條煙輸送系統流量轉換裝置的研究與設計

李端端+鄭雨龍

摘 要 本文針對生產過程中條煙輸送系統C型滑道翻板處經常出現條煙擠傷損壞的情況，通過對設備的工藝流程、運行原理、故障原因等進行調查分析，設計了一套條煙輸送系統流量轉換裝置。該裝置的設計徹底解決了C型滑道翻板擠煙的問題，保證條煙輸送系統穩定運行，減少了因擠煙造成的物料浪費，避免了處理故障時存在的安全隱患，降低了操作人員的勞動強度，提高了設備、人員的有效作業率。

【關鍵詞】條煙輸送系統 翻板擠煙 流量轉換裝置

隨著中國經濟進入新常態，煙草行業面臨增長速度回落、結構空間變窄、控煙履約任務艱巨等的新考驗，如何積極適應新常態，推動企業持續穩定健康發展，成為張煙公司面臨的重要問題。公司按照“生產上水平、企業增實力、員工得實惠”的總體思路，以“節能降耗、降本增效”為工作重點，積極提高自主創新能力，加強過程控制，準確發力、乘勢而上、加快發展。

1 設計背景

條煙輸送系統是實現卷煙工業企業物流自動化的一個重要組成部分，將卷包機組包裝出的成品條煙提升到空中輸送線，輸送線在空中合流，最后經過選道裝置和C型滑道進入裝封箱機，完成卷包機組到裝封箱機組間的重要過渡。在生產過程中，因條煙輸送系統C型滑道翻板處出現堵塞擠煙故障，造成設備有效作業率低、高廢品率和潛在的質量、安全問題。針對這一問題，我們設計了一套流量轉換裝置，確保該裝置加裝后，不再出現翻板處擠煙問題，且對成品條煙外觀質量無影響。

2 設計思路

本文主要從以下幾個方面進行設計：

2.1 總體方案的選擇

通過對故障原因進行分析、實驗可知，流量轉換裝置設計的關鍵在于條煙的控制，而阻擋器的設計關系到能否有效地控制條煙流量。通過對跑道兩側壓緊方式、跑道下方阻擋器抬起方式、跑道上方阻擋器下壓方式三種方案進行對比，確定該裝置的設計選用跑道上方阻擋器下壓方式。

2.2 機械、電氣方案的分析與設計

在滿足車間現場生產、工藝要求的基礎上，對阻擋器、擺臂、氣動部分、電控部分的方案進行設計，對氣缸鏈接擺臂的技術參數進行計算，繪制組件的加工設計圖，編寫PLC控制程序，并進行仿真、調試。

2.3 流量轉換裝置的加工實施

在設計方案、繪制圖紙、編寫程序的基礎上，對裝置進行加工實施，最終滿足生產、工藝需求并實際應用。

3 流量轉換裝置的設計

3.1 方案設計

3.1.1 阻擋器的設計

用一體式毛刷軸在氣缸動作下，對所有跑道進行阻擋，由于條煙下落速度快，毛刷由毛刷軸代替，避免劃傷煙條表面，結構簡單，安全可靠，方便安裝。

3.1.2 擺臂的設計

根據測量輥子的最佳安裝距離和氣缸立柱間距離，將擺臂設計加工成“>”型，分別在支架上、中、下打孔，上部固定軸，中部鏈接跑道，下部鏈接氣缸，氣缸動作帶動上部毛刷軸下壓。

3.1.3 氣動部分的設計

采用雙作用有桿氣缸控制毛刷輥，將標準有桿雙向氣缸固定在立柱上，另一端鏈接支架，微調氣缸與關節軸承的結合量，帶動“>”型支架，完成下壓和抬起的動作，安全可靠，方便加工，成本低。

3.1.4 電控部分的設計

將控制信號作為輸入點接入到條煙輸送系統的分布式IO中，在機柜大型PLC中處理，并控制流量轉換裝置，便于現場實施、維護、修理，成本低且安全可靠。

3.2 參數計算

在大體設計思想的前提下，對機械部分的關鍵參數進行測算，確保擺臂和毛刷軸的動作不影響設備正常的運行，擺臂的彎曲度設計需要滿足40mm標準氣缸的動作行程要求，當氣缸動作時毛刷軸正好壓緊煙條0.6cm-0.9cm，且能保證毛刷軸有1.5cm 的調整高度，如圖1。

3.3 程序編寫

通過分析圖紙與現場核實，以裝箱機啟動和停止為信號，編寫該裝置控制程序，實現毛刷軸在擺臂帶動下下壓，擋住條煙通過，下壓的時間為T1。在毛刷軸下壓延時T2后，翻板動作（打開或者關閉），完成流量轉換。在翻板動作完成后，毛刷軸抬起，條煙正常通行。確定T1、T2的時間值，保證裝置的正常運行，如圖2。

4 結束語

該裝置選用跑道上方阻擋器下壓方式控制條煙流量，根據車間生產、工藝實際需要進行研發，實現了全部設計要求，具有結構簡單、運行穩定、安全可靠的特點。該裝置的研制徹底解決了C型滑道翻板擠煙的問題，保證條煙輸送系統穩定運行，減少了因擠煙造成的物料浪費，避免了處理故障時存在的安全隱患，降低了操作人員的勞動強度，提高了設備、人員的有效作業率。

參考文獻

[1]鄭雨龍，金姝彬等.一種條煙輸送系統流量轉換裝置[P].中華人民共和國：ZL 2015 2 0792610.X， 2015.10.

[2]馬洪明.條煙應急輸送系統的自動控制與物流優化研究[D].山東大學，2012.

作者單位

河北中煙張家口卷煙廠有限責任公司 河北省張家口市 075000