卷煙廠智能自動清潔周轉箱的研制

朱建新，楊清濤，趙淑華

（河南中煙安陽卷煙廠，河南安陽 455000）

卷煙廠智能自動清潔周轉箱的研制

朱建新，楊清濤，趙淑華

（河南中煙安陽卷煙廠，河南安陽 455000）

根據現階段卷煙廠制絲線的實際工作需要，設計一種新型煙片周轉箱，對原周轉箱透氣網進行結構改進和材料改進，設計底部清吹、底部振動、氣源放大及自動對接裝置，實現設備的智能化和自動化。

周轉箱；透氣網；清吹裝置

10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2017.10.39

0 引言

卷煙廠制絲線真空回潮系統使用葉片鋼式周轉箱進行裝載運輸，經真空回潮后，周轉箱四周及底部內壁的煙片表面濕度較大（14%～16%），由于自身重量較大及真空增濕，煙葉片極易粘附在煙箱四周及底部內壁，形成水漬煙葉。這些水漬煙葉將會被退出生產線，每批次產生的水漬煙葉約30 kg，造成煙葉原料的浪費；另外，為解決周轉箱內壁粘料現象，車間特設專人專崗在每次翻箱機傾倒煙葉后，用壓縮空氣清掃周轉箱，但清掃效果不佳。

1 智能周轉箱設計思路

設計一款新型智能周轉箱，除具有現有周轉箱所具有的性能外，還滿足設備智能化、自動化等需求，提高設備的可靠性和企業的生產效率，降低生產成本。設計思路：①針對周轉箱底部及四周內壁不銹鋼網架結構與內襯材料的研發，降低煙葉粘接量。②實現具備智能型自清潔功能周轉箱的研發，使周轉箱具有自動清吹底部殘留煙葉的功能，替代翻箱機人工清吹，降低勞動強度，提升該工位自動化程度。

2 智能周轉箱設計方案

2.1 技術路線

智能周轉箱設計技術路線見圖1。

圖1 技術路線圖

2.2 底部及四周內壁透氣網結構改進

將周轉箱不銹鋼網架四周及底部原來的直角改為圓角R，使箱體更加滑順，阻力減小，改善直角易積攢煙葉狀況，見圖2。

圖2 圓角設計

2.3 底部及四周內壁透氣網材料改進

對目前行業內所使用的各類透氣網內襯材料，如麻包片、竹席、尼龍、聚四氟乙烯、表面涂鍍特氟龍、表面涂鍍納米碳不粘材料等進行研究分析，經多次試驗、對比，確定采用不銹鋼透氣網表面涂鍍納米碳不粘材料，如圖3所示。

圖3 納米碳不粘透氣網

2.4 底部清吹裝置設計

真空回潮后周轉箱內粘接的煙葉主要積攢在底部四角、邊線及中間位置，因此在接近底部4個棱角處及中間位置分別增加兩排吹氣孔，吹氣嘴在鋼網下部，見圖4。

圖4 清吹裝置

2.5 氣源放大設計

經分析驗算，設計清吹噴嘴數量達80個才能滿足清吹效果，清吹周轉箱內部粘接煙片時，瞬間需要消耗大量壓縮空氣，為保證周轉箱底部清吹效果，利用壓縮空氣引射原理，設計噴嘴氣源放大裝置，以實現小流量氣源增加多倍的氣流量，達到清吹效果，見圖5。

圖5 氣源放大裝置

2.6 底部振動設計

箱體底部4個角及中間共裝配5個振動氣缸，當周轉箱到達翻箱機翻轉傾倒煙葉后，5個振動氣缸將底部透氣網振動20 s后，再通過各清吹噴嘴將粘接在煙箱底部各個位置的煙葉噴吹出箱外，然后再振動20 s，繼續噴吹，以確保清吹效果，底部振動設計見圖6。

圖6 底部振動設計

2.7 氣源自動對接設計

周轉箱采用大口徑導向氣源接口，柔性自動找正對接。當周轉箱到位后氣源接頭通過氣缸推到周轉箱氣源導向孔，然后通過氣源端部自動找正接頭柔性微動插入周轉箱進氣接口，大口徑導向氣源接口設計3層密封，確保自動找正接頭密封效果，見圖7。

圖7 自動對接設計

如圖8、圖9所示，對接裝置由子口、母口兩部分組成，作為動端的子口被設計在移動翻箱機站臺工位后的框架上，母口設計在翻箱機機架上作為靜端。動端與靜端的對接路徑在同一水平線上，動、靜端的對接通過一個氣動氣缸控制實現，該氣缸帶動端子口沿水平線伸出并與靜端母口對接。為保證子母口之間的密封效果，在靜端母口內安放密封環，同時在母口底座后端安裝回力彈簧及底座以增大與動端子口之間的作用力，保證氣動密封效果。

圖8 對接子口

圖9 對接母口

3 改進前后周轉箱工作流程

3.1 改進前周轉箱工作流程

改進前周轉箱工作流程見圖10。該流程一個周轉箱人工清吹需3 min，一個批次共需28只周轉箱，人工耗時共84 min。清吹效果見圖11。

3.2 改進后工作流程

改進后周轉箱工作流程見圖12。該流程一個周轉箱自動清吹需1 min，一個批次共28個周轉箱，自動清吹耗時30 min。清吹效果見圖13。

4 結語

周轉箱的改造，提高了設備的智能化和自動化程度。不需設置翻箱機人工清吹崗位，每批次清吹時間由原來的84 min縮短到30 min左右，提高工作效率65%。煙葉原料的消耗降低，大大降低了原料成本。避免了噴吹工序產品混淆及水漬煙葉的產生，在制品加工質量得到提高。

圖10 改進前周轉箱工作流程

圖11 改進前清吹效果

圖12 改進后周轉箱工作流程

圖13 改進后清吹效果

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〔編輯 李 波〕