淺論YJ27接裝機氣壓式供膠系統的改進

逯江，王宇翔，琚志博

（河南中煙工業有限責任公司安陽卷煙廠，河南 安陽 455000）

安陽卷煙廠2009年以前置換的ZJ17卷煙機組，YJ27接裝機都是機械式齒輪泵水松紙供膠系統，隨著使用時間的增長，機械式齒輪泵供膠系統存在設備故障率高、維修費用大，增大設備保養難度等問題，成為維修工作中的重點。本著節約成本，借鑒高速設備供膠原理，結合生產實際需要進行供膠系統自主改進，引進并改進氣壓式供膠系統成為當時的重點攻關項目。

1 機械式供膠系統的工作原理及故障分析

YJ27接裝機自帶的供膠系統都是機械式膠水泵（以下簡稱膠泵）提供供膠壓力的。膠泵是一種齒輪泵，由三塊青銅板組成，中間有兩個齒輪，由兩個星形把手將三塊青銅板緊固。膠泵由一個專用電機驅動，在膠泵上方有一個貯膠的膠水桶，通過手柄控制膠水閥門的開啟和關閉。它的工作原理是：機器工作時，電動帶動膠水泵運轉，將乳膠從水桶經膠管送到膠水缸中。膠位監測器檢測膠水缸中膠水量的多少，當乳膠膠位達到預定位置時，膠位監測器發出信號，膠水泵停止供膠；當乳膠位下降至預定位置時，膠位監測器發出信號，膠水泵向膠水缸供膠。當控膠輥與上膠輥對滾后，控膠輥凹槽內的乳膠就涂在上膠輥的外圓上，再由上膠輥涂在水松紙上。上膠之前，導紙塊使水松紙的中心與膠輥的上膠對稱中心一致。在上膠輥的上方裝有抬紙輥，當檢測到水松紙有接頭或者機器停止工作時，抬紙輥將水松紙抬離上膠輥，避免水松紙上膠。水松紙監測器檢測水松紙是否中斷，若水松紙中斷則立即發出警報，并進入立即停機程序。

在上膠裝置后面裝有攪漿電動機1，在上膠輥的花鍵軸上裝有超越離合器，超越離合器由花鍵套3、離合齒輪4和彈簧2組成。機器停止時，攪漿電動機慢速轉動，經過齒輪帶動上膠輥6及控膠輥7慢速轉動，保證乳膠在停機時不結塊，而此時離合齒輪不能轉動，并推動花鍵套向上左壓縮彈簧，花鍵套打滑。機器開動后，離合齒輪高速運轉，帶動花鍵套高速運轉，從而帶動控膠輥和上膠輥高速轉動。機械式供膠圖如圖1。

圖1 機械式供膠系統

在使用中膠泵主要存在以下不足：

（1）膠水泵配件易磨損費用較高。一般進口膠泵使用3～4年，國產膠泵1年就需要更換，每臺進口膠泵的價格為2.5萬元、國產膠泵價格3500元，在使用期間還包括多次維修聯軸器、密封圈、復磨泵體，膠泵磨損返修后只能使用3～5周。

（2）生產過程中由于膠桶和膠管密封不嚴易造成漏膠和管子堵塞現象，增加設備保養難度、供膠不足易造成煙支水松紙包裹不嚴或漏氣現象，產生質量隱患，降低設備有效作業率。主要原因一是泵體青銅板之間的石棉墊密封性不強，易出現漏膠的現象。另一原因是兩泵膠齒輪相互齒合存在摩擦，齒輪與三塊青銅板有摩擦。再加上乳膠有一定的腐蝕性，造成膠泵在使用時間長了以后會出現齒輪及青銅板表面磨損，膠泵的內腔變大。造成膠水在泵體內回流，出現膠量不夠的故障。如果溢出的乳膠沒有及時得到清理就會結成膠垢，增加設備保養難度。

2 氣壓式供膠系統的原理分析

氣壓式供膠系統由壓力膠水罐（上有進氣口、壓力表、限壓閥和密封膠圈）、氣閥、電磁閥、開關等組成。工作原理是：壓縮空氣經過氣壓調節閥調節后進入電磁閥，依據壓力信號值控制氣電磁閥向膠缸供膠，當膠量達成膠缸上限時，液位光電管輸出信號，此信號和壓力傳感器的信號經過設置程序控制電磁閥的開啟、停止、時間等參數，達成控制膠量目標。當膠缸內的壓力小于設定值而膠量足夠時，電磁閥開啟，補充少許壓力，當膠缸壓力大于設定值時，安全閥開啟，釋放少許壓力，電磁閥和安全閥均受壓力傳感器的PLC程序控制，工作結束后，打開快換接頭將膠缸取下進行清洗。

