新型滤嘴接收机管道检测装置的研究

   ZJ112卷接机组是当前卷烟生产的主机型,其设计运行速度为1支/分钟,滤嘴接收机在供嘴过程中若发生缺嘴或堵塞情况,维修和清理必定会浪费大量的滤嘴,增加人工上嘴劳动强度。由于接收机管道检测采用光纤传感器且安装位置较高,运行中常因共振造成光纤松动或折断等导致滤嘴供应故障。而且,光纤传感器备件已更新,经试验发现新备件造成接收机堵塞不停机。因此,研制新型滤嘴接收机管道检测装置是当前重任务。 
  AbstractThe ZJ112 coil unit is the main model of the current cigarette production, and its design speed is 1 pieces/min. During the process of providing the filter, if there is a lack of filter or jam, the filter receiver will waste a lot of filters and increase the labor intensity of manual installation. Because the receiver’s pipeline detection adopts optical fiber sensor and the installation position is high, operation often causes the fiber to loose or break due to resonance, resulting in the failure of filter providing. Moreover, the spare parts of the optical fiber sensor have been updated, and the new spare parts have been found to cause the blocking of the receiver. Therefore, it is an important task to develop a new type of filter detector for filter receiver. 
  关键词ZJ112卷接机组;滤嘴接收机;管道检测;传感器 
  KeywordsZJ112 coil unit; filters receiver; pipeline testing; sensor 
  中图分类号TS43 文献标志码A 文章编号1673-169(218)4-166-2 
  1 接收机组成及存在问题 
  滤嘴接收机由光纤传感器WLL12、横向传送通道、滤嘴料斗及输送电机等组成。滤嘴由发射机和输送管道送来后,经过机组上方的带光纤光电开关时产生一个高电位自动启动输送电机,经过横向传送后进入滤嘴料斗。 
  带光纤光电开关位于进料嘴上方一米处,在运行和堵塞清理过程中常由于共振震动及堵塞清理时的人为原因,导致传感器松动、光纤位置变动或折断,接收不到光信号而造成输送电机停机堵塞,进而引起卷烟机滤嘴停供,影响卷烟机生产效率2。 
  通过查找车间维修记录,统计分析了216年3月至216年12月, ZJ112和ZJ17卷接机组滤嘴接收机故障频次。统计结果表明ZJ112卷接机组滤嘴接收机月均故障频次高达14.3次/月,维修时间平均为21.5min/次。而ZJ17机组月均故障频次仅为9次/月,维修时间也仅为7.6min/次。ZJ112故障频次偏高,为满足生产需求需得到降低。 
  2 接收机管道堵塞故障方案制定 
  2.1 传感器位置过高的方案制定 
  对于传感器位置過高,分别设计将传感器位置移动到管底部、接收机接口处和接收机弯道处三个方案。 
  经过对比发现,方案二具有几乎无振动,造成的损坏小,便于检修、清理等优点,因此选择方案二作为位置方案。 
  2.2 光纤传感器不稳定的方案制定 
  由于原光纤传感器WLL12具有L/D(亮动/暗动)功能,且所选用的是PNP型。因此,在选择传感器时需选择具有相同功能的元件。通过查阅相关资料,召开小组讨论会,最终选定常用高频高速光电开关KT2G,WL15-P46,WL15-P43三种替换方案,并将三种光电开关分别安装后试验改进效果。 
  根据试验结果,光电开关WL15-P43具有体积小,成本低,工作稳定可靠的优点,其信号反向,堵塞不停机,塑料材质易损坏的缺点可以通过技术手段解决。因此,选择方案二作为传感器方案。 
  2.3 传感器易损坏的方案制定 
  对于塑料质传感器容易损坏,设计金属罩壳3将传感器密封保护,关于金属罩壳的形状分别设计了全封闭型、半封闭勾型和半封闭L型三种设计方案。 
  经过对比,半封闭勾型罩壳具有良好的密封保护性能,且便于安装、维修。因此,选择方案三作为保护装置方案。 
  3 接收机管道堵塞故障方案实施 
  通过因子汇总并对各个影响因子分析发现,传感器位置过高、光纤传感器不稳定和传感器易损坏是造成接收机管道堵塞故障的主原因。针对三个主影响因子,分别制定解决方案。 
  3.1 传感器位置过高的方案实施 
  接收机管道检测传感器位置由原来的管道高处移至滤嘴接收机底部,光纤位置移至接收机入口铜管上玻璃管处,大大降低了因光纤松动造成的故障。 
  3.2 光纤传感器不稳定的方案实施 
  由于WL15-P43来料时产生的信号为低电平,而实际需的是高电平。需设计一个换向电路,来料时将传感器切换为高电平状态,保证来料后自动启动输送电机,堵塞后立即停机,防止继续料造成大规模堵塞。设计的电路如图1所示。
 采用二极管、三极管以及電阻等电子元件焊接换向电路单元,制作封装完成后,与传感器WL15-P43插头电缆相接,并进行试验。 
  试验结果表明,加装换向电路单元的传感器WL15-P43与原光纤传感器WLL12具有相同的动作信号,因此可以进行替换。 
  3.3 传感器易损坏的方案实施 
  根据设计方案,结合传感器尺寸及安装位置情况,绘制保护装置金属罩壳图纸,并根据图纸进行加工。 
  4 新型滤嘴接收机管道检测装置研究 
  4.1 新型滤嘴接收机管道检测装置的研制 
  将设计的换向电路与传感器WL15-P43相接后安装于金属罩壳内,再将金属罩壳安装于接收机铜管的配合处,并加装反光板,新型接收机管道检测装置工装即加工制作完成,装置实物图如图2所示。 
  4.2 新型滤嘴接收机管道检测装置的工作状态研究 
  首先将新型滤嘴接收机管道检测装置安装到ZJ112机组进行试验,接线并调节传感器的灵敏度,传感器正常工作,实际工作时运行状态。 
  4.3 新型滤嘴接收机管道检测装置运行效果研究 
  通过217年6月至12月的实际运行观察,接收机的故障频次由14.3次/月降低到了2.1次/月,维修时间由原来的21.5min/次降低到了1.2min/次,改进效果明显。 
  在降低了接收机故障频次的同时,新型滤嘴接收机管道检测装置节约了大量滤棒和备件。按照每次故障浪费5支滤棒计算,改进后每年可节约滤棒(14.3-2.1)*12*5=7212支;由于原备件费用为21元/套,改进后备件费用为7元/套,每套可节约备件费用14元。 
  新型滤嘴接收机管道检测装置的应用高发射机的发射能力,减少人工上嘴,降低劳动强度,减少维修时间,增强清洁、维修安全性。 
  5 小结 
  技术人员将接收机管道检测装置的改动部分及操作注意事项对操作人员进行现场说明,将设计的图纸归档,编号管理纳入备件手册。 
  在试验成功的基础上,逐步完成对其他ZJ112滤嘴接收机管道检测装置的改进调试,完成新型滤嘴接收机管道检测装置的推广应用。 
  团队成员对于新型滤嘴接收机管道检测装置的运行情况进行长期跟踪观察,及时总结本次项目中的得失及经验教训,为后续改进活动奠定基础。 
  参考文献 
  1陈媛媛,吕岩峰.YF26A滤嘴接收机滤嘴堵塞检测装置的研究J.科技展望,215,25(33)81. 
  2刘豪. PA9滤嘴接装机常见故障及处理J.烟草科技,1991(1)19. 
  3王宁.机械设计M.北京机械工业出版社,211.

  

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