、20、21Hz三個頻率進(jìn)行測試。如表1所示：

根據(jù)測試結(jié)果，柜式喂料機底帶頻率設(shè)定為20Hz比較合理。

3.3 解決計量管堵料問題

計量管處堵料是由于柜式喂料機在出料時物料塌方，導(dǎo)致皮帶輸送機上瞬時堆積的煙絲量大、煙絲堆積厚，該段煙絲進(jìn)入計量管處時造成堵料。對此，在進(jìn)料過程中控制皮帶輸送機上瞬時堆積的煙絲厚度，即可解決堵料問題大量流量量。因此，在皮帶輸送機上加裝流量勻料機，勻料機的工作原理：類似于提升式喂料機，勻料機與皮帶輸送機相反運行，勻料機將瞬時堆積大量的煙絲往后撥，使煙絲均勻、定量的進(jìn)入計量管。該設(shè)計具有一定的優(yōu)點：（1）項目改造周期短、投資費用小（一臺提升式喂料機總費用在80萬元左右，一臺勻料機總費用1.8萬元）；（2）設(shè)計結(jié)構(gòu)簡單、后期維修維護(hù)保養(yǎng)簡單、方便；（3）有效的控制煙絲量，供料穩(wěn)定、均勻；（4）在一定程度上清除麻繩類等雜物。

3.3.1 勻料機設(shè)計。勻料機由撥料輥、高度調(diào)節(jié)定位裝置、軸承、減速機、控制系統(tǒng)等組成，如圖4

所示：

圖4 勻料機設(shè)計結(jié)構(gòu)

3.3.2 勻料機安裝高度計算。

（1）勻料機安裝高度為多少才不堵料及有效控制煙絲流量，對此應(yīng)用MINITAB軟件工具計算。

首先進(jìn)行尾料時間概率、流量與勻料機高度計算，如圖5、圖6所示。

由圖5尾料時間概率圖可知，P值大于0.05，屬正態(tài)發(fā)布。圖6流量等方差檢驗圖可知，P值大于0.05，顯著。

圖5 尾料時間概率

圖6 流量等方差檢驗

流量與勻料機高度計算，如表2、3所示：

S=10.06R-Sq=87.52%R-Sq（調(diào)整）=85.92%

均值（基于合并標(biāo)準(zhǔn)差）的單組95%置信區(qū)間

水平N均值標(biāo)準(zhǔn)差-+---------+---------+---------+--------

80306505.111.6（----------*---------）

100306499.48.2（----------*---------）

-+---------+---------+---------+--------

6496.06499.56503.06506.5

合并標(biāo)準(zhǔn)差=10.1

表3 流量與勻料機高度回歸分析

回歸分析：流量與勻料機高度

流量=6528-0.282勻料機高度

回歸方程為

自變量 系數(shù) 系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)誤 T P

常量 6527.64 11.76 555.12 0.000

均料器高度（mm） -0.2819 0.1299 -2.17 0.034

S=10.0586R-Sq=87.5%R-Sq（調(diào)整）=85.9%

綜上所述，通過計算，勻料機安裝高度最佳為100mm。

3.3.3 勻料機控制程序設(shè)計及安裝。勻料機安裝控制設(shè)計原理，勻料機控制與皮帶輸送機同步運行，皮帶輸送機停，勻料機停，皮帶輸送機運行，勻料機運行。如圖7、圖8所示：

圖7 勻料機控制原理

圖8 勻料機安裝結(jié)構(gòu)

4 改進(jìn)效果

改進(jìn)后，柜式喂料機經(jīng)過一年多的實際生產(chǎn)應(yīng)用，徹底解決了喂料流量驟降及堵料的問題。布料高度合理、布料煙堆凹凸分布均勻。煙絲流量表中偏差<0.4%，避免了由于因烘絲喂料流量不穩(wěn)定而引起烘絲含水率標(biāo)準(zhǔn)偏差超標(biāo)問題，提高了烘絲產(chǎn)品質(zhì)量。這充分證實了該項目研發(fā)成功的優(yōu)越性和效果顯著性。如圖9、圖10、圖11所示：

