AEROSORT氣流光譜除雜機進料氣閘故障分析

劉銀初 陳加坤 肖謀棋 肖雪強 曹建國

摘要：AEROSORT氣流光譜除雜機故障停機比較常見，尤其是其設備關鍵部位進料氣閘出現故障率更高，進料氣閘發生故障報警停機后對設備本身運行造成一定的影響，同時也嚴重影響前后工序的正常穩定運行。本文通過介紹AEROSORT氣流光譜除雜機進料氣閘工作原理和故障發生的類別、形式、故障統計、排故案例以及故障的解決辦法，從而系統對AEROSORT氣流光譜除雜機進料氣閘的故障及其典型故障有一個比較全面的了解與認知。

Abstract： Fault downtime is common of AEROSORT gas spectrum impurity remover， especially， the failure rate of the feeding air brake in the key parts of the equipment is higher. The failure alarm of the feeding air lock will cause some influence on the operation of the equipment itself. At the same time， it seriously affects the normal and stable operation of the processes before and after. This paper introduces the working principle of the feed air brake of AEROSORT gas spectrum impurity remover and the types， forms， fault statistics， troubleshooting cases and troubleshooting methods of the faults. Thus， the system has a comprehensive understanding and recognition of the faults and typical faults of the feed air brake of the AEROSORT gas spectrum impurity remover.

關鍵詞：AEROSORT氣流光譜除雜機;進料氣閘;故障

Key words： AEROSORT gas spectrum impurity remover;feed air brake;fault

中圖分類號：TN29? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2019）18-0194-04

1? 背景分析

隨著煙草行業面向高質量發展，國內外制煙生產設備自動化發展也十分迅猛。其中，日新月異的除雜設備作為制絲生產線一關鍵除雜工序，在制絲生產線保質保量的過程中伴有舉足輕重的作用。目前，不同除雜技術的除雜設備在制絲生產線上的應用也越來越廣泛，如AEROSOR氣流光譜除雜機、HELUIUS激光除雜機和FT4112煙絲風選除雜機等，尤其是進口除雜設備的推廣應用更是逐漸增多。但是，其中的AEROSORT除雜機設備在生產過程中故障停機次數頻繁，已經嚴重影響設備運行穩定性和生產連續性，為此，許多同行業廠家都在組織相關技術人員進行技術攻關，但效果甚微。車間也多次為解決AEROSORT除雜機故障停機問題，向HAUNI公司廠家反映，HAUNI公司專業維護人員也多次委派專業維保技術團隊來車間進行實地考查解決，但設備故障情況始終未能得到有效控制。

2? AEROSORT氣流光譜除雜機工作原理分析

AEROSORT氣流光譜除雜機由以下主組件組成：①進料氣閘、②主風機、③輔風機、④出料氣閘、⑤重型帶。其主要原理：物料經振動輸送機均勻輸入物料進入進料氣閘，然后在主風機與輔風機的作用下進入出料氣閘，在此過程中，攝像機可通過雜質的顏色和構成在攝像機通道的高度上識別煙絲物料流中的雜質，予以剔出雜質進入重型帶輸出;設備分兩步將雜質從煙絲物料流中分離出并借助氣流由設備運輸。在清除雜質后，煙絲通過切向分離器離開設備，如圖1示。

其中，AEROSORT氣流光譜除雜機確保能夠連續穩定運行正常的關鍵部位即進料氣閘，進料氣閘來料均勻性、氣閘內腔溫濕度、氣閘內腔干凈度、氣閘刮板密封條材質、氣閘內腔屯料體積、氣閘運行電機頻率等均影響著進料氣閘的正常工作運轉穩定程度，以上也是進料氣閘故障發生的主要原因。

AEROSORT氣流光譜除雜機進料氣閘原理分析如下：

進料氣閘內部呈一“十字”翻板結構，翻板主軸由變頻電機驅動控制，且主軸安裝變頻電機另一端設置有轉速檢測裝置，用于實時檢測控制翻板轉速。“十字”翻板端部安裝固定有密封刮板且與進料氣閘內腔緊密貼合，物料經入口振槽均勻拋落至進料氣閘“十字”翻板與進料氣閘內腔形成的封閉空間內，然后經翻板旋轉后致使物料沿進料氣閘出料斜坡段出口處在主、輔風機的作用下被風送后上輸進入剔雜環節。

