ZJ112卷煙機蜘蛛手負壓循環(huán)裝置替代方法

摘 要：ZJ112卷煙機蜘蛛手負壓循環(huán)系統(tǒng)中的核心部件為渦旋風(fēng)機，在生產(chǎn)的過程中，由蜘蛛手傳送臂吸入的空氣中含有大量的煙塵，導(dǎo)致隔離倉中容易沉積有煙塵塊，造成隔離倉容積減少，使得渦旋風(fēng)機提供的負壓逐步降低，不能滿足生產(chǎn)要求，需要定期進行清理，費時耗力，同時造成安全隱患。文章通過利用生產(chǎn)現(xiàn)場的其他管道進行優(yōu)化組合，成功地解決了該部位的故障率，提高了設(shè)備的穩(wěn)定性，降低了物料消耗和職工勞動強度。

關(guān)鍵詞：蜘蛛手負壓循環(huán)；負壓平衡罐；電控除塵

1 ZJ112卷煙機組蜘蛛手負壓循環(huán)裝置簡介

ZJ112卷煙機組蜘蛛手負壓循環(huán)裝置是由一個1.5kW的電動機驅(qū)動漩渦風(fēng)機高速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生負壓吸風(fēng)，負壓吸風(fēng)通過吸風(fēng)室，分配給蜘蛛手總成上的傳送臂，八個蜘蛛爪傳送臂依靠負壓吸風(fēng)吸附由煙機卷制成型的雙倍長煙支，在蜘蛛手總成的旋轉(zhuǎn)過程中，將煙支輸送到接裝機的捕煙鼓輪上，漩渦風(fēng)機將廢氣排入除塵管道中，完成循環(huán)。

2 問題的提出

2.1 清理難度大

蜘蛛手負壓循環(huán)系統(tǒng)中的核心部件為漩渦風(fēng)機，其內(nèi)部風(fēng)葉呈隔離倉狀，共計有80個隔離倉，在生產(chǎn)的過程中，由蜘蛛手傳送臂吸入的空氣中含有大量的煙塵，導(dǎo)致隔離倉中容易沉積有煙塵塊，造成隔離倉容積減少，使得漩渦風(fēng)機提供的負壓逐步降低，不能滿足生產(chǎn)要求，需要定期進行清理，而清理一次漩渦風(fēng)機，最快需要四十分鐘，且頻繁地清理漩渦風(fēng)機會導(dǎo)致其安裝底座螺釘斷裂，造成安全隱患。

2.2 引發(fā)其他故障

蜘蛛手負壓循環(huán)系統(tǒng)的負壓是緩慢下降的，在這個過程中，會引發(fā)其他故障，如煙支不到位、跑條、交接掉煙等現(xiàn)象，這些故障在初期發(fā)生時，不可能因此就拆卸漩渦風(fēng)機進行清理，這樣就造成故障率上升，影響生產(chǎn)。

2.3 造成消耗上升

蜘蛛手負壓循環(huán)系統(tǒng)不穩(wěn)定，造成煙支傳送效果差，產(chǎn)生掉煙、煙支不到位等現(xiàn)象，直接會造成接裝機剔除量增大，根據(jù)給機臺降耗帶來困擾。因此，解決蜘蛛手負壓循環(huán)系統(tǒng)容易堵塞問題刻不容緩。

3 原因分析及解決方案的提出

蜘蛛手漩渦風(fēng)機內(nèi)部容易堵塞的根本原因有兩個：（1）漩渦風(fēng)機的工作環(huán)境內(nèi)存在大量的煙塵，造成風(fēng)泵內(nèi)部容易堵塞。（2）漩渦風(fēng)機內(nèi)部結(jié)構(gòu)為隔艙式，導(dǎo)致煙沫容易在隔艙內(nèi)沉積。這兩個原因只要能夠解決任意一項，都能夠解決ZJ112卷接機組蜘蛛手負壓循環(huán)系統(tǒng)的故障問題。

4 方案的設(shè)計

4.1 技術(shù)要點

ZJ112卷煙機蜘蛛手負壓循環(huán)裝置需要滿足以下幾點要求：（1）替代裝置真空值要≥-0.0315Mpa（即原有風(fēng)泵真空值）。（2）吸風(fēng)需連續(xù)穩(wěn)定、波動小。（3）新系統(tǒng)的能耗不大于原有風(fēng)機能耗。（4）替代裝置的體積不能大于原有風(fēng)機的體積。

滿足以上條件的情況下，在現(xiàn)有技術(shù)水平上有以下三種方式可以實現(xiàn)：一是在蜘蛛手風(fēng)機與蜘蛛手總成之間增加除塵過濾器，但是除塵過濾器本身就會造成負壓風(fēng)機的壓力降低，因此這種方案對設(shè)備現(xiàn)狀不會有太大的改觀。二是使用更大型的風(fēng)機來替代原有風(fēng)機，但是會造成能耗上升，同時大型的風(fēng)機體積也更大，無法正確安裝到位，即便能夠安裝，也無法避免拆卸清理的局面，因此這種方案也不值得推薦。三是使用生產(chǎn)現(xiàn)場其他負壓管道來提供負壓，一般卷煙生產(chǎn)企業(yè)，煙機配套的管道有主除塵管道、風(fēng)力送絲管道、水松紙鼓輪負壓管道等，其中水松紙負壓管道的壓力值為-0.06Mpa，遠大于ZJ112卷煙機蜘蛛手負壓需求，因此可以借用此管道進行負壓平衡、再除塵的方式來解決蜘蛛手負壓風(fēng)機堵塞的現(xiàn)象。

