提升YF25濾棒發(fā)射系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性的研究

吳神風(fēng) 周文娟 王安寬 譚洵

摘 ?要：科技的進(jìn)步必然推動(dòng)工業(yè)自動(dòng)化程度越來(lái)越高，生產(chǎn)線更加完整和智能化，因此，提高單機(jī)設(shè)備的運(yùn)行效率，提升設(shè)備穩(wěn)定性和可靠性顯得尤為重要。本文在深入細(xì)致的對(duì)YF25濾棒發(fā)射系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程進(jìn)行分析后，通過(guò)對(duì)物流輸入、輸出通道的優(yōu)化，對(duì)物流輸送機(jī)械結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步改進(jìn)，逐步提高了YF25濾棒發(fā)射系統(tǒng)運(yùn)行可靠性和穩(wěn)定性，有效提升了設(shè)備效率，為流水線的整體效率提升提供了可靠保障。

關(guān)鍵詞：濾棒發(fā)射機(jī) 堵塞 濾棒交換裝置 曲率半徑 導(dǎo)流塊

近年來(lái)，煙草生產(chǎn)企業(yè)積極導(dǎo)入精益管理平臺(tái)，全力推進(jìn)技術(shù)升級(jí)，大力倡導(dǎo)改革創(chuàng)新，將精益思維貫穿生產(chǎn)全過(guò)程，逐步形成了全員參與改善，全員創(chuàng)新創(chuàng)效的良好氛圍。YF25濾棒發(fā)射機(jī)作為生產(chǎn)的輔助性設(shè)備，處在生產(chǎn)線的前端，其可靠、穩(wěn)定的運(yùn)行是生產(chǎn)線生產(chǎn)效率的根本保障，因此，對(duì)YF25濾棒發(fā)射機(jī)的運(yùn)行穩(wěn)定性的研究具有非常重大的意義。

一、存在的主要問(wèn)題

企業(yè)在生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理過(guò)程中通過(guò)機(jī)臺(tái)的生產(chǎn)運(yùn)行記錄，對(duì)濾棒發(fā)射系統(tǒng)維修記錄進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)YF25濾棒發(fā)射系統(tǒng)故障率偏高，設(shè)備停機(jī)次數(shù)較多，設(shè)備運(yùn)行效率偏低。其中，YF25濾棒發(fā)射機(jī)“濾棒凌亂”故障、交換機(jī)輸送管堵塞故障以及YF215橫向輸送機(jī)堵塞故障這三種故障頻次相對(duì)較高，屬于影響濾棒發(fā)射系統(tǒng)的關(guān)鍵癥結(jié)，嚴(yán)重制約了卷煙機(jī)的正常運(yùn)行，給卷煙機(jī)操作人員帶來(lái)了額外的工作負(fù)擔(dān)，同時(shí)造成濾棒消耗較高，與企業(yè)降本增效的發(fā)展理念相悖，不利于企業(yè)效益的增長(zhǎng)和可持續(xù)發(fā)展。

二、故障原因分析

（一）YF25發(fā)射機(jī)“濾棒凌亂”故障

在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中發(fā)現(xiàn)YF25發(fā)射機(jī)容易因橫棒等問(wèn)題停機(jī)，經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)觀察以及理論分析找到下面兩個(gè)主要原因：

（1）上游設(shè)備YB17B輸送過(guò)來(lái)的濾棒凌亂，濾棒整體不規(guī)整。人工翻轉(zhuǎn)添加濾棒造成濾棒結(jié)構(gòu)變松，卸盤機(jī)提升時(shí)容易造成濾棒掉落，卸盤機(jī)翻盤效果差，造成部分濾棒凌亂，同時(shí)料斗出口監(jiān)測(cè)的誤判造成補(bǔ)料不及時(shí)，造成濾棒斷流。

（2）YF25濾棒發(fā)射機(jī)料庫(kù)容易造成濾棒變形變亂。YF25濾棒料庫(kù)容量較大，濾棒積滿后，設(shè)備運(yùn)行時(shí)輸送帶有一定的慣性，帶動(dòng)濾棒繼續(xù)向前輸送，導(dǎo)致濾棒形成擠壓。料庫(kù)中常有因擠壓后變形甚至損壞的濾棒堵塞發(fā)射鼓槽，影響設(shè)備正常運(yùn)行，同時(shí)造成濾棒消耗增大。

