煙草帶式輸送機漏料的分析與改善

彭雪濤++王猛++耿昊洋

摘 要：煙草帶式輸送機因其具有運行平穩(wěn)、造碎小、噪聲小、維修方便等優(yōu)點，在煙草生產(chǎn)過程中得到大規(guī)模應(yīng)用。在實際生產(chǎn)中，煙草帶式輸送機存在大量的漏料現(xiàn)象，易造成物料浪費和設(shè)備故障，該文分析了漏料現(xiàn)象的原因，提出了相應(yīng)的改善措施，并驗證了改善效果。

關(guān)鍵詞：煙草 帶式輸送機 漏料 改善

中圖分類號：TH222 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）12（c）-0095-03

煙草加工業(yè)需要輸送的物料種類繁多，如煙包、煙葉、煙絲、煙梗等，輸送這些物料會根據(jù)物料流量、工藝要求、輸送角度、設(shè)備本身精度要求及設(shè)備安裝場地選擇不同輸送帶搭配相應(yīng)的輸送設(shè)備[1]。帶式輸送機既可用于水平方向輸送，也可以按一定的傾斜角度輸送，它具有運行平穩(wěn)、造碎小、噪聲小和維護(hù)保養(yǎng)難度小的優(yōu)點，因此在煙草生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用[2]。帶式輸送機的常見結(jié)構(gòu)如圖1所示，它主要由機架、輸送皮帶、皮帶主從動輥、張緊裝置、傳動裝置和卸料罩等組成，帶式輸送機的工作原理如圖2所示，喂入輸送皮帶載面上的物料，利用帶與物料之間產(chǎn)生的摩擦力來進(jìn)行輸送[2]。在生產(chǎn)中，帶式輸送機存在大量的漏料現(xiàn)象，對單箱煙耗、現(xiàn)場管理和設(shè)備維護(hù)造成了嚴(yán)重影響，成為了困擾業(yè)界的難題。

1 煙草帶式輸送機的漏料分析

選取某車間50臺帶式輸送機作為樣本，對其漏料點進(jìn)行統(tǒng)計，統(tǒng)計結(jié)果如表1所示，從表1可以看出，帶式輸送機的尾部、頭部和側(cè)邊是主要的漏料點，因此主要針對這3處漏料點進(jìn)行分析和改善。

1.1 帶式輸送機的尾部漏料分析

煙草帶式輸送機尾部的漏料現(xiàn)象如圖3所示，在兩級皮帶的轉(zhuǎn)載處，進(jìn)入到下一級皮帶的物料并沒有跟隨皮帶向前運動，而是向后滑移（俗稱“打滑”）并從尾部的縫隙泄漏到托盤上，造成了大量的物料浪費。

力是改變物體運動狀態(tài)的原因，對輸送帶上物料進(jìn)行受力分析，沿輸送方向的受力分析圖如圖4所示（后文中各物理代號表示的意義相同，不再單獨標(biāo)出）。由力學(xué)知識可知，輸送帶上的物料跟隨皮帶一起向前運動的條件是沿皮帶運動方向，物料所受的合力大于或等于0，即Ff≥G·sinθ，通過數(shù)學(xué)變換，此條件可轉(zhuǎn)化為μ≥tanθ[3]。因此，帶式輸送機尾部物料在皮帶上打滑而造成漏料的原因是：μ過小或θ過大，即皮帶過于光滑或帶式輸送機的傾角過大。

1.2 帶式輸送機的頭部漏料分析

煙葉輸送至帶式輸送機頭部，在卸料罩的圍擋作用下，進(jìn)入下一級輸送裝置，卸料罩外的撒漏與帶式輸送機的結(jié)構(gòu)無關(guān)，不做考慮。帶式輸送機頭部的漏料現(xiàn)象如圖5所示，物料粘附在皮帶上繞過主動輥，在向尾部運動的過程中脫落，撒漏在托盤上。帶式輸送機頭部漏料不僅造成物料浪費，還易導(dǎo)致煙末在托輥上積垢造成帶式輸送機的運轉(zhuǎn)異常。

對帶式輸送機頭部的漏料受力分析如圖6所示，其中Fn為皮帶對煙葉的吸引力。煙草具有一定的濕度，輸送過程中底層煙葉受到上部煙葉的擠壓，容易粘附在皮帶表面，這部分煙葉在帶式輸送機的頭部并未落入下一級輸送設(shè)備中，而是繞過主動輥，順著皮帶向煙草輸送的反方向運動，當(dāng)重力克服豎直方向上的當(dāng)量吸引力時，煙葉落下。因此，帶式輸送機頭部漏料的原因是：物料濕度過大或皮帶的材質(zhì)對物料吸引力較大。

1.3 帶式輸送機的側(cè)邊漏料分析

帶式輸送機側(cè)邊漏料現(xiàn)象如圖7所示，物料越過皮帶的邊界，撒漏在托輥內(nèi)側(cè)、機架外側(cè)和其他位置。在分析帶式輸送機側(cè)邊漏料時，只從帶式輸送機自身的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，而不考慮皮帶跑偏、電機失效等設(shè)備故障導(dǎo)致的漏料。帶式輸送機側(cè)邊漏料具有嚴(yán)重的危害，極易進(jìn)入轉(zhuǎn)子件周圍造成其偏心失效，影響設(shè)備的壽命。

