新型濾嘴接收機管道檢測裝置的研究

劉慶永 李曉東 張慶元

【摘 要】ZJ112卷接機組是當前卷煙生產(chǎn)的主要機型，其設計運行速度為10000支/分鐘，濾嘴接收機在供嘴過程中若發(fā)生缺嘴或堵塞情況，維修和清理必定會浪費大量的濾嘴，增加人工上嘴勞動強度。由于接收機管道檢測采用光纖傳感器且安裝位置較高，運行中常因共振造成光纖松動或折斷等導致濾嘴供應故障。而且，光纖傳感器備件已更新，經(jīng)試驗發(fā)現(xiàn)新備件造成接收機堵塞不停機。因此，研制新型濾嘴接收機管道檢測裝置是當前重要任務。

【Abstract】The ZJ112 coil unit is the main model of the current cigarette production， and its design speed is 10000 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.

【關鍵詞】ZJ112卷接機組；濾嘴接收機；管道檢測；傳感器

【Keywords】ZJ112 coil unit； filters receiver； pipeline testing； sensor

【中圖分類號】TS43 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2018）04-0166-02

1 接收機組成及存在問題

濾嘴接收機由光纖傳感器WLL12、橫向傳送通道、濾嘴料斗及輸送電機等組成。濾嘴由發(fā)射機和輸送管道送來后，經(jīng)過機組上方的帶光纖光電開關時產(chǎn)生一個高電位自動啟動輸送電機，經(jīng)過橫向傳送后進入濾嘴料斗。

帶光纖光電開關位于進料嘴上方一米處，在運行和堵塞清理過程中常由于共振震動及堵塞清理時的人為原因，導致傳感器松動、光纖位置變動或折斷，接收不到光信號而造成輸送電機停機堵塞，進而引起卷煙機濾嘴停供，影響卷煙機生產(chǎn)效率[2]。

通過查找車間維修記錄，統(tǒng)計分析了2016年3月至2016年12月， ZJ112和ZJ17卷接機組濾嘴接收機故障頻次。統(tǒng)計結(jié)果表明ZJ112卷接機組濾嘴接收機月均故障頻次高達104.3次/月，維修時間平均為21.5min/次。而ZJ17機組月均故障頻次僅為9次/月，維修時間也僅為7.6min/次。ZJ112故障頻次偏高，為滿足生產(chǎn)需求需得到降低。

2 接收機管道堵塞故障方案制定

2.1 傳感器位置過高的方案制定

對于傳感器位置過高，分別設計將傳感器位置移動到管底部、接收機接口處和接收機彎道處三個方案。

經(jīng)過對比發(fā)現(xiàn)，方案二具有幾乎無振動，造成的損壞小，便于檢修、清理等優(yōu)點，因此選擇方案二作為位置方案。

2.2 光纖傳感器不穩(wěn)定的方案制定

由于原光纖傳感器WLL12具有L/D（亮動/暗動）功能，且所選用的是PNP型。因此，在選擇傳感器時需選擇具有相同功能的元件。通過查閱相關資料，召開小組討論會，最終選定常用高頻高速光電開關KT2G，WL150-P460，WL150-P430三種替換方案，并將三種光電開關分別安裝后試驗改進效果。

根據(jù)試驗結(jié)果，光電開關WL150-P430具有體積小，成本低，工作穩(wěn)定可靠的優(yōu)點，其信號反向，堵塞不停機，塑料材質(zhì)易損壞的缺點可以通過技術手段解決。因此，選擇方案二作為傳感器方案。

2.3 傳感器易損壞的方案制定

對于塑料質(zhì)傳感器容易損壞，設計金屬罩殼[3]將傳感器密封保護，關于金屬罩殼的形狀分別設計了全封閉型、半封閉勾型和半封閉L型三種設計方案。

經(jīng)過對比，半封閉勾型罩殼具有良好的密封保護性能，且便于安裝、維修。因此，選擇方案三作為保護裝置方案。

3 接收機管道堵塞故障方案實施

通過因子匯總并對各個影響因子分析發(fā)現(xiàn)，傳感器位置過高、光纖傳感器不穩(wěn)定和傳感器易損壞是造成接收機管道堵塞故障的主要原因。針對三個主要影響因子，分別制定解決方案。

