SQ213型切絲機(jī)在線清掃裝置的研制

張江濤

(保定卷煙廠，河北 保定 071000)

在共好文化“以人為本”理念的引領(lǐng)下，在“清潔等于維修”設(shè)備管理理念的指導(dǎo)下，針對切絲機(jī)銅排鏈保養(yǎng)用時過長、員工勞動強(qiáng)度大的問題深入調(diào)查、分析，從中發(fā)現(xiàn)保養(yǎng)時間長主要因?yàn)榍薪z機(jī)銅排鏈上煙垢粘附過多且壓實(shí)，煙垢深入銅排鏈溝槽不易徹底清理;同時，因?yàn)闊煿傅亩逊e，降低了銅排鏈表面的摩擦系數(shù)，使物料與銅排鏈產(chǎn)生打滑現(xiàn)象，造成設(shè)備性能降低，整絲率下降;為保證銅排鏈表面的清潔度，需要在更換牌號或每天保養(yǎng)時，清除銅排鏈表面的煙垢，這種工作需要人共完成，導(dǎo)致員工的勞動強(qiáng)度增加。技術(shù)人員秉承“以創(chuàng)新促發(fā)展，以科技提效率”的理念，在廣泛調(diào)研、論證的前提下，通過模塊化設(shè)計(jì)、制作、安裝自動清掃裝置，解決了銅排鏈清掃難的問題。

1 確定方案

我廠使用SQ213型切絲機(jī)，根據(jù)現(xiàn)有設(shè)備結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、現(xiàn)場安裝環(huán)境、清掃效果等方面，提出了3種備選方案，并對方案進(jìn)行可行性分析及評估。

1.1 采用高溫壓縮空氣清掃

利用高溫壓縮空氣對銅排鏈表面、溝槽進(jìn)行清潔，可以達(dá)到清潔的目的，并對此種方案的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了分析。

1.1.1 優(yōu)點(diǎn):因?yàn)闊煿傅某煞种饕獮闊熡?、料液、水分，其特點(diǎn)是在較高的溫度下會變脆，清潔起來快速、徹底。

1.1.2 缺點(diǎn):此裝置中的換熱器體積:1000x400x1000，現(xiàn)場允許安裝的位置:800x400x2300，現(xiàn)場難以滿足安裝要求。

1.1.3 方案整體評估:從經(jīng)濟(jì)性、難易度、用時及預(yù)期效果等方面運(yùn)用因果矩陣進(jìn)行評價(jià)，輸入重要度排序得分為52。

1.2 在排鏈尾部加裝掃輥

利用加裝的掃輥毛刷絲對銅排鏈表面及溝槽進(jìn)行清潔。

1.2.1 優(yōu)點(diǎn):設(shè)計(jì)簡單，只需增加一副掃輥及動力傳動機(jī)構(gòu)。

1.2.2 缺點(diǎn):設(shè)備改動較大，需要增加掃輥、掃輥軸、鏈條、防護(hù)罩等部件，給設(shè)備操作、保養(yǎng)帶來不便。掃輥旋轉(zhuǎn)的切線方向與銅排鏈的溝槽垂直，清掃效果差。同時給設(shè)備操作、保養(yǎng)帶來不便。

1.2.3 方案整體評估:從經(jīng)濟(jì)性、難易度、用時及預(yù)期效果等方面運(yùn)用因果矩陣進(jìn)行評價(jià)，輸入重要度排序得分為64。

1.3 加裝直線往復(fù)清潔裝置采用氣缸以直線往復(fù)運(yùn)動方式對銅排鏈表面及溝槽進(jìn)行清潔。

1.3.1 優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡單緊湊、安全性高、清潔效果好、清潔元件調(diào)整、更換方便。

1.3.2 缺點(diǎn):清掃毛刷需要根據(jù)銅排鏈結(jié)構(gòu)特點(diǎn)定制、對毛刷材質(zhì)要求高。

1.3.3 方案整體評估:從經(jīng)濟(jì)性、難易度、用時及預(yù)期效果等方面運(yùn)用因果矩陣進(jìn)行評價(jià)，輸入重要度排序得分為103。從輸入重要度排序明顯可以看出，方案1.3“加裝直線往復(fù)清潔裝置”得分最高，為最佳方案。

2 設(shè)計(jì)理念

2.1 模塊化設(shè)計(jì)

