切丝机除尘系统优化方法

李琦 任宏伟(河南中烟工业有限责任公司许昌卷烟厂,河南许昌 461000)

切丝机除尘系统优化方法

李琦 任宏伟(河南中烟工业有限责任公司许昌卷烟厂,河南许昌 461000)

SQ31X切丝机是制丝线工艺线上的关键设备之一,其作用是将加料储叶后的烟片切制成符合工艺要求宽度的烟丝,以满足后工序加工的要求。随着精细化生产的逐步提高,切丝机运行平稳成为生产制约瓶颈,特别是切丝机除尘系统的可靠运行对切丝机的加工质量起着至关重要的作用。切丝机的除尘系统的主要目的是提高烟丝的纯净度。当切丝机磨刀装置下的除尘盒的吸尘口处管路堵塞后,除尘系统则失去了其应有功能。针对SQ31X型切丝机在日常生产中除尘管路堵塞后不易发现,严重时造成金刚石支座转臂损坏、停机维修的问题。本项目通过对SQ3X型切丝机磨刀砂轮下的除尘盒处加装检测装置,实现了切丝机除尘管路堵塞后自动报警功能,有效杜绝了因除尘管路堵塞故障引起的停机维修,提高了SQ3X型切丝机连续生产的稳定性,减少切丝设备的停机率,保证切后烟丝的纯净度,使切丝质量和操作人员环境得到有效保障。

SQ31X切丝机 接尘盒 堵塞

切丝机是将处理后的烟片或烟梗进行切削，成为合格叶丝和梗丝的机械设备，是制丝生产工艺过程中的关键设备。在切丝过程中，会造成粉尘，因此设置单独的除尘系统。切丝机的除尘系统的作用是收集切丝过程中产生粉尘，提高切后烟丝纯净度及改善操作人员的工作环境，除尘系统的可靠运行对切丝机的加工质量起着至关重要的作用。SQ31X切丝机在生产过程中存在除尘管路堵塞后，不易发现，造成设备零件损坏、停机维修的问题。增加了维修人员和操作人员的劳动强度，影响生产次序和产品质量，增加了设备的停机率和维修费用。

1 工作原理及存在问题

SQ31X曲刃水平滚刀式切丝机采用刀辊高速旋转对烟片、烟梗进行切削，用砂轮对刀片进行修磨，用金刚石对砂轮进行修整，利用除尘系统对粉尘、沙粒及碎丝进行收集。由于该切丝机采用单独除尘系统。除尘系统结构主要由壳体、主电机、风叶、滤袋、振打电机、进风口、排风口、风管和接尘盒等组成。除尘管路吸尘口安装在切丝机出料斗和磨刀系统碗型砂轮底部，除尘箱位于切丝机附近，用一直径为100mm的除尘软管和一根50mm的软管与切丝机出料斗及砂轮架底部的接灰盒相连，吸附切丝机工作时落料斗中切削时产生的烟尘和金刚石修整砂轮时产生的沙粒及砂轮修整切刀磨削的碎屑，以提高切后烟丝纯净度和改善操作人员的工作环境。除尘管路堵塞后，修整砂轮时产生的沙粒及砂轮修整切刀磨削的碎屑不能排入除尘系统，掺杂在烟丝中经振动输送机送入到下一工序，影响切后烟丝纯净度；当除尘管路堵塞严重时，位于磨刀装置碗型砂轮底部的接尘盒内的粉尘、沙粒及碎丝形成堆积，堵塞金刚石支座转臂转动空间。当磨刀装置运行到右端时，金刚石修整器转臂碰撞斜块时，金刚石修整器转臂绕轴摆动的阻力增大，致使转臂损坏或磨刀往复装置损坏，影响金钢石对砂轮的修整。严重时改变刀辊切削直径尺寸，致使切丝质量下降被迫停机维修。碗型砂轮对刀片修整时产生的火花易致使接尘盒内的碎烟丝引燃，造成安全隐患。

通过对堵塞现象的观察，进行分析，堵塞的原因主要有以下两点：

1.1 切丝机运行后除尘系统未运行或中途除尘系统停止

切丝机除尘系统的除尘器位于切丝机附近，刀辊启动后除尘器跟随启动。但除尘器上面的隔离旋钮打断后，除尘器的除尘风机不再启动或保养清理除尘器后隔离开关旋钮没有复位。切丝机仍可以正常运行，造成堵塞。

1.2 碗形砂轮下部接尘盒吸尘口堵塞

由于带有滑动支架的碗形砂轮，在单独的电机带动高速旋转往复刃磨均匀置于刀辊上断续进给的切丝刀和金刚石修整装置修整碗形砂轮时，产生的磨削沙粒、碎屑在离心力的作用下抛向碗形砂轮仓四壁，有部分粘附在碗形砂轮仓的内壁上，形成块状积垢。这些块状积垢落入到除尘盒后，由于体积较大无法被除尘器吸走，滞留在接尘盒的底部吸尘口，使除尘盒内的粉尘、沙粒形成堆积，造成堵塞(见图1)。

1.3 堵塞后存在安全隐患

磨刀系统碗型砂轮底部的接尘盒吸尘口堵塞后，碗型砂轮修整切刀时产生的火花致使接尘盒内的碎烟丝引燃。为此，我们在切丝机磨刀装置下的接尘盒上加装了检测报警装置，降低堵塞限度，消除安全隐患，提高切丝机工作稳定性。