3.1 傳感器位置過高的方案實施

接收機管道檢測傳感器位置由原來的管道高處移至濾嘴接收機底部，光纖位置移至接收機入口銅管上玻璃管處，大大降低了因光纖松動造成的故障。

3.2 光纖傳感器不穩(wěn)定的方案實施

由于WL150-P430來料時產(chǎn)生的信號為低電平，而實際需要的是高電平。需要設計一個換向電路，來料時將傳感器切換為高電平狀態(tài)，保證來料后自動啟動輸送電機，堵塞后立即停機，防止繼續(xù)要料造成大規(guī)模堵塞。設計的電路如圖1所示。

采用二極管、三極管以及電阻等電子元件焊接換向電路單元，制作封裝完成后，與傳感器WL150-P430插頭電纜相接，并進行試驗。

試驗結(jié)果表明，加裝換向電路單元的傳感器WL150-P430與原光纖傳感器WLL12具有相同的動作信號，因此可以進行替換。

3.3 傳感器易損壞的方案實施

根據(jù)設計方案，結(jié)合傳感器尺寸及安裝位置情況，繪制保護裝置金屬罩殼圖紙，并根據(jù)圖紙進行加工。

4 新型濾嘴接收機管道檢測裝置研究

4.1 新型濾嘴接收機管道檢測裝置的研制

將設計的換向電路與傳感器WL150-P430相接后安裝于金屬罩殼內(nèi)，再將金屬罩殼安裝于接收機銅管的配合處，并加裝反光板，新型接收機管道檢測裝置工裝即加工制作完成，裝置實物圖如圖2所示。

4.2 新型濾嘴接收機管道檢測裝置的工作狀態(tài)研究

首先將新型濾嘴接收機管道檢測裝置安裝到ZJ112機組進行試驗，接線并調(diào)節(jié)傳感器的靈敏度，傳感器正常工作，實際工作時運行狀態(tài)。

4.3 新型濾嘴接收機管道檢測裝置運行效果研究

通過2017年6月至12月的實際運行觀察，接收機的故障頻次由104.3次/月降低到了20.1次/月，維修時間由原來的21.5min/次降低到了10.2min/次，改進效果明顯。

在降低了接收機故障頻次的同時，新型濾嘴接收機管道檢測裝置節(jié)約了大量濾棒和備件。按照每次故障浪費50支濾棒計算，改進后每年可節(jié)約濾棒（140.3-20.1）*12*50=72120支；由于原備件費用為2100元/套，改進后備件費用為700元/套，每套可節(jié)約備件費用1400元。

新型濾嘴接收機管道檢測裝置的應用提高發(fā)射機的發(fā)射能力，減少人工上嘴，降低勞動強度，減少維修時間，增強清潔、維修安全性。

5 小結(jié)

技術人員將接收機管道檢測裝置的改動部分及操作注意事項對操作人員進行現(xiàn)場說明，將設計的圖紙歸檔，編號管理納入備件手冊。

在試驗成功的基礎上，逐步完成對其他ZJ112濾嘴接收機管道檢測裝置的改進調(diào)試，完成新型濾嘴接收機管道檢測裝置的推廣應用。

團隊成員對于新型濾嘴接收機管道檢測裝置的運行情況進行長期跟蹤觀察，及時總結(jié)本次項目中的得失及經(jīng)驗教訓，為后續(xù)改進活動奠定基礎。

【參考文獻】

【1】陳媛媛，呂巖峰.YF26A濾嘴接收機濾嘴堵塞檢測裝置的研究[J].科技展望，2015，25（33）：81.

【2】劉豪. PA9濾嘴接裝機常見故障及處理[J].煙草科技，1991（01）：19.

【3】王寧.機械設計[M].北京：機械工業(yè)出版社，2011.