圖9 勻料機運行

圖10 運行效果

圖11 改后煙絲流量瞬時趨勢

5 結(jié)語

通過對喂料機布料高度的控制、輸送底帶頻率的固化后，喂料機出料比較均勻；在皮帶輸送機上設(shè)計加裝勻料機后，柜式喂料機經(jīng)過一年多的實際生產(chǎn)應(yīng)用，徹底解決了喂料流量驟降及堵料的問題，煙絲流量標(biāo)準(zhǔn)偏差<0.4%，避免了由于因烘絲喂料流量不穩(wěn)定而引起烘絲含水率標(biāo)準(zhǔn)偏差超標(biāo)問題，提高了烘絲產(chǎn)品質(zhì)量。流量勻料機的研發(fā)應(yīng)用，代替了提升式喂料機，對提高煙絲的整絲率具有重要意義。

參考文獻(xiàn)

[1] 減（變）速器.電機與電器[M].北京：機械工業(yè)

出版社，2004.

[2] 軸承[M].北京：機械工業(yè)出版社，2004.

[3] 金屬材料[M].北京：機械工業(yè)出版社，2004.

摘要：柜式喂料機在出料過程中，電子秤流量頻繁驟降、堵料等一系列問題，導(dǎo)致烘絲含水率標(biāo)準(zhǔn)偏差嚴(yán)重超標(biāo)，嚴(yán)重影響烘絲質(zhì)量。而流量頻繁驟降、堵料主要由出料不均勻?qū)е隆榇嗽诔隽掀л斔蜋C上設(shè)計加裝勻料裝置，對柜式喂料機出料流量進(jìn)行控制。勻料裝置加裝使用后效果非常好，喂料流量穩(wěn)定，解決了喂料流量驟降、堵料的一系列問題。

關(guān)鍵詞：柜式喂料機；勻料裝置；流量驟降

中圖分類號：TS43 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）06-0039-03

1 概述

在煙草制絲工藝中，柜式喂料機主要用來對煙絲（葉）進(jìn)行暫存，在生產(chǎn)過程中起工序緩沖作用，確保生產(chǎn)的連續(xù)性。由于柜式喂料機有著結(jié)構(gòu)簡單、噪音小、不會影響煙絲碎絲率、維修維護(hù)方便等特點，現(xiàn)逐步取代提升式喂料機。柜式喂料機喂料主要是由柜式喂料機、皮帶輸送機、電子皮帶秤組成的供料方式。目前，柜式喂料機喂料方式在國內(nèi)尚處于起步階段，在控制技術(shù)上存在一定的不足，缺乏相關(guān)經(jīng)驗，導(dǎo)致在生產(chǎn)過程中存在不足，如出料不均勻、煙絲流量驟降、計量管頻繁堵料等一系列問題，致使煙絲流量波動>40%，導(dǎo)致烘絲含水率的標(biāo)準(zhǔn)偏差超標(biāo)，嚴(yán)重影響了烘絲質(zhì)量。因此，控制煙絲喂料流量穩(wěn)定性是關(guān)鍵。

2 存在問題

圖1 喂料機布料情況

喂料流量驟降及堵料主要是由于布料不均勻造成，柜式喂料機采用的是懸堆布料方式，在布料過程中突出的是凹凸形式。生產(chǎn)運行過程中，出現(xiàn)明顯的凹料時，在皮帶輸送機上瞬時堆積的煙絲比較薄，導(dǎo)致煙絲流量驟降；在出現(xiàn)明顯的凸料塌方時，皮帶輸送機上瞬時堆積的煙絲比較厚，導(dǎo)致計量管處堵料。如圖1、圖2所示：