3? 進料氣閘故障

3.1 數據統計

本次故障統計數據采集的是AEROSORT氣流光譜除雜機在2018全年的所有關于因進料氣閘故障造成設備停機斷流的故障數據，在全年設備故障統計記錄表中收集的進料氣閘故障停機的數據，如圖3-圖5示。根據故障數據統計可以發現因進料氣閘故障造成設備停機情況可分為兩部分：一部分是生產工藝線段設計要求，AEROSORT氣流光譜除雜機在煙葉松散回潮后工序，而經松散回潮后的煙葉溫濕度指標參數無法完全滿足進料氣閘的工作環境，屬于不可抗拒因素，但已將溫濕度差距縮減在工藝生產需求合理范圍內;另一部分就是集中在設備本身結構缺陷、滿足設備最佳生產條件需求和設備日常運維需求，如：來料均勻度、刮板密封條材質、內腔囤料體積、內腔干凈度、氣閘運行電機頻率等。

對于38%來料不均勻造成的進料氣閘故障停機可以通過在除雜機入口振槽增設導流板以使得進入進料氣閘的物料分布均勻來排除故障原因，對于26%刮板密封條材質問題造成的進料氣閘故障停機可以通過更換耐磨耐高溫且彈性性能好的材質密封刮板來排除故障原因，對于21%因內腔囤料體積造成的進料氣閘故障停機可以通過在進料氣閘出料口增設導流板來排除故障原因，對于13%內腔干凈度造成的進料氣閘故障停機可以通過縮短設備維保周期來排除故障原因，對于2%因氣閘運行電機頻率造成的進料氣閘故障停機可以通過依據生產流量擇優最佳轉速來排除故障原因。

3.2 故障現象及解決方法

目前，當出現因上述導致進料氣閘故障停機的主要原因時，進料氣閘將因內部出現堵料過載后設備自動啟動報警裝置致使除雜機停機，進而造成前后工序斷料。進料氣閘停機卡滯后，大量的物料被擠壓積實在“十字”翻板間及進料氣閘出料斜坡段。堵料過載停機后消除故障、清理堵料十分繁瑣。首先，疏通進料氣閘堵料時擠壓積實過緊的物料;其次，檢查并調整已磨損變形的進料氣閘“十字”翻板外端面上的密封刮板;然后，清潔干凈進料氣閘內腔并調整完好后鎖緊進料氣閘維修門;最后，重啟設備確保設備的連續穩定正常運行。

3.3 故障分析

通過系統深入分析除雜機進料氣閘內部結構及其生產所需滿足的工作環境條件，得知上述幾個主要原因造成進料氣閘故障報警停機的癥結問題。首先，針對來料均勻度問題，當物料通過入口振槽進入進料氣閘呈現不均勻下落時，物料在經過“十字”翻板后脫離進入出料斜坡段時，便會出現因物料脫離出料斜坡段末端時瞬間物料厚實不均，在主、輔風機作用下無法順利均勻上輸進入剔除雜物環節，進而導致大量物料在出料斜坡段末端逐漸囤積，囤積的物料逐漸增多后將造成進料氣閘堵料過載停機;其次，針對刮板密封條材質問題，當“十字”翻板端部密封刮板在生產過程中出現因不耐高溫、不耐磨和彈性變形量大等問題時，翻板的端部密封刮板與進料氣閘內腔將會密封貼合不嚴實而出現漏風現象，便會造成物料進入翻板與進料氣閘內腔空隙中，進而最終導致物料逐漸囤積卡滯致使進料氣閘堵料過載停機;然后，物料經過“十字”翻板后脫離進入出料斜坡段時，因出料口末端斜坡角度不宜，造成物料風送上輸效果不佳引起物料在進料氣閘出料斜坡段末端出料口拐角處囤料，囤積的物料逐漸增多后將造成進料氣閘堵料過載停機;最后，針對進料氣閘內腔干凈度問題，當進料氣閘內腔未能在周期范圍內維保干凈時，因長時間生產后物料與進料氣閘內腔壁摩擦接觸形成具有一定粘性煙膏垢，煙膏垢一方面極大增大了物料在出料斜坡段時的摩擦力，進而影響物料順利脫離出料斜坡段造成物料在出料斜坡段末端逐漸囤積，囤積的物料逐漸增多后將造成進料氣閘堵料過載停機;另一方面會逐漸磨損“十字”翻板端部的密封刮板，出現翻板與進料氣閘內腔密封貼合不嚴實而出現漏風現象，進而造成物料進入翻板與進料氣閘內腔空隙中，導致物料逐漸囤積卡滯致使進料氣閘堵料過載停機。