引入模塊化設(shè)計(jì)理念，清掃裝置分為控制模塊與執(zhí)行模塊兩個模板。模塊設(shè)計(jì)、調(diào)整好后，在與設(shè)備對接，不影響設(shè)備正常使用，便于以后的維修保養(yǎng)。

2.2 運(yùn)動方向

清潔毛刷的運(yùn)行方向與銅排鏈的運(yùn)動方向垂直，移動方式采用直線往復(fù)運(yùn)動，這樣保證了毛刷絲的移動方向與銅排鏈的凹槽方向一致，從而達(dá)到較好的清潔效果。

3 系統(tǒng)組成

3.1 控制模塊

控制模塊主要由電磁閥、24V電源、過濾器、繼電器、磁力接近開關(guān)等組成(具體型號如表1)，按照氣動控制原理圖連接(圖1)、并按照控制電路圖接線后(圖2)，實(shí)現(xiàn)清掃毛刷的往復(fù)直線運(yùn)動。并且兩臺切絲機(jī)共用一套控制模塊。

表1 控制模塊的器件型號、參數(shù)

3.2 執(zhí)行模塊

執(zhí)行模塊主要包括清潔元件、驅(qū)動元件、固定支架等。清潔元件為尼龍絲與植物棕的組合體，具有很高的機(jī)械強(qiáng)度，軟化點(diǎn)高，耐熱，摩擦系數(shù)低，耐磨損，自潤滑性，有效回彈率在95%左右;驅(qū)動元件為磁藕式無桿氣缸，氣缸調(diào)速范圍寬達(dá)到65m/min，缸體通過內(nèi)外磁環(huán)的相互作用來實(shí)現(xiàn)往復(fù)直線運(yùn)動，節(jié)省安裝空間，同時適用于粉塵、潮濕等惡劣環(huán)境，根據(jù)現(xiàn)場允許安裝環(huán)境及驅(qū)動的要求，最終選取歐勒佳P230型氣缸。

圖3 執(zhí)行模塊安裝效果圖

4 工作過程

兩位四通單控電磁閥在電、汽同時具備的條件下，壓縮空氣經(jīng)過電磁閥進(jìn)氣口到達(dá)氣缸的左端驅(qū)動電磁閥向右移動，當(dāng)氣缸的滑塊移動到左端時，在滑塊的磁力作用下，右端的磁力接近開關(guān)閉合，這時電磁頭的電源接通，二位四通單控電磁閥閥芯換向，這時壓縮空氣進(jìn)入氣缸的另一端，氣缸滑塊帶動毛刷換向，自右向左移動，當(dāng)?shù)竭_(dá)左端時，左端的磁力接近開關(guān)閉合，切斷二位四通單控電磁閥電源，電磁閥閥芯換向，這時清掃毛刷從左側(cè)向右移動，此過程周而復(fù)始。

5 控制過程

按下汽源氣動按鈕，二位三通電磁閥接通，壓縮空氣進(jìn)入控制系統(tǒng)，當(dāng)切絲機(jī)排鏈運(yùn)轉(zhuǎn)，運(yùn)轉(zhuǎn)信號(取自PLC)作為自動在線清掃裝置的啟動信號，在壓縮空氣和控制信號同時具備的條件下，自動清掃往復(fù)裝置開始工作。

6 使用效果與注意事項(xiàng)

6.1 切絲機(jī)銅排鏈班后保養(yǎng)時間由35分鐘降低到3分鐘，大大的減輕了工人的勞動強(qiáng)度。

6.2 因銅排鏈在拆卸、清洗、安裝過程中對銅排鏈會造成部分損壞，將銅排鏈的清洗頻次由原來每月清洗一次，延長到每3個月清洗一次，設(shè)備性能得到提升。

6.3 某牌號整絲率由原來的80%上升到81.4%。

6.4 毛刷磨損到極限后及時進(jìn)行更換。

7 結(jié)論

通過在線清掃往復(fù)裝置的研制，運(yùn)用清掃裝置清潔毛刷的運(yùn)行方向與銅排鏈的運(yùn)動方向垂直，及時對切絲機(jī)排鏈溝槽進(jìn)行清理，有效避免了在生產(chǎn)過程中煙垢的產(chǎn)生，縮短了每日對排鏈的保養(yǎng)時間，延長排鏈清洗周期同時提高了煙絲品質(zhì)。

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