新型濾嘴接收機(jī)管道檢測(cè)裝置的研究

劉慶永，李曉東，張慶元

（山東中煙工業(yè)有限責(zé)任公司青州卷煙廠，山東青州262500）

1 接收機(jī)組成及存在問題

濾嘴接收機(jī)由光纖傳感器WLL12、橫向傳送通道、濾嘴料斗及輸送電機(jī)等組成。濾嘴由發(fā)射機(jī)和輸送管道送來后，經(jīng)過機(jī)組上方的帶光纖光電開關(guān)時(shí)產(chǎn)生一個(gè)高電位自動(dòng)啟動(dòng)輸送電機(jī)，經(jīng)過橫向傳送后進(jìn)入濾嘴料斗。

帶光纖光電開關(guān)位于進(jìn)料嘴上方一米處，在運(yùn)行和堵塞清理過程中常由于共振震動(dòng)及堵塞清理時(shí)的人為原因，導(dǎo)致傳感器松動(dòng)、光纖位置變動(dòng)或折斷，接收不到光信號(hào)而造成輸送電機(jī)停機(jī)堵塞，進(jìn)而引起卷煙機(jī)濾嘴停供，影響卷煙機(jī)生產(chǎn)效率[2]。

通過查找車間維修記錄，統(tǒng)計(jì)分析了2016年3月至2016年12月，ZJ112和ZJ17卷接機(jī)組濾嘴接收機(jī)故障頻次。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明ZJ112卷接機(jī)組濾嘴接收機(jī)月均故障頻次高達(dá)104.3次/月，維修時(shí)間平均為21.5min/次。而ZJ17機(jī)組月均故障頻次僅為9次/月，維修時(shí)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(jī)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(duì)于傳感器位置過高，分別設(shè)計(jì)將傳感器位置移動(dòng)到管底部、接收機(jī)接口處和接收機(jī)彎道處三個(gè)方案。

經(jīng)過對(duì)比發(fā)現(xiàn)，方案二具有幾乎無振動(dòng)，造成的損壞小，便于檢修、清理等優(yōu)點(diǎn)，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(dòng)/暗動(dòng)）功能，且所選用的是PNP型。因此，在選擇傳感器時(shí)需選擇具有相同功能的元件。通過查閱相關(guān)資料，召開小組討論會(huì)，最終選定常用高頻高速光電開關(guān)KT2G，WL150-P460，WL150-P430三種替換方案，并將三種光電開關(guān)分別安裝后試驗(yàn)改進(jìn)效果。

根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，光電開關(guān)WL150-P430具有體積小，成本低，工作穩(wěn)定可靠的優(yōu)點(diǎn)，其信號(hào)反向，堵塞不停機(jī)，塑料材質(zhì)易損壞的缺點(diǎn)可以通過技術(shù)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(duì)于塑料質(zhì)傳感器容易損壞，設(shè)計(jì)金屬罩殼[3]將傳感器密封保護(hù)，關(guān)于金屬罩殼的形狀分別設(shè)計(jì)了全封閉型、半封閉勾型和半封閉L型三種設(shè)計(jì)方案。

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

3 接收機(jī)管道堵塞故障方案實(shí)施

通過因子匯總并對(duì)各個(gè)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(jī)管道堵塞故障的主要原因。針對(duì)三個(gè)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(shí)施

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

3.2 光纖傳感器不穩(wěn)定的方案實(shí)施

由于WL150-P430來料時(shí)產(chǎn)生的信號(hào)為低電平，而實(shí)際需要的是高電平。需要設(shè)計(jì)一個(gè)換向電路，來料時(shí)將傳感器切換為高電平狀態(tài)，保證來料后自動(dòng)啟動(dòng)輸送電機(jī)，堵塞后立即停機(jī)，防止繼續(xù)要料造成大規(guī)模堵塞。設(shè)計(jì)的電路如圖1所示。

圖1 換向電路單元電路圖

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(jìn)行試驗(yàn)。

試驗(yàn)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(dòng)作信號(hào)，因此可以進(jìn)行替換。

3.3 傳感器易損壞的方案實(shí)施

根據(jù)設(shè)計(jì)方案，結(jié)合傳感器尺寸及安裝位置情況，繪制保護(hù)裝置金屬罩殼圖紙，并根據(jù)圖紙進(jìn)行加工。

4 新型濾嘴接收機(jī)管道檢測(cè)裝置研究

4.1 新型濾嘴接收機(jī)管道檢測(cè)裝置的研制

將設(shè)計(jì)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(jī)銅管的配合處，并加裝反光板，新型接收機(jī)管道檢測(cè)裝置工裝即加工制作完成，裝置實(shí)物圖如圖2所示。

圖2 新型濾嘴接收機(jī)管道檢測(cè)裝置實(shí)物圖

4.2 新型濾嘴接收機(jī)管道檢測(cè)裝置的工作狀態(tài)研究

首先將新型濾嘴接收機(jī)管道檢測(cè)裝置安裝到ZJ112機(jī)組進(jìn)行試驗(yàn)，接線并調(diào)節(jié)傳感器的靈敏度，傳感器正常工作，實(shí)際工作時(shí)運(yùn)行狀態(tài)。

4.3 新型濾嘴接收機(jī)管道檢測(cè)裝置運(yùn)行效果研究

通過2017年6月至12月的實(shí)際運(yùn)行觀察，接收機(jī)的故障頻次由104.3次/月降低到了20.1次/月，維修時(shí)間由原來的21.5min/次降低到了10.2min/次，改進(jìn)效果明顯。

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

新型濾嘴接收機(jī)管道檢測(cè)裝置的應(yīng)用提高發(fā)射機(jī)的發(fā)射能力，減少人工上嘴，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，減少維修時(shí)間，增強(qiáng)清潔、維修安全性。

5 小結(jié)

技術(shù)人員將接收機(jī)管道檢測(cè)裝置的改動(dòng)部分及操作注意事項(xiàng)對(duì)操作人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)說明，將設(shè)計(jì)的圖紙歸檔，編號(hào)管理納入備件手冊(cè)。

在試驗(yàn)成功的基礎(chǔ)上，逐步完成對(duì)其他ZJ112濾嘴接收機(jī)管道檢測(cè)裝置的改進(jìn)調(diào)試，完成新型濾嘴接收機(jī)管道檢測(cè)裝置的推廣應(yīng)用。

團(tuán)隊(duì)成員對(duì)于新型濾嘴接收機(jī)管道檢測(cè)裝置的運(yùn)行情況進(jìn)行長(zhǎng)期跟蹤觀察，及時(shí)總結(jié)本次項(xiàng)目中的得失及經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，為后續(xù)改進(jìn)活動(dòng)奠定基礎(chǔ)。