3.4 故障處理

3.4.1 入口振槽增設導流板

進料氣閘入口均勻度問題主要源于兩個方面：一是入口振槽前皮帶輸送機上物料主要積中在皮帶正中間位置，掉落至振槽后也就偏于積中;另一就是入口振槽整體長、寬尺寸較大。根據生產現場驗證結果發現，經過入口振槽振動輸送后的物料到振槽末端出口時分布、薄厚極為不均。所以為解決該問題導致的進料氣閘過載停機的處理辦法，即根據實際生產流量和入口振槽整體長、寬尺寸，在振槽上表面設計了三處導流板如圖6示，通過確定三處導流板的最佳位置、角度及高度以滿足物料進入進料氣閘入口時厚度均勻分布拋落，在其他影響因素不變的情況下，經試驗驗證，未能出現因該問題造成AEROSORT氣流光譜除雜機進料氣閘堵料過載斷料停機。

3.4.2 采用耐磨耐高溫彈性性能好的密封刮板

“十字”翻板端部密封刮板問題主要存在以下要求或問題：一是因進料氣閘密封刮板工作環境、材料性能及工作原理（運動軌跡）等特點要求，密封刮板材質必須滿足耐高溫、耐磨且彈性變量小要求;另一就是由于原裝進口備件價格昂貴、采購周期較長。所以為解決該問題導致的進料氣閘堵料過載停機的處理辦法，即根據煙草食品級加工要求和其密封刮板工作要求，選擇一種食品級橡膠布材質的密封刮板替代原純進口密封刮板，在其他影響因素不變的情況下，該材質密封刮板在使用過程中，未能出現因該問題造成AEROSORT氣流光譜除雜機進料氣閘堵料過載斷料停機且經濟、有效、可靠。

3.4.3 出料口末端增設導流板

進料氣閘出料斜坡段末端出料口問題導致的進料氣閘堵料過載斷料停機，經分析確認原因為物料脫離進料氣閘末端出料口時因出料口斜坡角度不宜，造成物料風送上輸效果不佳引起物料在進料氣閘末端出料口斜坡拐角處囤料所致。所以為解決該問題導致的進料氣閘堵料過載停機的處理辦法，即根據進料氣閘末端出料口結構、原理并從力學角度上分析使得物料脫離進料氣閘末端出料口時被風送上輸所需的方向處于最佳位置，在進料氣閘末端出料口增設“平面”導流板，“平面”導流板有效改變了物料脫離進料氣閘末端出料口時被風送后上輸的運行軌跡，確保了物料風送效果和提升了雜物剔除率，在其他影響因素不變的情況下，經試驗驗證，未能出現因該問題造成AEROSORT氣流光譜除雜機進料氣閘堵料過載斷料停機。

3.4.4 縮短設備維保周期

進料氣閘內腔干凈度問題導致的進料氣閘堵料過載斷料停機，主要表現在兩個方面：一方面因日積月累的煙膏增大了物料在出料斜坡段滑落時的阻力;另一方面是煙膏會逐漸磨損“十字”翻板端部的密封刮板造成翻板與進料氣閘內腔密封貼合不嚴實而出現漏風。所以為解決該問題導致的進料氣閘堵料過載停機的處理辦法，即根據進料氣閘工作條件要求，重新調整縮短完善了除雜機設備的《設備點檢總基準書》與《自主維護基準書》等設備維護標準中的維保周期。

4? 結論

AEROSORT氣流光譜除雜機系統整體結構復雜，伴隨本身或其他外部因素造成的故障類型也較多，如有進料氣閘堵料過載故障、重物輸送車定位故障及抽吸導向板關閉不嚴故障等，其中，尤其為進料氣閘過載堵料停機故障頻繁，儼然已嚴重影響設備的連續穩定正常運行，本文系統分析總結了該設備在當前我車間生產工藝線上出現的不同故障類型、原因及解決辦法，希望可以通過本文的介紹使得AEROSORT氣流光譜除雜機維護人員能夠對其癥結故障部位即進料氣閘有更深入、更清晰的認識，從而提高日常的維保效率與效果，進而最終保障AEROSORT氣流光譜除雜機能夠健康、連續及穩定的高質量、高效率的正常運行。

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