覃志豐 黃添

【摘 要】為了解決GD包裝機(jī)電源控制系統(tǒng)在日常使用中因配電柜門的開(kāi)啟、自重下垂和機(jī)械連桿的長(zhǎng)期磨損造成連桿連接盤開(kāi)裂、伸出桿錯(cuò)位以及斷路器自鎖機(jī)構(gòu)受損等引起電源控制系統(tǒng)斷路器不能正常開(kāi)啟，同時(shí)負(fù)載開(kāi)關(guān)Q2帶有故障斷電保護(hù)功能，如開(kāi)關(guān)跳閘需要重新對(duì)Q2送電，由于Q2內(nèi)部卡扣機(jī)構(gòu)磨損，極難一次合閘成功的問(wèn)題，設(shè)計(jì)采用可安裝電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)的斷路器替代原來(lái)的手柄控制斷路器，電柜門板上采用電源控制開(kāi)關(guān)，并結(jié)合可靠的控制線路設(shè)計(jì)，既可實(shí)現(xiàn)斷路器的電動(dòng)合閘，又減少電源故障的發(fā)生，還解決了因舊件停產(chǎn)備件難以采購(gòu)的問(wèn)題。

【關(guān)鍵詞】GD包裝機(jī);電源控制系統(tǒng);斷路器

【中圖分類號(hào)】TP273 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-0688（2018）12-0090-02

0 前言

目前，GD包裝機(jī)是國(guó)內(nèi)煙草包裝設(shè)備中主力機(jī)型，因其具有操作簡(jiǎn)單、運(yùn)行穩(wěn)定可靠、維修方便等特點(diǎn)而在我國(guó)煙草行業(yè)中被廣泛使用。GD包裝機(jī)采用MICRO-Ⅱ計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，高速穩(wěn)定地完成從煙支進(jìn)給到條盒成品包裝的全部生產(chǎn)過(guò)程?？芍苯油ㄟ^(guò)OPC調(diào)整生產(chǎn)參數(shù)、顯示各種故障和產(chǎn)量、廢品剔除率、生產(chǎn)效率等，能避免人工接觸煙支，具有自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)剔除和自動(dòng)診斷功能。

1 存在問(wèn)題分析

目前，柳州卷煙廠卷包車間GD包裝機(jī)的電源控制系統(tǒng)采用金鐘默勒NZM4-08系列機(jī)械連桿式斷路器控制電源的開(kāi)啟，電柜采用斷路器后連軸出軸方式連接。配電柜門上的操作手柄通過(guò)與機(jī)械連桿互相配合來(lái)控制其通斷。在日常使用中因配電柜門的開(kāi)啟、自重下垂和機(jī)械連桿的長(zhǎng)期磨損造成連桿連接盤開(kāi)裂、伸出桿錯(cuò)位及斷路器自鎖機(jī)構(gòu)受損等引起電源系統(tǒng)斷路器不能正常開(kāi)啟。同時(shí)負(fù)載開(kāi)關(guān)Q2帶有故障斷電保護(hù)功能，如開(kāi)關(guān)跳閘需要重新對(duì)Q2送電，由于Q2內(nèi)部卡扣機(jī)構(gòu)磨損，極難一次合閘成功。由于上述故障的存在，而且此故障經(jīng)常發(fā)生，維修人員或操作工必需打開(kāi)電柜門用鉗子等工具來(lái)操作連桿實(shí)現(xiàn)動(dòng)力合閘。這種操作方法存在設(shè)備及人身的安全隱患。并且此系列的開(kāi)關(guān)已停產(chǎn)多年，已無(wú)法買到備件。根據(jù)改造前GD包裝機(jī)的電源控制系統(tǒng)多年使用的情況，總結(jié)出改造前GD包裝機(jī)的電源控制系統(tǒng)存在以下3個(gè)缺點(diǎn)。

缺點(diǎn)1：現(xiàn)有電源控制斷路器內(nèi)部卡扣容易磨損。

由于機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的缺陷，該電源機(jī)構(gòu)內(nèi)部的卡扣在使用一段時(shí)間后就出現(xiàn)磨損情況，在設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中無(wú)故地脫扣跳閘，脫扣跳閘后有時(shí)因?yàn)榭垭y以復(fù)位卡合致使很難合閘，設(shè)備生產(chǎn)效率受到嚴(yán)重影響。

缺點(diǎn)2：GD機(jī)現(xiàn)有的2個(gè)控制電源開(kāi)關(guān)Q1和Q2需要分別合閘，不能實(shí)現(xiàn)同時(shí)自動(dòng)合閘。

設(shè)備需要上電時(shí)，操作人員必須先把電柜上的Q1合閘，然后等系統(tǒng)啟動(dòng)自檢完畢后，15號(hào)卡板的11號(hào)燈亮了才能手工對(duì)Q2進(jìn)行合閘。操作人員需等待系統(tǒng)啟動(dòng)完畢后才能操作Q2開(kāi)關(guān)，限制了操作的靈活性，導(dǎo)致工作效率低下。改造前GD包裝機(jī)的電源控制系統(tǒng)控制線路如圖1所示。