帶式輸送機側(cè)邊漏料的分析簡圖如圖8所示，物料在輸送方向的橫截面上，呈中間高兩邊低的倒V形結(jié)構(gòu)，從圖4的分析可知，中間的物料有向兩邊滑落的趨勢。當(dāng)物料堆集得很高時，中間的物料向兩邊運動，又在側(cè)板處堆集，當(dāng)堆集的高度超過側(cè)板的高度，便越過側(cè)板造成物料撒漏。因此，帶式輸送機側(cè)邊漏料的原因是：物料流量過大或兩邊的圍擋過低。

2 煙草帶式輸送機的漏料改善

綜合前文的分析結(jié)果，帶式輸送機運送物料的理想狀況是：物料跟隨皮帶穩(wěn)定地向前運動而不產(chǎn)生向后的滑移；物料在下落時全部進(jìn)入下一級輸送裝置而不繼續(xù)粘附在皮帶表面；物料均布在皮帶中間而不向兩側(cè)擴散。此理想狀況為改善帶式輸送機漏料的目標(biāo)。

2.1 帶式輸送機尾部漏料的改善措施

物料跟隨皮帶穩(wěn)定地向前運動而不產(chǎn)生向后的滑移，則要求皮帶給物料提供足夠的摩擦力，可采取的措施主要有圖9中的3種。圖9（a）中，將光滑的皮帶改為帶有凸起的皮帶，在煙葉不發(fā)生改變的情況下，這些凸起增加了皮帶與煙葉之間的摩擦系數(shù)，這是改善“打滑”現(xiàn)象最常用的一種措施；圖9（b）中，采用了一種小折角結(jié)構(gòu)，減小了主要輸送面上傾角，受制于煙草生產(chǎn)的空間，在輸送高度一定的情況下，較小的傾角意味著較長的輸送距離，該種措施一般采用較少；圖9（c）在帶式輸送機的尾部增加了輔助裝置，采用封閉的擋邊來防止物料的撒漏，該種措施能減少物料的持續(xù)性撒漏，也是常用的一種改善措施。

2.2 帶式輸送機頭部漏料的改善措施

物料在下落時全部進(jìn)入下一級輸送裝置而不繼續(xù)粘附在皮帶表面，最合理的方法就是施加一個外力促使粘附的物料在繞過主動輥時就脫落，因為濕度是煙葉生產(chǎn)的工藝指標(biāo)之一，一般不發(fā)生變化，皮帶的材質(zhì)也難以更換，故而增加輔助裝置比較現(xiàn)實可行。改善帶式輸送機頭部漏料常見的改善措施有圖10中的3種，其中，圖10（a）加裝刮板和圖10（b）加裝板刷常用于光滑的皮帶，圖10（c）增加滾動式毛刷常用于帶凸起的皮帶。

2.3 帶式輸送機側(cè)邊漏料的改善措施

物料均布在皮帶中間而不向兩側(cè)擴散，則要求物料盡量能克服向兩側(cè)滑落的力。改善帶式輸送機側(cè)邊漏料常見的措施有圖11中的3種，其中，圖11（a）采用內(nèi)凹弧形皮帶，利用物料在兩側(cè)圓弧也受到向弧底滑落的力，來克服物料向側(cè)邊擴散的力，從而使物料集中在中間，即圖上的深色區(qū)域，這種改善措施減少了擋板和裙邊，被現(xiàn)代生產(chǎn)車間大量采用；圖11（b）增加了導(dǎo)流板，將物料重新集中到皮帶中間，延緩了其向兩側(cè)擴散；圖11（c）加裝了擋板，常在物料流量較大的位置采用該種改善措施。

2.4 帶式輸送機漏料的改善效果

在車間生產(chǎn)允許的條件下，依據(jù)前文分析結(jié)果，對50臺樣本帶式輸送機按照上述措施進(jìn)行改善，在同等生產(chǎn)條件下統(tǒng)計漏料現(xiàn)象，得到改善后的漏料統(tǒng)計表如表2所示。

將表2與表1中的結(jié)果相比較，得到改善前后對比圖如圖12所示，從圖12中可以看出，采取改善措施后，漏料點的數(shù)量和漏料點的平均重量都得到了大幅下降，改善效果非常明顯，驗證了前文中的分析結(jié)果。

3 結(jié)語

帶式輸送機是煙草生產(chǎn)中常用的輸送設(shè)備，其漏料現(xiàn)象是煙草工業(yè)的一大難題。該文對這種漏料現(xiàn)象進(jìn)行了統(tǒng)計分析，統(tǒng)計結(jié)果表明帶式輸送機的尾部、頭部和側(cè)邊是主要的漏料點，在分析了這3處漏料點的漏料原因后，根據(jù)分析結(jié)果提出了相應(yīng)的改善措施，統(tǒng)計結(jié)果表明，改善效果明顯。

參考文獻(xiàn)

[1] 程欣.淺談帶式輸送設(shè)備在煙草加工業(yè)的應(yīng)用[J].廣西輕工業(yè)，2010（2）：44-45，52.

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[3] 程靳.理論力學(xué)[M].北京：高等教育出版社，2009.