提升YF25濾棒發(fā)射系統(tǒng)運行穩(wěn)定性的研究獲獎科研報告摘

要：科技的進步必然推動工業(yè)自動化程度越來越高，生產線更加完整和智能化，因此，提高單機設備的運行效率，提升設備穩(wěn)定性和可靠性顯得尤為重要。本文在深入細致的對YF25濾棒發(fā)射系統(tǒng)運行過程進行分析后，通過對物流輸入、輸出通道的優(yōu)化，對物流輸送機械結構的進一步改進，逐步提高了YF25濾棒發(fā)射系統(tǒng)運行可靠性和穩(wěn)定性，有效提升了設備效率，為流水線的整體效率提升提供了可靠保障。

關鍵詞：濾棒發(fā)射機堵塞濾棒交換裝置曲率半徑導流塊

近年來，煙草生產企業(yè)積極導入精益管理平臺，全力推進技術升級，大力倡導改革創(chuàng)新，將精益思維貫穿生產全過程，逐步形成了全員參與改善，全員創(chuàng)新創(chuàng)效的良好氛圍。YF25濾棒發(fā)射機作為生產的輔助性設備，處在生產線的前端，其可靠、穩(wěn)定的運行是生產線生產效率的根本保障，因此，對YF25濾棒發(fā)射機的運行穩(wěn)定性的研究具有非常重大的意義。

一、存在的主要問題

企業(yè)在生產經營管理過程中通過機臺的生產運行記錄，對濾棒發(fā)射系統(tǒng)維修記錄進行統(tǒng)計分析，發(fā)現(xiàn)YF25濾棒發(fā)射系統(tǒng)故障率偏高，設備停機次數(shù)較多，設備運行效率偏低。其中，YF25濾棒發(fā)射機“濾棒凌亂”故障、交換機輸送管堵塞故障以及YF215橫向輸送機堵塞故障這三種故障頻次相對較高，屬于影響濾棒發(fā)射系統(tǒng)的關鍵癥結，嚴重制約了卷煙機的正常運行，給卷煙機操作人員帶來了額外的工作負擔，同時造成濾棒消耗較高，與企業(yè)降本增效的發(fā)展理念相悖，不利于企業(yè)效益的增長和可持續(xù)發(fā)展。

二、故障原因分析

（一）YF25發(fā)射機“濾棒凌亂”故障

在實際運行過程中發(fā)現(xiàn)YF25發(fā)射機容易因橫棒等問題停機，經過現(xiàn)場觀察以及理論分析找到下面兩個主要原因：

（1）上游設備YB17B輸送過來的濾棒凌亂，濾棒整體不規(guī)整。人工翻轉添加濾棒造成濾棒結構變松，卸盤機提升時容易造成濾棒掉落，卸盤機翻盤效果差，造成部分濾棒凌亂，同時料斗出口監(jiān)測的誤判造成補料不及時，造成濾棒斷流。

（2）YF25濾棒發(fā)射機料庫容易造成濾棒變形變亂。YF25濾棒料庫容量較大，濾棒積滿后，設備運行時輸送帶有一定的慣性，帶動濾棒繼續(xù)向前輸送，導致濾棒形成擠壓。料庫中常有因擠壓后變形甚至損壞的濾棒堵塞發(fā)射鼓槽，影響設備正常運行，同時造成濾棒消耗增大。

（二）濾棒交換機輸送管道堵塞

濾棒從發(fā)射機出來后，通過一段距離的爬坡后進入其中一臺濾棒交換裝置，兩臺濾棒交換裝置之間用軟管相連，濾棒從另一臺裝置中出來后，在高壓氣流的推動下輸送到各卷煙機濾棒接收機處。兩臺濾棒交換裝置之間的軟管鋪設曲度不當易造成濾棒輸送不暢，甚至發(fā)生堵塞，嚴重的將造成濾棒損壞。

（三）YF215橫向輸送機故障，濾棒堵塞

O型皮帶輸送不穩(wěn)定，容易斷裂。設備處于高速運動狀態(tài)時會產生大量的熱量，而接收站所處的環(huán)境散熱性較差，從而使O型皮帶老化迅速，發(fā)生松弛和斷裂現(xiàn)象，導致夾持濾棒的兩組皮帶不能同步運動，濾棒在皮帶上發(fā)生較大的軸向轉動，從而使濾棒表面因與皮帶之間的磨擦而發(fā)生擠壓、錯位，從而造堵塞。

同時，每組傳動系統(tǒng)由三條皮帶組成，每組皮帶如果出現(xiàn)松弛的程度不一樣，那么各個皮帶的傳動速度就有差異，就會出現(xiàn)皮帶與濾棒之間的快速磨擦，從而產生爛棒和碎棒。

