条烟输送系统流量转换装置的研究与设计

李端端+郑雨龙

摘 要 本文针对生产过程中条烟输送系统C型滑道翻板处经常出现条烟挤伤损坏的情况，通过对设备的工艺流程、运行原理、故障原因等进行调查分析，设计了一套条烟输送系统流量转换装置。该装置的设计彻底解决了C型滑道翻板挤烟的问题，保证条烟输送系统稳定运行，减少了因挤烟造成的物料浪费，避免了处理故障时存在的安全隐患，降低了操作人员的劳动强度，提高了设备、人员的有效作业率。

【关键词】条烟输送系统 翻板挤烟 流量转换装置

随着中国经济进入新常态，烟草行业面临增长速度回落、结构空间变窄、控烟履约任务艰巨等的新考验，如何积极适应新常态，推动企业持续稳定健康发展，成为张烟公司面临的重要问题。公司按照“生产上水平、企业增实力、员工得实惠”的总体思路，以“节能降耗、降本增效”为工作重点，积极提高自主创新能力，加强过程控制，准确发力、乘势而上、加快发展。

1 设计背景

条烟输送系统是实现卷烟工业企业物流自动化的一个重要组成部分，将卷包机组包装出的成品条烟提升到空中输送线，输送线在空中合流，最后经过选道装置和C型滑道进入装封箱机，完成卷包机组到装封箱机组间的重要过渡。在生产过程中，因條烟输送系统C型滑道翻板处出现堵塞挤烟故障，造成设备有效作业率低、高废品率和潜在的质量、安全问题。针对这一问题，我们设计了一套流量转换装置，确保该装置加装后，不再出现翻板处挤烟问题，且对成品条烟外观质量无影响。

2 设计思路

本文主要从以下几个方面进行设计：

2.1 总体方案的选择

通过对故障原因进行分析、实验可知，流量转换装置设计的关键在于条烟的控制，而阻挡器的设计关系到能否有效地控制条烟流量。通过对跑道两侧压紧方式、跑道下方阻挡器抬起方式、跑道上方阻挡器下压方式三种方案进行对比，确定该装置的设计选用跑道上方阻挡器下压方式。

2.2 机械、电气方案的分析与设计

在满足车间现场生产、工艺要求的基础上，对阻挡器、摆臂、气动部分、电控部分的方案进行设计，对气缸链接摆臂的技术参数进行计算，绘制组件的加工设计图，编写PLC控制程序，并进行仿真、调试。

2.3 流量转换装置的加工实施

在设计方案、绘制图纸、编写程序的基础上，对装置进行加工实施，最终满足生产、工艺需求并实际应用。

3 流量转换装置的设计

3.1 方案设计

3.1.1 阻挡器的设计

用一体式毛刷轴在气缸动作下，对所有跑道进行阻挡，由于条烟下落速度快，毛刷由毛刷轴代替，避免划伤烟条表面，结构简单，安全可靠，方便安装。

3.1.2 摆臂的设计

根据测量辊子的最佳安装距离和气缸立柱间距离，将摆臂设计加工成“>”型，分别在支架上、中、下打孔，上部固定轴，中部链接跑道，下部链接气缸，气缸动作带动上部毛刷轴下压。

3.1.3 气动部分的设计

采用双作用有杆气缸控制毛刷辊，将标准有杆双向气缸固定在立柱上，另一端链接支架，微调气缸与关节轴承的结合量，带动“>”型支架，完成下压和抬起的动作，安全可靠，方便加工，成本低。

3.1.4 电控部分的设计

将控制信号作为输入点接入到条烟输送系统的分布式IO中，在机柜大型PLC中处理，并控制流量转换装置，便于现场实施、维护、修理，成本低且安全可靠。

3.2 参数计算

在大体设计思想的前提下，对机械部分的关键参数进行测算，确保摆臂和毛刷轴的动作不影响设备正常的运行，摆臂的弯曲度设计需要满足40mm标准气缸的动作行程要求，当气缸动作时毛刷轴正好压紧烟条0.6cm-0.9cm，且能保证毛刷轴有1.5cm 的调整高度，如图1。

3.3 程序编写

通过分析图纸与现场核实，以装箱机启动和停止为信号，编写该装置控制程序，实现毛刷轴在摆臂带动下下压，挡住条烟通过，下压的时间为T1。在毛刷轴下压延时T2后，翻板动作（打开或者关闭），完成流量转换。在翻板动作完成后，毛刷轴抬起，条烟正常通行。确定T1、T2的时间值，保证装置的正常运行，如图2。

4 结束语

该装置选用跑道上方阻挡器下压方式控制条烟流量，根据车间生产、工艺实际需要进行研发，实现了全部设计要求，具有结构简单、运行稳定、安全可靠的特点。该装置的研制彻底解决了C型滑道翻板挤烟的问题，保证条烟输送系统稳定运行，减少了因挤烟造成的物料浪费，避免了处理故障时存在的安全隐患，降低了操作人员的劳动强度，提高了设备、人员的有效作业率。

参考文献

[1]郑雨龙，金姝彬等.一种条烟输送系统流量转换装置[P].中华人民共和国：ZL 2015 2 0792610.X， 2015.10.

[2]马洪明.条烟应急输送系统的自动控制与物流优化研究[D].山东大学，2012.

作者单位

河北中烟张家口卷烟厂有限责任公司 河北省张家口市 075000