圖2 煙絲流量瞬時趨勢圖

3 改進(jìn)方法

3.1 降低布料凹凸程度

喂料機布料是由光柵控制，通過調(diào)節(jié)光柵高度，控制喂料機布料高度，來降低布料高，進(jìn)而降低布料凹凸程度。如圖3所示：

圖3 改后喂料機布料情況

3.2 固化柜式喂料機底帶頻率

根據(jù)調(diào)試試驗經(jīng)驗，設(shè)定19、20、21Hz三個頻率進(jìn)行測試。如表1所示：

根據(jù)測試結(jié)果，柜式喂料機底帶頻率設(shè)定為20Hz比較合理。

3.3 解決計量管堵料問題

計量管處堵料是由于柜式喂料機在出料時物料塌方，導(dǎo)致皮帶輸送機上瞬時堆積的煙絲量大、煙絲堆積厚，該段煙絲進(jìn)入計量管處時造成堵料。對此，在進(jìn)料過程中控制皮帶輸送機上瞬時堆積的煙絲厚度，即可解決堵料問題大量流量量。因此，在皮帶輸送機上加裝流量勻料機，勻料機的工作原理：類似于提升式喂料機，勻料機與皮帶輸送機相反運行，勻料機將瞬時堆積大量的煙絲往后撥，使煙絲均勻、定量的進(jìn)入計量管。該設(shè)計具有一定的優(yōu)點：（1）項目改造周期短、投資費用小（一臺提升式喂料機總費用在80萬元左右，一臺勻料機總費用1.8萬元）；（2）設(shè)計結(jié)構(gòu)簡單、后期維修維護(hù)保養(yǎng)簡單、方便；（3）有效的控制煙絲量，供料穩(wěn)定、均勻；（4）在一定程度上清除麻繩類等雜物。

3.3.1 勻料機設(shè)計。勻料機由撥料輥、高度調(diào)節(jié)定位裝置、軸承、減速機、控制系統(tǒng)等組成，如圖4

所示：

圖4 勻料機設(shè)計結(jié)構(gòu)

3.3.2 勻料機安裝高度計算。

（1）勻料機安裝高度為多少才不堵料及有效控制煙絲流量，對此應(yīng)用MINITAB軟件工具計算。

首先進(jìn)行尾料時間概率、流量與勻料機高度計算，如圖5、圖6所示。

由圖5尾料時間概率圖可知，P值大于0.05，屬正態(tài)發(fā)布。圖6流量等方差檢驗圖可知，P值大于0.05，顯著。

圖5 尾料時間概率

圖6 流量等方差檢驗

流量與勻料機高度計算，如表2、3所示：

S=10.06R-Sq=87.52%R-Sq（調(diào)整）=85.92%

均值（基于合并標(biāo)準(zhǔn)差）的單組95%置信區(qū)間

水平N均值標(biāo)準(zhǔn)差-+---------+---------+---------+--------

80306505.111.6（----------*---------）

100306499.48.2（----------*---------）

-+---------+---------+---------+--------

6496.06499.56503.06506.5

合并標(biāo)準(zhǔn)差=10.1

表3 流量與勻料機高度回歸分析

回歸分析：流量與勻料機高度

流量=6528-0.282勻料機高度

回歸方程為

自變量 系數(shù) 系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)誤 T P

常量 6527.64 11.76 555.12 0.000

均料器高度（mm） -0.2819 0.1299 -2.17 0.034

S=10.0586R-Sq=87.5%R-Sq（調(diào)整）=85.9%

綜上所述，通過計算，勻料機安裝高度最佳為100mm。

3.3.3 勻料機控制程序設(shè)計及安裝。勻料機安裝控制設(shè)計原理，勻料機控制與皮帶輸送機同步運行，皮帶輸送機停，勻料機停，皮帶輸送機運行，勻料機運行。如圖7、圖8所示：

圖7 勻料機控制原理

圖8 勻料機安裝結(jié)構(gòu)

4 改進(jìn)效果

改進(jìn)后，柜式喂料機經(jīng)過一年多的實際生產(chǎn)應(yīng)用，徹底解決了喂料流量驟降及堵料的問題。布料高度合理、布料煙堆凹凸分布均勻。煙絲流量表中偏差<0.4%，避免了由于因烘絲喂料流量不穩(wěn)定而引起烘絲含水率標(biāo)準(zhǔn)偏差超標(biāo)問題，提高了烘絲產(chǎn)品質(zhì)量。這充分證實了該項目研發(fā)成功的優(yōu)越性和效果顯著性。如圖9、圖10、圖11所示：

圖9 勻料機運行

圖10 運行效果

圖11 改后煙絲流量瞬時趨勢

5 結(jié)語

通過對喂料機布料高度的控制、輸送底帶頻率的固化后，喂料機出料比較均勻；在皮帶輸送機上設(shè)計加裝勻料機后，柜式喂料機經(jīng)過一年多的實際生產(chǎn)應(yīng)用，徹底解決了喂料流量驟降及堵料的問題，煙絲流量標(biāo)準(zhǔn)偏差<0.4%，避免了由于因烘絲喂料流量不穩(wěn)定而引起烘絲含水率標(biāo)準(zhǔn)偏差超標(biāo)問題，提高了烘絲產(chǎn)品質(zhì)量。流量勻料機的研發(fā)應(yīng)用，代替了提升式喂料機，對提高煙絲的整絲率具有重要意義。

參考文獻(xiàn)

[1] 減（變）速器.電機與電器[M].北京：機械工業(yè)

出版社，2004.

