SQ213型切絲機在線清掃裝置的研制

張江濤

(保定卷煙廠，河北 保定 071000)

在共好文化“以人為本”理念的引領下，在“清潔等于維修”設備管理理念的指導下，針對切絲機銅排鏈保養用時過長、員工勞動強度大的問題深入調查、分析，從中發現保養時間長主要因為切絲機銅排鏈上煙垢粘附過多且壓實，煙垢深入銅排鏈溝槽不易徹底清理;同時，因為煙垢的堆積，降低了銅排鏈表面的摩擦系數，使物料與銅排鏈產生打滑現象，造成設備性能降低，整絲率下降;為保證銅排鏈表面的清潔度，需要在更換牌號或每天保養時，清除銅排鏈表面的煙垢，這種工作需要人共完成，導致員工的勞動強度增加。技術人員秉承“以創新促發展，以科技提效率”的理念，在廣泛調研、論證的前提下，通過模塊化設計、制作、安裝自動清掃裝置，解決了銅排鏈清掃難的問題。

1 確定方案

我廠使用SQ213型切絲機，根據現有設備結構特點、現場安裝環境、清掃效果等方面，提出了3種備選方案，并對方案進行可行性分析及評估。

1.1 采用高溫壓縮空氣清掃

利用高溫壓縮空氣對銅排鏈表面、溝槽進行清潔，可以達到清潔的目的，并對此種方案的優缺點進行了分析。

1.1.1 優點:因為煙垢的成分主要為煙油、料液、水分，其特點是在較高的溫度下會變脆，清潔起來快速、徹底。

1.1.2 缺點:此裝置中的換熱器體積:1000x400x1000，現場允許安裝的位置:800x400x2300，現場難以滿足安裝要求。

1.1.3 方案整體評估:從經濟性、難易度、用時及預期效果等方面運用因果矩陣進行評價，輸入重要度排序得分為52。

1.2 在排鏈尾部加裝掃輥

利用加裝的掃輥毛刷絲對銅排鏈表面及溝槽進行清潔。

1.2.1 優點:設計簡單，只需增加一副掃輥及動力傳動機構。

1.2.2 缺點:設備改動較大，需要增加掃輥、掃輥軸、鏈條、防護罩等部件，給設備操作、保養帶來不便。掃輥旋轉的切線方向與銅排鏈的溝槽垂直，清掃效果差。同時給設備操作、保養帶來不便。

1.2.3 方案整體評估:從經濟性、難易度、用時及預期效果等方面運用因果矩陣進行評價，輸入重要度排序得分為64。

1.3 加裝直線往復清潔裝置采用氣缸以直線往復運動方式對銅排鏈表面及溝槽進行清潔。

1.3.1 優點:結構簡單緊湊、安全性高、清潔效果好、清潔元件調整、更換方便。

1.3.2 缺點:清掃毛刷需要根據銅排鏈結構特點定制、對毛刷材質要求高。

1.3.3 方案整體評估:從經濟性、難易度、用時及預期效果等方面運用因果矩陣進行評價，輸入重要度排序得分為103。從輸入重要度排序明顯可以看出，方案1.3“加裝直線往復清潔裝置”得分最高，為最佳方案。

2 設計理念

2.1 模塊化設計

引入模塊化設計理念，清掃裝置分為控制模塊與執行模塊兩個模板。模塊設計、調整好后，在與設備對接，不影響設備正常使用，便于以后的維修保養。

2.2 運動方向

清潔毛刷的運行方向與銅排鏈的運動方向垂直，移動方式采用直線往復運動，這樣保證了毛刷絲的移動方向與銅排鏈的凹槽方向一致，從而達到較好的清潔效果。

3 系統組成

3.1 控制模塊

控制模塊主要由電磁閥、24V電源、過濾器、繼電器、磁力接近開關等組成(具體型號如表1)，按照氣動控制原理圖連接(圖1)、并按照控制電路圖接線后(圖2)，實現清掃毛刷的往復直線運動。并且兩臺切絲機共用一套控制模塊。

表1 控制模塊的器件型號、參數

3.2 執行模塊

執行模塊主要包括清潔元件、驅動元件、固定支架等。清潔元件為尼龍絲與植物棕的組合體，具有很高的機械強度，軟化點高，耐熱，摩擦系數低，耐磨損，自潤滑性，有效回彈率在95%左右;驅動元件為磁藕式無桿氣缸，氣缸調速范圍寬達到65m/min，缸體通過內外磁環的相互作用來實現往復直線運動，節省安裝空間，同時適用于粉塵、潮濕等惡劣環境，根據現場允許安裝環境及驅動的要求，最終選取歐勒佳P230型氣缸。

圖3 執行模塊安裝效果圖

4 工作過程

兩位四通單控電磁閥在電、汽同時具備的條件下，壓縮空氣經過電磁閥進氣口到達氣缸的左端驅動電磁閥向右移動，當氣缸的滑塊移動到左端時，在滑塊的磁力作用下，右端的磁力接近開關閉合，這時電磁頭的電源接通，二位四通單控電磁閥閥芯換向，這時壓縮空氣進入氣缸的另一端，氣缸滑塊帶動毛刷換向，自右向左移動，當到達左端時，左端的磁力接近開關閉合，切斷二位四通單控電磁閥電源，電磁閥閥芯換向，這時清掃毛刷從左側向右移動，此過程周而復始。

5 控制過程

按下汽源氣動按鈕，二位三通電磁閥接通，壓縮空氣進入控制系統，當切絲機排鏈運轉，運轉信號(取自PLC)作為自動在線清掃裝置的啟動信號，在壓縮空氣和控制信號同時具備的條件下，自動清掃往復裝置開始工作。

6 使用效果與注意事項

6.1 切絲機銅排鏈班后保養時間由35分鐘降低到3分鐘，大大的減輕了工人的勞動強度。

6.2 因銅排鏈在拆卸、清洗、安裝過程中對銅排鏈會造成部分損壞，將銅排鏈的清洗頻次由原來每月清洗一次，延長到每3個月清洗一次，設備性能得到提升。

6.3 某牌號整絲率由原來的80%上升到81.4%。

6.4 毛刷磨損到極限后及時進行更換。

7 結論

通過在線清掃往復裝置的研制，運用清掃裝置清潔毛刷的運行方向與銅排鏈的運動方向垂直，及時對切絲機排鏈溝槽進行清理，有效避免了在生產過程中煙垢的產生，縮短了每日對排鏈的保養時間，延長排鏈清洗周期同時提高了煙絲品質。

[1]劉愛萍，陳志平，鄭津洋，固定式負壓吸塵清掃裝置的研制[J].上海:上海出版社，2001.

[2]王光明.噴射干冰式轉向架清掃裝置[J].青島:青島出版社，2010.

[3]吳潤燕，武宏波，劉春陽.機電五金手冊[M].鄭州:河南科學技術出版社，2009.

[4]張展.機械設計通用手冊[M].北京:機械工業出版社，2008.

[5]崔堅.西門子工業網絡通信指南[M].北京:機械工業出版社，2010.