袁書豪 薛 梅

（河南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司漯河卷煙廠 河南漯河）

定量喂料系統(tǒng)（圖1）由倉儲式喂料機(jī)、提升機(jī)、電子皮帶秤設(shè)備組成，在使用過程中起緩沖和調(diào)節(jié)作用，定時喂料設(shè)備相互配合實現(xiàn)煙草物料的連續(xù)均勻輸送，保障流量穩(wěn)定，從而確保對下游主機(jī)設(shè)備物料的持續(xù)、穩(wěn)定供給。凡是工藝要求提供恒流量的工序，都需要使用定量喂料系統(tǒng)，定量喂料系統(tǒng)工作的正常與否將直接影響到生產(chǎn)的連續(xù)性以及產(chǎn)品質(zhì)量的同質(zhì)性。

一、存在問題及現(xiàn)狀分析

1.工作原理

定量喂料系統(tǒng)倉儲式喂料機(jī)通常由儲料倉、布料小車、勻料輥、水平皮帶、提升皮帶等部件組成。工作時，喂料機(jī)上游的設(shè)備將物料送入喂料機(jī)的布料小車，布料小車再將物料輸送到儲料倉。水平底皮帶把物料向提升機(jī)輸送，提升機(jī)（帶耙釘）將物料提升到一定高度后送出，經(jīng)落料器的計量管控制均勻進(jìn)入電子皮帶秤，完成物流的定量輸送，提升輸送機(jī)上方及落料器下方均設(shè)有勻料輥，用于控制物料的料層厚度，使物料流量保持均勻穩(wěn)定。

2．定量喂料系統(tǒng)底帶控制方式

對射式光電開關(guān)是喂料機(jī)底帶控制系統(tǒng)中的主要檢測元件（圖1），在生產(chǎn)時，當(dāng)布料車鋪滿半個儲料倉進(jìn)而使得半滿光電開關(guān)被物料遮住時，喂料機(jī)水平底帶就會自動開始連續(xù)運(yùn)行，當(dāng)物料被水平底帶輸送至底帶與提升皮帶的交接處并積累足夠多時，就會遮住底帶控制光電開關(guān)，此時，提升皮帶的料位高度就達(dá)到了高限，喂料機(jī)水平底帶就會停止連續(xù)送料的運(yùn)行方式，轉(zhuǎn)而進(jìn)入間歇性運(yùn)行狀態(tài)。而后只要提升皮帶料位高度降低于底帶控制光電開關(guān)，喂料機(jī)水平底帶又會進(jìn)入連續(xù)運(yùn)行狀態(tài)。料尾階段，當(dāng)料空光電開關(guān)沒有被遮住超過設(shè)定時間后，喂料機(jī)水平底帶將自動停止運(yùn)行。

3．存在問題及分析

倉儲喂料機(jī)輸送帶的速度與提升機(jī)輸送帶的速度是不一致的，由于倉儲機(jī)構(gòu)的鋪料厚度較厚，倉儲機(jī)構(gòu)輸送帶的運(yùn)行速度必然很慢，而在提升機(jī)構(gòu)上，煙草物料的厚度一般很薄，在煙草物料輸出時提升機(jī)構(gòu)輸送帶的速度必然很快，為了保證儲存喂料設(shè)備能夠出料連續(xù)均勻，倉儲輸送帶必須將煙草物料不斷向前推進(jìn)，造成倉儲部分與提升部分交匯處煙草物料厚度增加，密度加大，提升機(jī)構(gòu)輸送帶受到較大的壓力，增加了設(shè)備的不必要載荷，使設(shè)備的故障率提高，并在此處對煙草物料形成較大造碎。