2 改进措施

针对上述问题，做出如下改进：

(1)切丝机刀辊启动后，PLC输出振打电机启动，5秒后，风机启动，振打电机停止，此时控制通过风机的接触器常开触点将信号反馈给PLC，风机已启动，若7秒内PLC没有接收到反馈信号就认为风机没有启动，发出报警信号，提醒操作人员检查除尘系统是否正常启动。

(2)为了消除碗形砂轮下部除尘盒吸尘口堵塞，经过对除尘盒吸尘口的观察，决定采取在碗形砂轮下部除尘盒吸尘口处加装微动开关装置，防止因块状积垢堵塞吸尘口而造成除尘盒内的粉尘、沙粒形成堆积现象。当有块状积垢或其他原因造成除尘盒内的粉尘、沙粒未背除尘器吸走时，在重力的作用下触发微动开关，开始报警，提醒操作人员检查除尘管路。防止堆积在除尘盒内的粉尘、沙粒阻挡金刚石修整转臂完成修整动作，避免出现设备损坏。(见图2)

具体方案是在碗形砂轮下部除尘盒吸尘口处加装微动开关装置；在接灰盒的外侧开一8*10mm的方孔，将滚珠摆杆型微动开关安装在接灰盒的外部，使微动开关的滚珠通过方孔伸入到接灰盒内部，在接灰盒内壁方孔处安装厚度为0.1mm的铜皮并与微动开关的滚珠接触。当接灰盒内的块状砂粒或烟丝等较多时就会挤压铜皮触动微动开关，将信号传递给PLC，发出报警提醒操作人员，及时处理，以免堵塞影响除尘效果。(见图3)

(3)在除尘盒吸尘口进口处安装压缩空气喷吹装置，压力设置0.4mpa。当堵塞报警时，压缩空气开始连续喷吹，将接灰盒内的块状砂粒或烟丝吹走。接灰盒干净后，报警取消。当连续喷吹30秒后，微动开关依然报警，此时停止喷吹，进行声光报警，提醒操作人员处理。

(4)对刀辊护罩加装除尘堵塞处理钥匙开关，当除尘管路堵塞报警时，操作人员将钥匙插入开关，旋转到“处理”位置，打开护罩进行处理，此时切丝机不停机。处理完毕后，将开关旋转到“正常”位置，护罩安全联锁装置正常工作。

3 改进效果

经过对加装管路检测后的切丝机除尘系统实际使用情况的观察和测试。切丝机正常工作时，打断除尘器隔离开关使除尘器停止工作。或除尘盒堵塞，吸尘口处加装微动开关装置均能准确报警，提醒操作人员检查除尘管路。加装检测后，通过半年的运行验证，切丝机因除尘系统管路堵塞造成的严重停机疏通现象降低到轻微堵塞后便可报警疏通。除尘系统管路堵塞后检测装置能够准确报警，避免了因除尘系统管路堵塞造成的设备损坏停机维修现象。切丝机因除尘系统管路堵塞造成的故障停机的问题得到了有效的解决，并且改造费低、效果明显，保证了切后烟丝纯净度和操作人员的工作环境，减少了维修人员和操作人员的劳动强度，避免了因除尘系统管路堵塞造成的设备损坏、停机维修的问题。达到了预期目的。

[1]张建民.《机电一体化系统设计》.高等教育出版社,2007年7月.

[2]闻邦椿.《机械设计手册》.机械工业出版社,2010年1月.

[3]杨家军.《机械原理》.华中科技大学出版社,2009年2月.

表4 复合材料的介电性能

表5 复合材料的力学性能

表6 不同后固化温度复合材料的介电性能和力学性能

本试验还考察了后固化温度分别为250℃/2hr、300℃/2hr的复合材料的介电性能和力学性能，结果分别如表6所示。复合材料试样经过250℃、300℃的高温后固化处理后虽然玻璃化转变温度升高较明显，但出现氧化变黑现象，而且温度越高，氧化现象越严重，导致其介电性能和力学性能变差。

4 结语

对国外某公司生产的中温固化氰酸酯/无碱玻璃纤维布预浸料的物理性能、固化特性、凝胶特性、TMA特性及复合材料的介电性能和力学性能进行了较为深入的研究，为氰酸酯预浸料在产品上的进一步应用积累了生产经验和性能数据。选用的无碱玻璃纤维布预浸料存在的一些问题，主要是材料的力学性能偏低，介电常数偏高，介电损耗值仍有进一步降低的必要。作为高性能复合材料在产品上的应用，利用高强玻璃纤维或石英纤维代替无碱玻璃纤维，会使复合材料的介电性能和力学性能有较好的改进。

参考文献

[1]孟季茹,赵磊等.氰酸酯树脂在高透波雷达天线罩中的应用[J].工程塑料应用,2000(8):25-27.

[2]颜红侠,梁国正,等.聚苯醚改性氰酸酯树脂的研究[J].西北工业大学学报,2004(3):301-303.

[3]Cao Zhiqiang,Mechin F,et al.Effects of Rubbers and Thermoplastics as Additives on Cyanate Polymerization[J]. Polymer International，1994(1):41-48.

[4]Iijima Takao, Kaise Tomohiro,et al.Modification of Cyanate Ester Resin by Soluble Polyimides[J].Journal of Applied Polymer Science,2003(1):1-11.

[5]Hamerton I,Hay J H.Recent developments in the chemistry cyanate ester resins[J].Polymer International,1998(2):465-473.

[6]颜万生,方芳,等.碳纤维复合材料天线反射面研制[J].现代雷达, 1999(3):100-104.

李琦(1974—),女,汉族,学士,工程师,课题方向:工艺质量。就职于河南中烟工业有限责任公司许昌卷烟厂。