4.2 設(shè)計思路推導(dǎo)

根據(jù)原有蜘蛛手負壓循環(huán)裝置的技術(shù)要求，從各方面考慮問題，確定需要以下細節(jié)方案：（1）為減少負壓波動，需要設(shè)計一套負壓平衡裝置來保證負壓穩(wěn)定。（2）原漩渦風(fēng)機-0.0315Mpa，負壓過大會影響到煙支外觀質(zhì)量，需設(shè)計負壓調(diào)節(jié)閥保證負壓在-0.0315Mpa。（3）需安裝真空表對新型吸風(fēng)裝置負壓實時監(jiān)控。（4）需設(shè)計灰塵過濾裝置對負壓管路進行清潔，保證負壓管路暢通。（5）負壓平衡裝置安裝位置、材質(zhì)、外形的確定。

5 方案實施

5.1 設(shè)計負壓平衡裝置由于蜘蛛手總成在傳遞煙支時，不可避免的會造成負壓泄露現(xiàn)象，雖然是瞬間，但是難免會造成負壓波動，而水松紙鼓輪在運行時，絕對不能出現(xiàn)負壓波動的現(xiàn)象，因此不能單純地進行管道借用，必須有一個負壓緩沖、平衡的裝置來降低負壓的波動。

負壓平衡裝置容積計算：

V=（Q1-Q2）/[10-（P1-P2）]=（0.06-0.04）/[10-（0.06-0.02）]=0.05m3

式中：Q1：供氣量；Q2：輸出管道容積；P1：出口真空負壓；P2：蜘蛛手抽吸槽真空負壓。

根據(jù)負壓平衡裝置容積：S=πR2=3.14×652=0.2047m2

V=Sh=0.2×0.26=0.052m3

通過計算得出負壓平衡裝置外形尺寸為直徑130mm，長260mm的圓柱體。

負壓平衡罐的表面需具備三個以上接口，一個為進氣口，兩個為出氣口，分別接通水松紙鼓輪負壓管道和蜘蛛手負壓風(fēng)腔，同時接通蜘蛛手負壓風(fēng)腔的管道閥門可以選擇合適規(guī)格的截止閥來實現(xiàn)負壓的調(diào)節(jié)功能。設(shè)計好負壓平衡罐之后，可以將其安裝在ZJ112卷煙機MAX背面的防護罩內(nèi)，非常簡便。

5.2 設(shè)計負壓管道除塵裝置

利用管道代替風(fēng)機的方法雖然簡單，但是仍需考慮負壓管道堵塞會對設(shè)備運轉(zhuǎn)帶來的不利因素，因此需要設(shè)計一個管道除塵裝置，由于水松紙負壓管道的負壓要大于原有蜘蛛手的負壓，因此可以在蜘蛛手風(fēng)腔至負壓平衡罐之間的管道中安裝一個灰塵分離器，這樣即便灰塵分離器堵塞一部分，仍然不會影響到設(shè)備的正常運行。但是為了盡量降低灰塵分離器的堵塞現(xiàn)象，考慮在灰塵分離器中間分支一個負壓管道，管道的另一端通過電控碟閥的控制通向車間主除塵管道，這樣以來，在正常生產(chǎn)中，碟閥處于關(guān)閉狀態(tài)，灰塵分離器正常工作，將蜘蛛手裝置中吸附過來的灰塵進行隔離處理，當(dāng)設(shè)備停止運行，煙條烙鐵自動抬起時，系統(tǒng)發(fā)出一個信號，該電控碟閥打開，灰塵分離器中的灰塵被主除塵自動進行清理，當(dāng)設(shè)備正常運行，煙條烙鐵落下時，碟閥自動關(guān)閉，再次形成密閉效果，保障灰塵分離器的正常功能，形成完美閉環(huán)。

以上改進，徹底取消了蜘蛛手負壓風(fēng)機，至少每兩年減少了一次更換電機、風(fēng)機的費用，且蜘蛛手負壓風(fēng)機的功率為1.5kW，每年可以節(jié)約大量的電力費用支出，在目前精益管理盛行的時期，該項目可以取得的效益非常明顯，值得推廣。

6 結(jié)束語

設(shè)備技術(shù)改造是設(shè)備使用和維修工作中的一項創(chuàng)新工作，對提高設(shè)備性能，改造不合理結(jié)構(gòu)，降低消耗，提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高設(shè)備有效作業(yè)率，促使維修人員不斷學(xué)習(xí)和專研專業(yè)知識，提高技術(shù)水平起到積極作用。本次對ZJ112卷煙機組蜘蛛手負壓循環(huán)系統(tǒng)的改進，利用簡單的管道平衡、再除塵的方法替代了原有的機構(gòu)。降低了能耗和設(shè)備維修時間，減少了操作人員的勞動強度，基本達成了改進之初制定的目標(biāo)。

參考文獻

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