圖1 定量喂料系統(tǒng)構(gòu)成與控制方式示意圖

切煙絲后喂料機(jī)在生產(chǎn)過程中，由于布料高度較高，一般可達(dá)800～1000 mm，來料含水率較大，一般在18%以上，煙絲堆積在喂料機(jī)內(nèi)易產(chǎn)生擠壓粘附，當(dāng)?shù)讕锪纤腿氲蕉附菐У陌裔斏蠒r，由于陡角帶底部煙絲被不停翻轉(zhuǎn)，在耙釘和底帶前端會出現(xiàn)煙絲空穴和斷層現(xiàn)象。由于物料感應(yīng)光電開關(guān)距離陡角帶耙釘和喂料機(jī)底帶之間分別有300 mm和400 mm，原光電開關(guān)只要感應(yīng)到上層的煙絲就認(rèn)為物料充足，會停止底帶的供給。當(dāng)煙絲空穴現(xiàn)象產(chǎn)生后，此時陡角帶的耙釘會出現(xiàn)缺料現(xiàn)象，但仍有上層煙絲遮擋料位光電開關(guān)，造成控制程序誤判物料充足，不能及時啟動底帶進(jìn)行物料供給，形成下游主機(jī)設(shè)備斷料，增加設(shè)備的料頭料尾次數(shù)。

二、改進(jìn)及應(yīng)用

1．流量緩沖單元（圖 2）

為了獲得穩(wěn)定的流量輸出，喂料機(jī)必須始終保持500 kg左右的煙草物料。煙草物料多了不會影響煙草物料輸出的均勻性，但會使煙草物料輸出過程中的機(jī)械力加大，破碎增加，煙草物料少了則會形成斷料，不能保證煙草物料輸出流量的均勻穩(wěn)定。

圖2 倉儲式喂料機(jī)流量緩沖單元示意圖

為此，調(diào)整布料小車出料端限位接近開關(guān)位置，使喂料機(jī)和提升帶之間形成一個出料過渡單元。物料高度300 mm和500 mm的光電檢測機(jī)構(gòu)檢測出料過渡單元中煙草物料的厚度，厚度超過設(shè)定值時，倉儲喂料機(jī)底帶停止向出料過渡單元輸送煙草物料。厚度小于設(shè)定值時，光電檢測機(jī)構(gòu)給出反饋信號，鋪料車開始向出料過渡單元輸送煙草物料。光電檢測機(jī)構(gòu)配合物料厚度反饋的使用，保證了出料過渡單元內(nèi)始終保持一定數(shù)量范圍的煙草物料。

2.過渡倉

在喂料機(jī)底帶與提升機(jī)交接處增加過渡倉，使物料向上輸送過程中減少積料翻轉(zhuǎn)，有效減小物料擠壓，降低翻滾形成的造碎。對提升帶進(jìn)行改造，在底部水平區(qū)域形成與提升帶同寬、長500 mm的過渡區(qū)域，即過渡倉，使需要提升的物料減少疊加，經(jīng)實際使用，效果明顯。

3．耙釘檢測裝置

由于空穴現(xiàn)象屬于偶發(fā)性問題，出現(xiàn)的概率較低且難以預(yù)防，為此對喂料機(jī)的控制系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)，在過渡倉下方安裝了一對對射式光電開關(guān)（圖3），用以檢測生產(chǎn)時提升皮帶耙釘上是否有正常物料量。同時對控制喂料機(jī)水平底帶的程序進(jìn)行了改進(jìn)，將新增的耙釘料位檢測光電開關(guān)的信號加入到喂料機(jī)底帶的控制程序中，只要兩對光電開關(guān)中任何一對光電開關(guān)處檢測不到物料，程序就會自動控制喂料機(jī)底帶啟動向前送料到過渡倉處，即“空穴”產(chǎn)生后，新增的耙釘檢測光電開關(guān)就會檢測到物料不足的信號，程序會快速控制料倉底帶運(yùn)行，使物料向前移動，直到有物料被送上過渡倉。當(dāng)新增光電開關(guān)再次檢測到物料信號時，喂料機(jī)的水平底帶會恢復(fù)至原來正?？刂频哪Ｊ剑c原有光電開關(guān)共同完成對底帶的控制。這樣，由原來單一的線檢測變?yōu)榱Ⅲw檢測，兩對光電開關(guān)中任何一只檢測不到提升帶上的煙草物料，都能控制底帶啟動物料進(jìn)給，提高了檢測的可靠性和準(zhǔn)確性。