缺點(diǎn)3：現(xiàn)有的電源控制方式存在較大的安全隱患。

因?yàn)镚D機(jī)電源機(jī)構(gòu)連桿容易變形，維修操作人員不得不經(jīng)常打開(kāi)配電柜門來(lái)操作斷路器的連桿，這樣做容易發(fā)生觸電事故，給設(shè)備及維修操作人員的人身安全帶來(lái)隱患。

2 改造方案

經(jīng)過(guò)對(duì)該電源控制系統(tǒng)的缺陷分析，決定采用可安裝電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)的斷路器替代原來(lái)的手柄控制斷路器，電柜門板上采用電源控制開(kāi)關(guān)，并結(jié)合可靠的控制線路設(shè)計(jì)，既可實(shí)現(xiàn)斷路器的電動(dòng)合閘，提高安全性，又減少電源故障的發(fā)生，提高生產(chǎn)效率，還解決了因舊件停產(chǎn)備件難以采購(gòu)的困難。

在本改造項(xiàng)目中用控制開(kāi)關(guān)取代了原來(lái)的旋轉(zhuǎn)手柄，取消了連桿機(jī)構(gòu)，用電動(dòng)單元替代。根據(jù)斷路器選擇配套的電動(dòng)操作電源，并和斷路器進(jìn)行配套安裝。該電動(dòng)操作單元提供的控制輸入接線集成在一個(gè)可插拔的端子上，這樣更便于安裝、拆卸和檢修。改造后的電路如圖2所示，其工作原理如下：一次性將Q1、Q2的控制開(kāi)關(guān)S1、S2放置在合閘位置，這樣Q1開(kāi)關(guān)自動(dòng)被合閘，系統(tǒng)經(jīng)過(guò)2 min的自檢如無(wú)故障，15號(hào)卡板的11號(hào)燈亮，MICRO-Ⅱ會(huì)給Q2的失壓線圈送上24 V直流電，因S2已經(jīng)在合閘位置，所以經(jīng)過(guò)系統(tǒng)的自檢后Q2斷路器會(huì)自動(dòng)合閘。這樣就完成了一次性的送電過(guò)程，提高了工作效率。改造后的GD包裝機(jī)的電源控制系統(tǒng)控制線路如圖2所示。改造后維修操作人員直接操作電柜門上的電氣開(kāi)關(guān)旋鈕，就可以控制斷路器的通斷，消除了設(shè)備存在的安全隱患。

3 應(yīng)用效果

GD包裝機(jī)電源控制系統(tǒng)改造后能完全實(shí)現(xiàn)原系統(tǒng)的所有功能，消除了設(shè)備缺陷引起的安全隱患，并且解決了因產(chǎn)品停產(chǎn)而無(wú)法進(jìn)行備件采購(gòu)的難題，同時(shí)消除了原電源系統(tǒng)經(jīng)常無(wú)故跳閘和難以合閘現(xiàn)象，減少了停機(jī)時(shí)間和因停機(jī)產(chǎn)生的廢品，以1年270個(gè)工作日折算經(jīng)濟(jì)效益如下。單臺(tái)設(shè)備減少停機(jī)時(shí)間：每次平均5分鐘×10次/周×39周=1950分鐘。改造后，不存在無(wú)故跳閘和難以合閘現(xiàn)象，減少了設(shè)備停機(jī)時(shí)間，則可增加的產(chǎn)能：1 950分×400包÷500=1 560件/5=312（箱）。單臺(tái)設(shè)備因電源系統(tǒng)原因而產(chǎn)生的踢出廢煙包根據(jù)OPC統(tǒng)計(jì)為每次主機(jī)18包輔機(jī)6包，每次產(chǎn)生廢煙數(shù)為18+6=24包，則一年（以270天算）節(jié)約的盒皮、鋁紙：煙包數(shù)為24×10×270=64 800（包）其中，盒皮單價(jià)為335.9元/萬(wàn)張，鋁紙為18.2元/kg（每張鋁紙約1.06 g），煙支為460.68元/萬(wàn)支（煙支按20%報(bào)廢），則折算物耗費(fèi)用為盒皮節(jié)約：64 800（張）÷10 000×335.9（元/萬(wàn)張）=2 176.6（元）。

鋁紙節(jié)約：64800（張）×1.06（g）÷1 000×18.2（元/kg）=125（元）;煙支節(jié)約：64 800（包）×20（支）×0.2÷10 000×460.68（元/萬(wàn)支）=11 940（元）;改造后單臺(tái)設(shè)備節(jié)約共計(jì)：2176.6+125+11940=14 241.6（元）。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]全國(guó)煙草行業(yè)統(tǒng)編.ZB25型包裝機(jī)組[M].北京：中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社，2001.

[2]《ZB45型硬盒硬條包裝機(jī)組培訓(xùn)教材》編寫(xiě)組.ZB45型硬盒硬條包裝機(jī)組培訓(xùn)教材[Z].上海：上海煙草機(jī)械有限責(zé)任公司，2004.

[3]陸建國(guó).工業(yè)電器與自動(dòng)化[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005.