（二）濾棒交換機(jī)輸送管道堵塞

濾棒從發(fā)射機(jī)出來(lái)后，通過(guò)一段距離的爬坡后進(jìn)入其中一臺(tái)濾棒交換裝置，兩臺(tái)濾棒交換裝置之間用軟管相連，濾棒從另一臺(tái)裝置中出來(lái)后，在高壓氣流的推動(dòng)下輸送到各卷煙機(jī)濾棒接收機(jī)處。兩臺(tái)濾棒交換裝置之間的軟管鋪設(shè)曲度不當(dāng)易造成濾棒輸送不暢，甚至發(fā)生堵塞，嚴(yán)重的將造成濾棒損壞。

（三）YF215橫向輸送機(jī)故障，濾棒堵塞

O型皮帶輸送不穩(wěn)定，容易斷裂。設(shè)備處于高速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，而接收站所處的環(huán)境散熱性較差，從而使O型皮帶老化迅速，發(fā)生松弛和斷裂現(xiàn)象，導(dǎo)致夾持濾棒的兩組皮帶不能同步運(yùn)動(dòng)，濾棒在皮帶上發(fā)生較大的軸向轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使濾棒表面因與皮帶之間的磨擦而發(fā)生擠壓、錯(cuò)位，從而造堵塞。

同時(shí)，每組傳動(dòng)系統(tǒng)由三條皮帶組成，每組皮帶如果出現(xiàn)松弛的程度不一樣，那么各個(gè)皮帶的傳動(dòng)速度就有差異，就會(huì)出現(xiàn)皮帶與濾棒之間的快速磨擦，從而產(chǎn)生爛棒和碎棒。

三、解決措施研究

（一）YB17B卸盤機(jī)翻轉(zhuǎn)器裝置的研究

取消人工將濾棒從紙盒到濾棒盤的手動(dòng)翻轉(zhuǎn)添加過(guò)程。項(xiàng)目組經(jīng)過(guò)技術(shù)咨詢，了解到許昌煙機(jī)公司研制出的YB111濾棒卸盤機(jī)，可直接將從材料廠出廠的用硬紙盒包裝的濾棒直接卸載，無(wú)需通過(guò)人工轉(zhuǎn)載至濾棒盤。因此，在條件俱備的情況下，引進(jìn)新型設(shè)備，利用新成果能很好的解決這一故障現(xiàn)象。

（二）發(fā)射機(jī)料庫(kù)濾棒導(dǎo)向分流裝置的研究

借鑒裝盤機(jī)YJ35C下煙通道分煙模塊分流的工作原理，研制濾棒壓力導(dǎo)向分流裝置，通過(guò)分流裝置來(lái)減少料庫(kù)濾棒的存量，并將濾棒輸送過(guò)程中的擠壓力分解一部分到導(dǎo)向裝置上，使濾棒之間、濾棒與輸送帶之間的壓力有效分散。項(xiàng)目組根據(jù)數(shù)據(jù)研究與模型設(shè)計(jì)，項(xiàng)目組確定了導(dǎo)向分流裝置的數(shù)量、位置及其尺寸。即導(dǎo)向分流裝置為一個(gè)組合圖形，由正三角形與正四方形組成，三角形底為120mm，高85mm，正四方形邊長(zhǎng)為120mm。

（三）優(yōu)化濾棒交換機(jī)輸送管道鋪設(shè)參數(shù)

為保證濾棒輸送暢通，有效避免濾棒碰撞損傷，項(xiàng)目組對(duì)濾棒交換機(jī)輸送管的曲度設(shè)定進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試與設(shè)計(jì)。輸送管道鋪設(shè)過(guò)程中，下垂距離過(guò)大，弧形管道曲率半徑過(guò)小，則容易造成濾棒觸頭或彎折變形，甚至是堵塞管道。因此，我們需要研究出管道的自由下垂高度，以便指導(dǎo)實(shí)際的管道鋪設(shè)。

忽略輸送彎管內(nèi)外曲率半徑的差異，以外圓弧為研究對(duì)象，設(shè)函數(shù)方程為：，則根據(jù)所示得：，所以：，。根據(jù)曲率公示可得最低點(diǎn)處不折彎濾棒的最小曲率半徑為：

