工业炸药自动包装线运行稳定性研究

孙彩丽

(开滦(集团)化工有限公司，河北唐山 063101)

前言

我公司是一民用爆炸物品生产企业，以前我公司生产的工业炸药的包装大多采用手工和局部机械化作业，用工多、工效低，工人劳动强度大，炸药包装没有实现真正意义上的全连续自动化。而炸药包装却存在着燃烧爆炸、机械伤害、电气伤害、物体打击、毒物、噪声、粉尘等主要危险和有害因素。为了将企业做大做强，同时也为了响应《民用爆破器材行业“十一五”规划纲要》中提出的:要在“十一五”期间让工业炸药主要产品基本实现连续化、自动化生产的要求，我公司引进了“武汉人天包装技术有限公司”生产的RT—Ⅲ型炸药中包—装箱生产线。

1.自动包装线工作原理

该自动包装线是采用PLC控制系统对磁性开关、光电开关、光纤传感器等输入信号进行分析、处理后驱动气动电磁阀、电机等执行元件动作、充分协调与控制自动码卡机、过渡推包装置、轨道输送机、装袋封口系统、长推包装置、开箱封底装置、折盖封箱装置、侧推式装箱机等部件的动作，完成膨化炸药的药卷输送、自动码卡、塑料袋自动成型、中包抽真空、开箱、自动装箱、捆扎等功能。

除了能完成上述一系列的动作外，还有过载、过压、急停及一些故障显示的功能。

在现场设置了触摸屏来提供更直观的控制，通过触摸屏可以对生产线进行实时监控、参数更改，控制电动机的起、停等。

图1中包机的工作原理为:PLC+变频器+编码器组成一个闭环控制系统，当中包运行时，编码器会记录其运行位置，通过PLC进行判断，然后控制变频器变换频率实现电机的精确定位。

2.使用自动包装线的必要性

自动包装线具有连续性，显著减少了炸药在线停留时间，也减少了在线药量，因此就相应增加了炸药包装的安全性;自动包装线实现了炸药包装过程的全自动控制，自动控制代替了人工操作，最大程度的减少了在线操作人员，同时，自动包装线采用的主要技术有光电检测监控、气动液压、PLC集中管理和分散控制等先进技术，其控制系统的电压采用24V以下的直流电源，提高了包装线的本质安全性;自动包装线实现机电一体化，自动控制替代了繁重的人工手动操作，所以降低了工人的劳动强度，也相应的降低了工人由于劳动强度大而可能发生误操作的几率，当然更降低了工人直接接触炸药的频率。这些都提高了炸药包装的本质安全性。

图1 中包机工作原理

该生产线具有自动化程度高，集成化水平高，产能高等特点，具备了安全、可靠、减员、提效、改善包装形象等很多优点。但是该生产线投入使用后，在包装质量、运行连续性、稳定性等方面多次出现问题，而且出现问题后，维修时间长、效率低，这些情况严重地影响了我公司膨化炸药生产的产量、质量。

针对这种情况，公司成立了一个攻关小组，目的是找出影响RT－Ⅲ型自动中包生产线故障、稳定性的各个因素，针对每个因素，制定相应的解决办法，保证出现问题，及时解决，迅速在最短时间内恢复生产。

3.存在的问题

自从该生产线投入使用后，出现过“中包机长推包推不到位便停止”、“中包机不能抽真空”、“当转移卡上的药卷被推到提升卡上时，出现提升气缸不动作，中包机死机的现象”、“在装箱部分，推包时，有时可以推到位，大部分时候是推不到位就回来了”、“在开箱部分，开箱机的显示屏不亮”等现象，经过归纳，存在的问题主要为:

(1)人才引进困难，查找问题时间长。

(2)有时，有的工序仍然需要人工干预。

(3)气缸在启动和停止过程中，振动大，容易把传感器及螺丝、螺母振动松，造成错误。

(4)工作环境差，都是洒落的药粉。

(5)在装箱部分，当气压稍微有点低，或者气缸运行不顺畅，叶门经常把推箱的推板挡在叶门外。

(6)气缸的活塞杆很容易被腐蚀，造成维修费用很大。

4.解决办法

4.1 熟悉现场，加强培训

对于新知识，新技术掌握的不多，自动生产线刚投入使用时，有一点问题，就需要很长时间查找、解决，常常影响当天的产量。

为了改善这种情况，我们首先熟悉图纸，将现场的70个电磁阀所控制气缸动作的名称逐个对应的写出来，贴到装有电磁阀的柜门上，以便查找。

经常到现场熟悉情况，将图纸与实际情况结合起来，加强培训。

4.2 自己动手，改造设备

现在上卡工序仍然需要人工干预，原因有:装药机出来的药卷在输送皮带运输过程中，经常发生挤压或者刮碰，使得药卷不与提升皮带的筋条平行，造成在上卡机前端，药卷不能很好的上到提升皮带上，这时需要人工干预;还有由于装药机窝摺不好，造成药卷的长度超出上卡机后端的接料仓的长度，因此，当药卷掉入接料仓时不顺畅，发生倾斜，出现阻碍后面药卷的正常掉入，或者出现计数不准的现象，因此需要人工干预。

解决的办法是首先调整装药机，保证装药机的窝摺质量及装药长度;还有，就是想在上卡机前端的输送皮带上，安装一门帘，并且使得此门帘有一定硬度，门帘的长度恰好刚刚碰到输送皮带上的药卷，这样，来调整一下药卷的位置，此方法还在试验中。

针对膨化炸药有腐蚀性的特点，我单位购买不锈钢自己加工活塞杆，这样又耐用，又减少了维修工的工作量，又降低了维修费用。

4.3 经常检查，及时调整

以前出现过一种现象，就是转移卡回到起动点后应该停止，这次问题是不能正常停止，继续走，直至转移卡与挡板相撞才能停止，经过查找发现是由于固定转移卡的紧固螺丝掉了一条，其余3条也都松动了，造成转移卡接到停止信号后，由于惯性继续走。

类似的情况还有:光纤传感器的位置发生移动，造成药卷计数不准;气缸上面的磁力开关松动，感应信号不灵敏，造成超时报警，整条生产线停机等。

以上这些情况都与气缸在停止时振动大缓冲能力小有关系，解决的办法是:经常清扫，润滑转移卡、排列卡的导杆，保持导杆的阻力小;增加气缸的缓冲能力。

4.4 加强管理，及时清扫

由于膨化炸药是粉状的，任何一个环节出现问题，容易造成药粉洒落，工作环境很差;而膨化炸药又有腐蚀性，对设备容易造成故障，比如:气缸的活塞杆上经常被腐蚀成锈斑，活塞杆上形成的锈斑在活塞杆沿缸体来回伸缩的过程中又把活塞密封圈破坏了，这样，气缸工作就不灵活了，就得更换，否则将影响整条生产线的生产效率。

面对这种情况，解决的办法就得加强现场管理，经常清扫，保持现场清洁。

4.5 调整动作时间，减少误动作

生产线投入使用一段时间后，发现装箱部位对气压的要求比较高，当气压稍低时，其它气缸动作正常，而装箱部位，经常出现叶门将推箱挡板挡在外面，出现误动作的情况，经过与厂家联系，决定将控制叶门关闭增加3秒的延时时间。因为原来时间短，压力稍低或者推箱气缸泄气孔有点堵，就很容易出现这种故障。将关门时间延长后，就降低了出现错误动作的几率了。

5.结论

经过这一段时间现场工作，积累了一些经验，减少了维修时间，延长了问题出现的周期，减少了维修工的工作量。同时发现有些问题是需要厂家改进的，经过与厂家联系，将程序做了改进，出现的问题大部分也能解决，目前该条生产线运行越来越平稳，越来越人性化。

这些问题的解决，不仅能保证生产线安全、平稳运行，提高膨化硝铵炸药的产量，满足用户需求，更能提高整体的外包装质量。

［1］国防科学技术工业委员会.民用爆破器材工程设计安全规范 GB50089—2007［M］.北京:中国计划出版社.2007.