三、解決措施研究

（一）YB17B卸盤機翻轉器裝置的研究

取消人工將濾棒從紙盒到濾棒盤的手動翻轉添加過程。項目組經過技術咨詢，了解到許昌煙機公司研制出的YB111濾棒卸盤機，可直接將從材料廠出廠的用硬紙盒包裝的濾棒直接卸載，無需通過人工轉載至濾棒盤。因此，在條件俱備的情況下，引進新型設備，利用新成果能很好的解決這一故障現(xiàn)象。

（二）發(fā)射機料庫濾棒導向分流裝置的研究

借鑒裝盤機YJ35C下煙通道分煙模塊分流的工作原理，研制濾棒壓力導向分流裝置，通過分流裝置來減少料庫濾棒的存量，并將濾棒輸送過程中的擠壓力分解一部分到導向裝置上，使濾棒之間、濾棒與輸送帶之間的壓力有效分散。項目組根據(jù)數(shù)據(jù)研究與模型設計，項目組確定了導向分流裝置的數(shù)量、位置及其尺寸。即導向分流裝置為一個組合圖形，由正三角形與正四方形組成，三角形底為120mm，高85mm，正四方形邊長為120mm。

（三）優(yōu)化濾棒交換機輸送管道鋪設參數(shù)

為保證濾棒輸送暢通，有效避免濾棒碰撞損傷，項目組對濾棒交換機輸送管的曲度設定進行了現(xiàn)場測試與設計。輸送管道鋪設過程中，下垂距離過大，弧形管道曲率半徑過小，則容易造成濾棒觸頭或彎折變形，甚至是堵塞管道。因此，我們需要研究出管道的自由下垂高度，以便指導實際的管道鋪設。

忽略輸送彎管內外曲率半徑的差異，以外圓弧為研究對象，設函數(shù)方程為：，則根據(jù)所示得：，所以：，。根據(jù)曲率公示可得最低點處不折彎濾棒的最小曲率半徑為：

由此得出當管道彎曲下垂時，為了避免濾棒彎折，觸頭以及堵塞管道，管道最低點的曲率半徑不得小于4.000m。

（四）YF215橫向輸送機輥輪輸送的研究

將YF215橫向輸送機O型帶的輸送方式設計為采用輥輪組輸送方式。具體做法是：將濾棒通道作為易損件的皮帶取消，采用三對輥子組成輸送輥輪組，分別為入口輥組、中間輥組、輸出輥組，這三對輥組由齒輪箱內的齒輪組分別帶動，形成同步轉動，在濾棒與輥輪之間形成較小的對轉夾持力，使濾棒向前移動。

四、項目研究成果及應用效果

（一）濾棒卸盤質量大幅度提升

由于人工添加濾棒環(huán)節(jié)的取消，濾棒翻盤時結構緊湊有序，大幅度減少了卸盤過程中亂棒、掉棒等現(xiàn)象，保證了卸盤過程的順利進行。同時，交換機和YF215橫向輸送機排故造成的濾棒消耗大幅度降低，極大地提高了濾棒的有效利用率，產生了良好的經濟效益，預計每年可降低濾棒消耗將近六十萬支，為車間的濾棒成本控制提供了有力保障。

（二）YF25濾棒發(fā)射機運行效率有效提升

由于“濾棒凌亂”等頻發(fā)故障的減少，YF25濾棒發(fā)射機停機頻次大幅度下降，有效地降低了濾棒發(fā)射機操作人員的勞動量與勞動強度，為后續(xù)卷煙機濾棒供應的持續(xù)正常提供了可靠保障。

（三）濾棒交換機濾棒輸送順暢得到有效保證

輸送管曲度設置標準化以科學的公式推導為前提，以實際測試與試驗為條件，通過交換機輸送管固定支撐架的研發(fā)有效地保證了輸送管放置位置的科學性合理性，通過曲度范圍的設定保證了濾棒在輸送過程中的完好性與順暢性，降低了交換機堵塞故障出現(xiàn)的頻率，提高了交換機濾棒輸送的運行穩(wěn)定性。

（四）YF215橫向輸送機運行效率大幅度提升

YF215橫向輥輪組的運用有效地解決了濾棒輸送容易堵塞的問題，同時，設備的維修頻次與維護保養(yǎng)更加方便，保證了輸送裝置較長的使用壽命，提高了濾棒輸送的運行穩(wěn)定性，減少了濾棒堵塞現(xiàn)象，大大減少了濾棒的損耗與操作人員的勞動強度。

五、結論

通過項目的研究實施，提升了YF25濾棒發(fā)射系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，為卷接設備的正常