切絲機(jī)磨刀系統(tǒng)自清潔裝置

袁書豪，李 明

（河南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司漯河卷煙廠，河南漯河 462000）

0 引言

漯河卷煙廠使用的SQ37 切絲機(jī)、SQ344 型切梗機(jī)，是基于Profibus-DP 的現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)，電控系統(tǒng)主要由HMI、PLC、分布式I/O、西門子S120 伺服控制系統(tǒng)構(gòu)成，該型號切絲機(jī)采用的自動化控制技術(shù)，切絲質(zhì)量的穩(wěn)定和高效，是完成工藝指標(biāo)、提高煙絲質(zhì)量、降低消耗的主要因素。

1 存在問題及現(xiàn)狀分析

切絲設(shè)備運行效率是提高煙絲質(zhì)量以及降低勞動強(qiáng)度的關(guān)鍵因素之一。隨著精益管理的深入推進(jìn)，切絲質(zhì)量穩(wěn)定性要求的日益提高，小停機(jī)次數(shù)的嚴(yán)格限制，切絲機(jī)的部分缺陷如磨刀系統(tǒng)磨削問題、砂輪往復(fù)遲滯問題，逐步成為制約切絲質(zhì)量的主要制約因素。由于切絲機(jī)故障較多，頻繁調(diào)換切絲機(jī)，造成料頭料尾量大，設(shè)備維修保養(yǎng)工作難度大，給生產(chǎn)協(xié)調(diào)帶來較大的影響。2019 年7—9 月切絲機(jī)維修時間及主要原因統(tǒng)計見表1。

表1 2019 年7—9 月切絲機(jī)維修時間及主要原因統(tǒng)計表

通過統(tǒng)計表1 得出：磨刀系統(tǒng)故障時間長，占切絲機(jī)維修累計時長的62.86%，因此，對切絲機(jī)磨刀系統(tǒng)改進(jìn)迫在眉睫。

切絲機(jī)磨刀裝置安裝于機(jī)頭架部件上，通過鉸鏈座與機(jī)架部件相連接成為一個整體，必須保持磨刀裝置與刀輥之間正確的位置尺寸關(guān)系。切絲機(jī)磨刀系統(tǒng)在刀輥刀片長度范圍內(nèi)往復(fù)作直線運動磨刀，每次砂輪移動到最右端，金剛石修整器擺動修復(fù)砂輪磨刀面；每次砂輪移動到最左端，同定在機(jī)架上的撞塊推動搖臂，砂輪進(jìn)給軸轉(zhuǎn)動一個角度，砂輪就向前進(jìn)給一個距離，補充磨刀的磨粒損耗。使切絲刀鋒利，切絲輕快，保障切絲質(zhì)量的穩(wěn)定。

2 改進(jìn)內(nèi)容

2.1 清吹裝置

在切絲機(jī)工作過程中，刀輥高速旋轉(zhuǎn)切絲產(chǎn)生大量的煙沫與煙塵，磨刀系統(tǒng)砂輪磨削及刀片損耗也會產(chǎn)生雜物，主要通過除塵管道負(fù)壓將其抽出，但煙塵的擴(kuò)散性會使一部分雜物侵入磨刀系統(tǒng)，日積月累使擋塵帶變形、受損，影響切絲質(zhì)量。

為解決檔塵鋼帶積塵問題，經(jīng)過多次論證，最終決定在磨刀系統(tǒng)兩側(cè)和刀輥體外側(cè)分別導(dǎo)入壓縮空氣系統(tǒng)，使磨刀系統(tǒng)內(nèi)側(cè)始終保持正壓，防止煙絲或煙塵的進(jìn)入。切絲機(jī)磨刀系統(tǒng)實物如圖1 所示。

圖1 切絲機(jī)磨刀系統(tǒng)實物

2.2 往復(fù)自清潔控制

砂輪往復(fù)電機(jī)帶動滾珠絲杠旋轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)安裝在滾珠絲杠上的磨刀系統(tǒng)及擋塵鋼帶做橫向往復(fù)運動，對刀輥體上刀片進(jìn)行刃磨。擋塵帶兩側(cè)增加噴吹裝置，氣動裝置、節(jié)流裝置，安裝三位五通閥，采用氣動控制元件控制進(jìn)氣，將三位五通閥壓力調(diào)至0.25 MPa，由分布式I/O 箱上數(shù)字量輸出模塊、PLC 和繼電器相連接，實現(xiàn)自動控制?？s氣管路系統(tǒng)如圖2 所示。

2.3 程序設(shè)計

當(dāng)砂輪往復(fù)裝置運行到極限位時，感應(yīng)接近開關(guān)接收到感應(yīng)信號并進(jìn)行反饋，PLC 控制系統(tǒng)驅(qū)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)對磨刀進(jìn)行清吹清潔。左端接近開關(guān)感應(yīng)時，程序控制輸出模塊輸出24 V 電源，中間繼電繼器和三位五通電磁閥線圈分別帶電，繼電器常開觸點吸合，電磁閥壓縮空氣氣源接通，實現(xiàn)對左端壓縮空氣噴吹5 s，反之，右端接近開關(guān)感應(yīng)時，實現(xiàn)右端壓縮空氣噴吹5 s，達(dá)到磨刀除塵清潔的目的，實現(xiàn)磨刀系統(tǒng)的清潔。壓縮空氣控制流程如圖3 所示。修改控制程序使用實現(xiàn)了電控連鎖、自動運行見表2。

圖2 縮氣管路系統(tǒng)

表2 Step 7 功能塊修改表

圖3 壓縮空氣控制流程

3 取得效果

（1）壓縮氣噴吹清潔管路工作穩(wěn)定，運行平穩(wěn)，維修時間顯著降低，刀輥腔體及砂輪往復(fù)軌道內(nèi)煙塵問題得到徹底解決，無故障運行時間明顯增加。

（2）經(jīng)過改進(jìn)，砂輪往復(fù)裝置運行平穩(wěn)，左右極限轉(zhuǎn)換穩(wěn)定，切絲質(zhì)量顯著提高，料頭料尾量大幅減少，物料利用率提高。

（3）切絲機(jī)磨刀裝置維修時間由改進(jìn)前（2019年7 月到2019 年9 月）的22 h，降低到改進(jìn)后的8 h，后改進(jìn)維修方法，維修時間僅為7.1 h，效果良好。