由此得出當(dāng)管道彎曲下垂時(shí)，為了避免濾棒彎折，觸頭以及堵塞管道，管道最低點(diǎn)的曲率半徑不得小于4.000m。

（四）YF215橫向輸送機(jī)輥輪輸送的研究

將YF215橫向輸送機(jī)O型帶的輸送方式設(shè)計(jì)為采用輥輪組輸送方式。具體做法是：將濾棒通道作為易損件的皮帶取消，采用三對(duì)輥?zhàn)咏M成輸送輥輪組，分別為入口輥組、中間輥組、輸出輥組，這三對(duì)輥組由齒輪箱內(nèi)的齒輪組分別帶動(dòng)，形成同步轉(zhuǎn)動(dòng)，在濾棒與輥輪之間形成較小的對(duì)轉(zhuǎn)夾持力，使濾棒向前移動(dòng)。

四、項(xiàng)目研究成果及應(yīng)用效果

（一）濾棒卸盤質(zhì)量大幅度提升

由于人工添加濾棒環(huán)節(jié)的取消，濾棒翻盤時(shí)結(jié)構(gòu)緊湊有序，大幅度減少了卸盤過(guò)程中亂棒、掉棒等現(xiàn)象，保證了卸盤過(guò)程的順利進(jìn)行。同時(shí)，交換機(jī)和YF215橫向輸送機(jī)排故造成的濾棒消耗大幅度降低，極大地提高了濾棒的有效利用率，產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟(jì)效益，預(yù)計(jì)每年可降低濾棒消耗將近六十萬(wàn)支，為車間的濾棒成本控制提供了有力保障。

（二）YF25濾棒發(fā)射機(jī)運(yùn)行效率有效提升

由于“濾棒凌亂”等頻發(fā)故障的減少，YF25濾棒發(fā)射機(jī)停機(jī)頻次大幅度下降，有效地降低了濾棒發(fā)射機(jī)操作人員的勞動(dòng)量與勞動(dòng)強(qiáng)度，為后續(xù)卷煙機(jī)濾棒供應(yīng)的持續(xù)正常提供了可靠保障。

（三）濾棒交換機(jī)濾棒輸送順暢得到有效保證

輸送管曲度設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)化以科學(xué)的公式推導(dǎo)為前提，以實(shí)際測(cè)試與試驗(yàn)為條件，通過(guò)交換機(jī)輸送管固定支撐架的研發(fā)有效地保證了輸送管放置位置的科學(xué)性合理性，通過(guò)曲度范圍的設(shè)定保證了濾棒在輸送過(guò)程中的完好性與順暢性，降低了交換機(jī)堵塞故障出現(xiàn)的頻率，提高了交換機(jī)濾棒輸送的運(yùn)行穩(wěn)定性。

（四）YF215橫向輸送機(jī)運(yùn)行效率大幅度提升

YF215橫向輥輪組的運(yùn)用有效地解決了濾棒輸送容易堵塞的問(wèn)題，同時(shí)，設(shè)備的維修頻次與維護(hù)保養(yǎng)更加方便，保證了輸送裝置較長(zhǎng)的使用壽命，提高了濾棒輸送的運(yùn)行穩(wěn)定性，減少了濾棒堵塞現(xiàn)象，大大減少了濾棒的損耗與操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。

五、結(jié)論

通過(guò)項(xiàng)目的研究實(shí)施，提升了YF25濾棒發(fā)射系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，為卷接設(shè)備的正常運(yùn)行提供了可靠的原料輸送保障，降低了故障排除與設(shè)備維修頻次，極大地降低了卷接機(jī)組操作人員、濾棒發(fā)射機(jī)組操作人員的勞動(dòng)量，降低了濾棒的消耗，是車間實(shí)現(xiàn)降本增效工作推進(jìn)的重要技術(shù)支撐，為其他濾棒發(fā)射系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的技術(shù)進(jìn)步提供價(jià)值參考，實(shí)現(xiàn)了企業(yè)效益增長(zhǎng)由外部市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)和內(nèi)部降本增效兩相結(jié)合的雙輪驅(qū)動(dòng)方式。

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作者簡(jiǎn)介：吳神風(fēng)（1987-），男，湖北恩施人，本科，研究方向?yàn)闊煓C(jī)設(shè)備技術(shù);

周文娟（1989-），女，湖北恩施人，本科，研究方向?yàn)闊煓C(jī)設(shè)備技術(shù)、企業(yè)安全管理;

王安寬（1967-），男，湖北恩施人，工程師，研究方向?yàn)闊煓C(jī)設(shè)備技術(shù);

譚 ?洵（1995-），男，湖北恩施人，研究方向?yàn)闊煓C(jī)設(shè)備技術(shù)等。