壓力膠水罐中的壓力可直接從它上面的氣壓表讀出。它的整個工作原理圖如圖2。安裝實體圖如圖3、4、5，其中圖5的軟管及快插式管接頭的使用，給后面的生產和維護工作帶來了很大的方便。

圖2 氣壓式供膠原理示意圖

圖3 壓力膠水灌

圖4 氣路安裝與連接

圖5 壓力膠水灌內部

3 安裝過程及調整

3.1 準備

安裝前準備8mm的軟氣管和管接頭若干，電磁閥一個，膠水壓力罐一套，壓力調節閥空氣濾清器一套，壓力開關一個，壓力表一個及相應工具等。

3.2 安裝過程

（1）安裝壓力膠水罐：在原來安裝驅動電機的平臺上安裝新的壓力膠水罐的專用固定座及在它的上面裝上壓力膠水罐并固定好。用膠水軟管從原膠缸出膠接口處接到壓力膠水罐出膠口。

（2）電磁閥、氣閥、開關的安裝：在YJ27接裝機后身壓縮空氣控制室的左側面防護板上打出合適的孔，用螺釘固定好電磁閥、開關和氣閥及濾清器。管的連接：主進氣用氣管從YJ27接裝機壓縮空氣主分配器上的預留氣孔連到氣壓調節閥，再由此連到開關，最后到達電磁閥入口。電磁閥出口直接用軟管連至壓力膠水罐（進氣與排氣共用一根管）。電磁閥所需的一根控制風管可從開關的前面通過一個三通引入。電磁閥的連接如圖6。

圖6 電磁閥的管連接

（3）電磁閥的電氣連接：將電磁閥連線接入K13的A0和A1上，將膠缸膠位監測器的缺膠信號轉換為電磁閥的開啟信號，這樣當電磁閥工作時壓縮空氣就進入壓力膠水罐，當它不工作時壓力膠水罐中的氣壓通過電磁閥的常開口排出。

3.3 調整

安裝完后主要的工作就是調整此系統使其供膠快而斷膠迅速，以能滿足設備的生產需求。壓力灌內的氣壓大小是此系統能正常工作的關鍵。調節氣壓時要不斷地觀察膠缸進膠口膠水注入量去改變氣壓的大小，直到滿意為止（0.2MPa）。此系統開始使用時，通過多次以上的調節，再經過一段時間的試用和觀察期，以觀察其效果如何如有必要可再進行一次調整。

4 安裝氣壓式供膠系統后的使用及效果

安裝氣壓式供膠系統并使用一段時間后發現，此系統最易發生的故障是：壓力灌的進氣口及彎頭處易堵塞，堵塞后會出現供膠偏慢，斷膠不及時的故障。

為了減少此故障的發生的概率，在使用中主要是要注意：（1）膠水罐中的膠水不能注得太滿，膠水位應控制在罐內的刻度線以下。（2）壓力不能高于0.2MPa。出現這種堵塞情況時維修方法很簡單：打開膠水罐（打開前必須關掉開關，排出罐內的壓縮空氣使壓力降為零），拆下進出氣口進行清理，同時清理其氣管必要時可更換一根長度及口徑相同的氣管。重新蓋上膠水罐故障一般都會得到排除（在開機過程中也可進行）。為了減少此故障的維修用時，在壓力灌內使用了軟管和快插管接頭，如圖五。如果出現堵塞嚴重時，可直接更換軟管和接頭。大大縮短了維修時間。通過一段時間的使用后，采用此供膠系統的優點也日益顯現，它的主要特點是：

①安裝并調整好后此系統維修用時少，維修的主要工作是清理或更換氣管，更換壓力灌膠圈。配件磨損低。在半年使用過程中,除了一些平常的保養外,基本上沒有進行過大的維修和更換。節約了時間和換件費用。

②可減少保養和維修時間，安裝好此系統后的保養工作主要是清洗壓力灌。降低維修難度，由于更換的軟管和管接頭單價低而節約配件消耗，提高生產效率。

③經過在一臺設備上的實驗改進和總結，該系統完全能滿足原設備生產工藝要求，提高了產品質量，降低了質量缺陷。

5 結語

由于氣壓供膠方式機械結構簡單，可靠性高，故障低，降低了維修費用、設備保養快速簡單、可根據設備運行速度快速調整供膠量（供膠不足時，只需調節氣壓大小便可）。對設備的連續運轉及提高有效作業率起到了很好的推動作用。