[2] 軸承[M].北京：機械工業(yè)出版社，2004.

[3] 金屬材料[M].北京：機械工業(yè)出版社，2004.

摘要：柜式喂料機在出料過程中，電子秤流量頻繁驟降、堵料等一系列問題，導(dǎo)致烘絲含水率標(biāo)準(zhǔn)偏差嚴(yán)重超標(biāo)，嚴(yán)重影響烘絲質(zhì)量。而流量頻繁驟降、堵料主要由出料不均勻?qū)е隆榇嗽诔隽掀л斔蜋C上設(shè)計加裝勻料裝置，對柜式喂料機出料流量進(jìn)行控制。勻料裝置加裝使用后效果非常好，喂料流量穩(wěn)定，解決了喂料流量驟降、堵料的一系列問題。

關(guān)鍵詞：柜式喂料機；勻料裝置；流量驟降

中圖分類號：TS43 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）06-0039-03

1 概述

在煙草制絲工藝中，柜式喂料機主要用來對煙絲（葉）進(jìn)行暫存，在生產(chǎn)過程中起工序緩沖作用，確保生產(chǎn)的連續(xù)性。由于柜式喂料機有著結(jié)構(gòu)簡單、噪音小、不會影響煙絲碎絲率、維修維護(hù)方便等特點，現(xiàn)逐步取代提升式喂料機。柜式喂料機喂料主要是由柜式喂料機、皮帶輸送機、電子皮帶秤組成的供料方式。目前，柜式喂料機喂料方式在國內(nèi)尚處于起步階段，在控制技術(shù)上存在一定的不足，缺乏相關(guān)經(jīng)驗，導(dǎo)致在生產(chǎn)過程中存在不足，如出料不均勻、煙絲流量驟降、計量管頻繁堵料等一系列問題，致使煙絲流量波動>40%，導(dǎo)致烘絲含水率的標(biāo)準(zhǔn)偏差超標(biāo)，嚴(yán)重影響了烘絲質(zhì)量。因此，控制煙絲喂料流量穩(wěn)定性是關(guān)鍵。

2 存在問題

圖1 喂料機布料情況

喂料流量驟降及堵料主要是由于布料不均勻造成，柜式喂料機采用的是懸堆布料方式，在布料過程中突出的是凹凸形式。生產(chǎn)運行過程中，出現(xiàn)明顯的凹料時，在皮帶輸送機上瞬時堆積的煙絲比較薄，導(dǎo)致煙絲流量驟降；在出現(xiàn)明顯的凸料塌方時，皮帶輸送機上瞬時堆積的煙絲比較厚，導(dǎo)致計量管處堵料。如圖1、圖2所示：

圖2 煙絲流量瞬時趨勢圖

3 改進(jìn)方法

3.1 降低布料凹凸程度

喂料機布料是由光柵控制，通過調(diào)節(jié)光柵高度，控制喂料機布料高度，來降低布料高，進(jìn)而降低布料凹凸程度。如圖3所示：

圖3 改后喂料機布料情況

3.2 固化柜式喂料機底帶頻率

根據(jù)調(diào)試試驗經(jīng)驗，設(shè)定19、20、21Hz三個頻率進(jìn)行測試。如表1所示：

根據(jù)測試結(jié)果，柜式喂料機底帶頻率設(shè)定為20Hz比較合理。

3.3 解決計量管堵料問題

計量管處堵料是由于柜式喂料機在出料時物料塌方，導(dǎo)致皮帶輸送機上瞬時堆積的煙絲量大、煙絲堆積厚，該段煙絲進(jìn)入計量管處時造成堵料。對此，在進(jìn)料過程中控制皮帶輸送機上瞬時堆積的煙絲厚度，即可解決堵料問題大量流量量。因此，在皮帶輸送機上加裝流量勻料機，勻料機的工作原理：類似于提升式喂料機，勻料機與皮帶輸送機相反運行，勻料機將瞬時堆積大量的煙絲往后撥，使煙絲均勻、定量的進(jìn)入計量管。該設(shè)計具有一定的優(yōu)點：（1）項目改造周期短、投資費用小（一臺提升式喂料機總費用在80萬元左右，一臺勻料機總費用1.8萬元）；（2）設(shè)計結(jié)構(gòu)簡單、后期維修維護(hù)保養(yǎng)簡單、方便；（3）有效的控制煙絲量，供料穩(wěn)定、均勻；（4）在一定程度上清除麻繩類等雜物。

