ZJ17漩渦負壓風機積塵現象處理

李本強，王石金，崔志峰

（河南中煙安陽卷煙廠，河南安陽 45500）

1 故障現象

ZJ17卷接機組是目前卷接設備的主力機型，其中本機組煙支輸送系統采用蜘蛛手機構，傳遞煙支平穩，外觀不受損傷，無撞頭等優點。吸爪所需負壓由漩渦吸風機提供，蜘蛛手機構吸爪是利用負壓空氣吸附傳煙導軌上的煙支，并輸送到YJ27型接裝機的進煙鼓輪的承煙槽內[1]。漩渦風機負壓系統主要給煙支輸送提供足夠的負壓，協助完成煙支輸送任務。設備在運轉過程中，蜘蛛手吸爪在向進煙鼓輪的承煙槽內輸送煙支過程中經常出現飛煙、掉煙、煙支不到位和跑條等現象。檢查后發現此類故障現象是因蜘蛛手吸爪風力較小，吸爪無法平穩的將傳煙導軌上的煙支吸附并傳送至煙鼓輪承煙槽內造成此現象[2]。因此需要停機進行拆卸清理負壓漩渦風機葉輪上粘附的積塵，直接影響在線產品質量和設備運行效率。

2 故障分析

2.1 根據蜘蛛手工作原理

蜘蛛手機構吸爪是利用負壓空氣吸住傳煙導軌上的煙支，并輸送到YJ27型接裝機的進煙鼓輪的承煙槽內（圖1）。在吸爪吸附煙支輸送交接的同時，一部分灰塵及煙末隨吸爪進入負壓通道。

圖1 蜘蛛手

2.2 蜘蛛手機構負壓氣流流向分析

由于漩渦吸風機負壓是通過蜘蛛手旋轉臂、齒輪套、等零件提供給蜘蛛手吸爪。蜘蛛手部件高速運行時，潤滑油、油脂在對機械傳動的部件進行潤滑同時，不可避免有少量潤滑油及油脂隨負壓進入負壓通道。

2.3 根據漩渦風機工作原理分析

漩渦風機（北京市京豐通風設備有限公司）的葉輪由數個40片為一組的葉輪組成，它類似龐大的氣輪機的葉輪，如圖2所示。葉輪葉片中間的空氣受到了離心力的作用，向葉輪的邊緣運動，在那里空氣進入泵體環行空腔，重新從葉片的起點以同樣的方式再進行循環。葉輪旋轉所產生的循環氣風機流，以供負壓供蜘蛛手機構使用。風機轉速2800 r/min，負壓值-0.027 MPa，功率1.1 kW，最大流量125 m3/h。風機的出口與集中車間除塵管道相連，以清除漩渦吸風機吸出的煙塵[3]。由于在工作過程中吸入大量的煙末、粉塵及蜘蛛手機構運行中滲漏的少量潤滑油及油脂隨負壓進入負壓通道，隨負壓氣流進入風機殼體（圖3）。粘附在高速旋轉的葉輪兩側，造成風量減小，造成蜘蛛手甩煙、掉煙、煙支不到位等設備故障。葉輪旋轉失去平衡，加速風機軸承及電機的損壞，旋渦風機的工作位置為臥式安裝，清理、安裝維修及不方便。

2.4 根據漩渦風機結構分析

為了風機在高速運行中迅速散熱，風機殼體及葉輪為鑄鋁材料，裝配工藝要求嚴格。經常拆卸使緊固殼體的螺絲容易滑絲，殼體封閉不嚴、葉輪裝配精度降低，直接影響風機工作性能。由于風機在設備上為臥式安裝，位置空間狹小，整體拆卸及不方便，需2人配合才能完成整個拆卸、清理、安裝過程，整個工作過程需要2 h左右。

3 改進措施

根據漩渦風機工作原理，對風機殼體內外進行測繪、測量、計算及葉輪旋轉方向，工作狀態的基礎上進行分析，經多次試驗、驗證確定最終改進方案。決定在風機出風口上面風機端蓋兩側傾斜面各鉆一直徑4 mm通孔，與Φ6 mm的氣接頭連接（固定），如圖4所示。使高壓氣流對準高速旋轉的葉輪兩側進行清潔，使粘附在葉輪兩側的粉塵、煙末在高壓空氣氣流的作用下及葉輪葉片中間的空氣受到了離心力的作用下，將粘附在葉輪兩側的粉塵、煙末及時排出。Φ6 mm的氣接頭連接與外徑6 mm高壓氣管連接于單項電磁閥Φ6 mm氣接頭。單項電磁閥的打開、閉合受PLC控制，當設備停機時單向電磁閥導通高壓空氣對旋轉的葉輪兩側進行清理，當設備正常運行時單向電磁閥閉合，高壓空氣停止。當設備停機后關閉風機后單向電磁閥閉合，高壓空氣停止。

這樣改進設計既能達到清理效果，又節省能源。此系統只在設備運行的間歇時間進行工作，不影響設備正常運行系統壓力。有效的避免了影響在線產品貭量和設備運行效率現象，降低維修、保養頻次，節約維修成本。

為了避免設備停機煙末、粉塵從集中除塵管道倒灌現象，建議車間在每次開冷車前10 min提前啟動集中除塵設備，這時設備在準備開機時間段單向電磁閥導通高壓空氣對旋轉的葉輪兩側進行清理。有效的避免了煙末、粉塵倒灌造成風機卡死現象，減輕了維修工作量。

圖2 YJ17SE蜘蛛手負壓氣泵

圖3 堵塞風機

圖4 渦旋風機改進后

4 改進思路

通過對ZJ17漩渦負壓風機積塵的系統改進，提高設備的適應性和穩定性，保證產品質量。提升設備有效作業率。經在車間4#機組試驗運行3個月后，未發現因旋渦風機堵塞造成的飛煙、掉煙、煙支不到位等故障現象，逐步在車間其他8臺設備上推廣使用。此項改進為閉環控制，漩渦負壓風機工作過程無需維護，工作可靠性高，節能高效。

5 結果分析

經過近一年的推廣應用運行觀察，ZJ17機組設備對漩渦負壓風機積塵的系統改進適應性較強，減少設備運行中飛煙、掉煙、煙支不到位等故障的現象，設備有效作業率有了較大的提高。2016年下半年和2017年上半年4#機組漩渦負壓風機積塵對比見表1。

表1 漩渦負壓風機積塵率對比

通過ZJ17機組設備對漩渦負壓風機積塵的系統改進大大提高了設備有效作業率，原輔料的消耗和備件消耗降低，使產品質量得到更好的保證。

［1］YJ17-YJ27卷接機組編寫組.YJ17-YJ27卷接機組［M］.北京：中國科學技術出版社，2001.

［2］《卷煙卷接設備》編寫組.卷煙卷接設備［M］.北京：北京出版社，1995.

［3］賈會志，韓李利.ZJ17卷接機組培訓教材-設備操作［M］.鄭州：河南人民出版社，2010.