圖3 喂料機(jī)新增耙釘檢測光電開關(guān)位置示意圖

4．強(qiáng)制進(jìn)料裝置

在倉儲喂料機(jī)控制箱加裝控制按鈕，在底帶控制電路中串入一個手動開關(guān)控制點，如果儲料倉的物料進(jìn)給異常，不能及時將物料輸送到提升帶上，巡視人員可以觸發(fā)手動開關(guān)，程序啟動料倉底帶向前運(yùn)行2 s，每觸發(fā)一次運(yùn)行2 s，將儲料倉內(nèi)的物料進(jìn)給到提升帶上，預(yù)防可能產(chǎn)生的斷料現(xiàn)象。

5．防漏料裝置

物料在輸送過程中，皮帶由于是側(cè)邊水平帶，邊緣處容易漏料和造成物料造碎，尤其是提升機(jī)在提升過程中，由于提升角度大（通常＞45°），提升距離遠(yuǎn)，物料造碎大，且物料含水率較大（＞18%），會在皮帶上結(jié)團(tuán)粘附，會有一部分物料返程落到下方托盤里，每批次煙積料會有50 kg左右，需要人工再摻兌到下一批次的煙草物料中。為減少上述現(xiàn)象，對輸送皮帶、轉(zhuǎn)彎密封進(jìn)行了改進(jìn)，合理設(shè)置擋帶，達(dá)到長度合理，密封好、不積料、且不磨損皮帶，方便拆卸，將定量喂料系統(tǒng)的皮帶均改為兩側(cè)托起成槽形帶，防止兩側(cè)漏料；所有轉(zhuǎn)彎的位置密封帶均采用鍋底形式（錐面）。

為防止返程漏料，對提升機(jī)上部水平段進(jìn)行加長，增加300 mm長度，在提升機(jī)主動輥處（上水平段）出料口設(shè)3層防漏料裝置：導(dǎo)料板、毛刷軸和隔板。毛刷增加前、后擋料板，留足落料通道和毛刷清掃下的殘料下落通道，增加帶料能力，有效解決返程帶料問題。

三、改進(jìn)效果

定量喂料系統(tǒng)經(jīng)過綜合改進(jìn)和程序修改優(yōu)化，經(jīng)過近一年的實際應(yīng)用，未出現(xiàn)一次由控制原因造成的斷料和堵料現(xiàn)象，定量喂料系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，效果顯著。

（1）流量緩沖單元和過渡倉設(shè)計，有效解決了定量喂料系統(tǒng)在生產(chǎn)過程中存在的可能故障，減少了物料的擠壓、翻轉(zhuǎn)、堵料等問題，進(jìn)一步減少了物料“空穴”現(xiàn)象和造碎的產(chǎn)生，保障流量的恒定。

（2）耙釘檢測裝置針對可能出現(xiàn)的“空穴”等造成程序誤判的現(xiàn)象，增加雙重保障，新的控制系統(tǒng)能夠及時發(fā)現(xiàn)“空穴”現(xiàn)象，并通過控制水平底帶的運(yùn)行快速解決因“空穴”可能造成的斷料問題，徹底解決了由斷料產(chǎn)生的主機(jī)設(shè)備料頭、料尾現(xiàn)象和流量驟減問題，從而保證生產(chǎn)線運(yùn)行效率，提升產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。

（3）增加防漏料裝置和強(qiáng)制進(jìn)料裝置有效解決了出料結(jié)團(tuán)、尾料過長、漏料嚴(yán)重等問題，通過實際檢測，定量喂料系統(tǒng)每批次煙絲出料結(jié)團(tuán)由98.1次減少到8.2次；流量驟減由每批次6.2次降低到0.8次；漏料率＜0.05%，漏料由每批次50.2 kg減少到4.8 kg，且漏料的整絲率由每批次31.0%降低到1.01%，減少原料損耗和造碎，提高物料利用率和產(chǎn)品控制水平，降低了職工勞動強(qiáng)度。