3.3.1 勻料機設(shè)計。勻料機由撥料輥、高度調(diào)節(jié)定位裝置、軸承、減速機、控制系統(tǒng)等組成，如圖4

所示：

圖4 勻料機設(shè)計結(jié)構(gòu)

3.3.2 勻料機安裝高度計算。

（1）勻料機安裝高度為多少才不堵料及有效控制煙絲流量，對此應(yīng)用MINITAB軟件工具計算。

首先進(jìn)行尾料時間概率、流量與勻料機高度計算，如圖5、圖6所示。

由圖5尾料時間概率圖可知，P值大于0.05，屬正態(tài)發(fā)布。圖6流量等方差檢驗圖可知，P值大于0.05，顯著。

圖5 尾料時間概率

圖6 流量等方差檢驗

流量與勻料機高度計算，如表2、3所示：

S=10.06R-Sq=87.52%R-Sq（調(diào)整）=85.92%

均值（基于合并標(biāo)準(zhǔn)差）的單組95%置信區(qū)間

水平N均值標(biāo)準(zhǔn)差-+---------+---------+---------+--------

80306505.111.6（----------*---------）

100306499.48.2（----------*---------）

-+---------+---------+---------+--------

6496.06499.56503.06506.5

合并標(biāo)準(zhǔn)差=10.1

表3 流量與勻料機高度回歸分析

回歸分析：流量與勻料機高度

流量=6528-0.282勻料機高度

回歸方程為

自變量 系數(shù) 系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)誤 T P

常量 6527.64 11.76 555.12 0.000

均料器高度（mm） -0.2819 0.1299 -2.17 0.034

S=10.0586R-Sq=87.5%R-Sq（調(diào)整）=85.9%

綜上所述，通過計算，勻料機安裝高度最佳為100mm。

3.3.3 勻料機控制程序設(shè)計及安裝。勻料機安裝控制設(shè)計原理，勻料機控制與皮帶輸送機同步運行，皮帶輸送機停，勻料機停，皮帶輸送機運行，勻料機運行。如圖7、圖8所示：

圖7 勻料機控制原理

圖8 勻料機安裝結(jié)構(gòu)

4 改進(jìn)效果

改進(jìn)后，柜式喂料機經(jīng)過一年多的實際生產(chǎn)應(yīng)用，徹底解決了喂料流量驟降及堵料的問題。布料高度合理、布料煙堆凹凸分布均勻。煙絲流量表中偏差<0.4%，避免了由于因烘絲喂料流量不穩(wěn)定而引起烘絲含水率標(biāo)準(zhǔn)偏差超標(biāo)問題，提高了烘絲產(chǎn)品質(zhì)量。這充分證實了該項目研發(fā)成功的優(yōu)越性和效果顯著性。如圖9、圖10、圖11所示：

圖9 勻料機運行

圖10 運行效果

圖11 改后煙絲流量瞬時趨勢

5 結(jié)語

通過對喂料機布料高度的控制、輸送底帶頻率的固化后，喂料機出料比較均勻；在皮帶輸送機上設(shè)計加裝勻料機后，柜式喂料機經(jīng)過一年多的實際生產(chǎn)應(yīng)用，徹底解決了喂料流量驟降及堵料的問題，煙絲流量標(biāo)準(zhǔn)偏差<0.4%，避免了由于因烘絲喂料流量不穩(wěn)定而引起烘絲含水率標(biāo)準(zhǔn)偏差超標(biāo)問題，提高了烘絲產(chǎn)品質(zhì)量。流量勻料機的研發(fā)應(yīng)用，代替了提升式喂料機，對提高煙絲的整絲率具有重要意義。

參考文獻(xiàn)

[1] 減（變）速器.電機與電器[M].北京：機械工業(yè)

出版社，2004.

[2] 軸承[M].北京：機械工業(yè)出版社，2004.

[3] 金屬材料[M].北京：機械工業(yè)出版社，2004.