新型濾嘴接收機管道檢測裝置的研究

劉慶永，李曉東，張慶元

（山東中煙工業有限責任公司青州卷煙廠，山東青州262500）

1 接收機組成及存在問題

濾嘴接收機由光纖傳感器WLL12、橫向傳送通道、濾嘴料斗及輸送電機等組成。濾嘴由發射機和輸送管道送來后，經過機組上方的帶光纖光電開關時產生一個高電位自動啟動輸送電機，經過橫向傳送后進入濾嘴料斗。

帶光纖光電開關位于進料嘴上方一米處，在運行和堵塞清理過程中常由于共振震動及堵塞清理時的人為原因，導致傳感器松動、光纖位置變動或折斷，接收不到光信號而造成輸送電機停機堵塞，進而引起卷煙機濾嘴停供，影響卷煙機生產效率[2]。

通過查找車間維修記錄，統計分析了2016年3月至2016年12月，ZJ112和ZJ17卷接機組濾嘴接收機故障頻次。統計結果表明ZJ112卷接機組濾嘴接收機月均故障頻次高達104.3次/月，維修時間平均為21.5min/次。而ZJ17機組月均故障頻次僅為9次/月，維修時間也僅為7.6min/次。ZJ112故障頻次偏高，為滿足生產需求需得到降低。

2 接收機管道堵塞故障方案制定

2.1 傳感器位置過高的方案制定

對于傳感器位置過高，分別設計將傳感器位置移動到管底部、接收機接口處和接收機彎道處三個方案。

經過對比發現，方案二具有幾乎無振動，造成的損壞小，便于檢修、清理等優點，因此選擇方案二作為位置方案。

2.2 光纖傳感器不穩定的方案制定

由于原光纖傳感器WLL12具有L/D（亮動/暗動）功能，且所選用的是PNP型。因此，在選擇傳感器時需選擇具有相同功能的元件。通過查閱相關資料，召開小組討論會，最終選定常用高頻高速光電開關KT2G，WL150-P460，WL150-P430三種替換方案，并將三種光電開關分別安裝后試驗改進效果。

根據試驗結果，光電開關WL150-P430具有體積小，成本低，工作穩定可靠的優點，其信號反向，堵塞不停機，塑料材質易損壞的缺點可以通過技術手段解決。因此，選擇方案二作為傳感器方案。

2.3 傳感器易損壞的方案制定

對于塑料質傳感器容易損壞，設計金屬罩殼[3]將傳感器密封保護，關于金屬罩殼的形狀分別設計了全封閉型、半封閉勾型和半封閉L型三種設計方案。

經過對比，半封閉勾型罩殼具有良好的密封保護性能，且便于安裝、維修。因此，選擇方案三作為保護裝置方案。

3 接收機管道堵塞故障方案實施

通過因子匯總并對各個影響因子分析發現，傳感器位置過高、光纖傳感器不穩定和傳感器易損壞是造成接收機管道堵塞故障的主要原因。針對三個主要影響因子，分別制定解決方案。

3.1 傳感器位置過高的方案實施

接收機管道檢測傳感器位置由原來的管道高處移至濾嘴接收機底部，光纖位置移至接收機入口銅管上玻璃管處，大大降低了因光纖松動造成的故障。

3.2 光纖傳感器不穩定的方案實施

由于WL150-P430來料時產生的信號為低電平，而實際需要的是高電平。需要設計一個換向電路，來料時將傳感器切換為高電平狀態，保證來料后自動啟動輸送電機，堵塞后立即停機，防止繼續要料造成大規模堵塞。設計的電路如圖1所示。

圖1 換向電路單元電路圖

采用二極管、三極管以及電阻等電子元件焊接換向電路單元，制作封裝完成后，與傳感器WL150-P430插頭電纜相接，并進行試驗。

試驗結果表明，加裝換向電路單元的傳感器WL150-P430與原光纖傳感器WLL12具有相同的動作信號，因此可以進行替換。

3.3 傳感器易損壞的方案實施

根據設計方案，結合傳感器尺寸及安裝位置情況，繪制保護裝置金屬罩殼圖紙，并根據圖紙進行加工。

4 新型濾嘴接收機管道檢測裝置研究

4.1 新型濾嘴接收機管道檢測裝置的研制

將設計的換向電路與傳感器WL150-P430相接后安裝于金屬罩殼內，再將金屬罩殼安裝于接收機銅管的配合處，并加裝反光板，新型接收機管道檢測裝置工裝即加工制作完成，裝置實物圖如圖2所示。

圖2 新型濾嘴接收機管道檢測裝置實物圖

4.2 新型濾嘴接收機管道檢測裝置的工作狀態研究

首先將新型濾嘴接收機管道檢測裝置安裝到ZJ112機組進行試驗，接線并調節傳感器的靈敏度，傳感器正常工作，實際工作時運行狀態。

4.3 新型濾嘴接收機管道檢測裝置運行效果研究

通過2017年6月至12月的實際運行觀察，接收機的故障頻次由104.3次/月降低到了20.1次/月，維修時間由原來的21.5min/次降低到了10.2min/次，改進效果明顯。

在降低了接收機故障頻次的同時，新型濾嘴接收機管道檢測裝置節約了大量濾棒和備件。按照每次故障浪費50支濾棒計算，改進后每年可節約濾棒（140.3-20.1）*12*50=72120支；由于原備件費用為2100元/套，改進后備件費用為700元/套，每套可節約備件費用1400元。

新型濾嘴接收機管道檢測裝置的應用提高發射機的發射能力，減少人工上嘴，降低勞動強度，減少維修時間，增強清潔、維修安全性。

5 小結

技術人員將接收機管道檢測裝置的改動部分及操作注意事項對操作人員進行現場說明，將設計的圖紙歸檔，編號管理納入備件手冊。

在試驗成功的基礎上，逐步完成對其他ZJ112濾嘴接收機管道檢測裝置的改進調試，完成新型濾嘴接收機管道檢測裝置的推廣應用。

團隊成員對于新型濾嘴接收機管道檢測裝置的運行情況進行長期跟蹤觀察，及時總結本次項目中的得失及經驗教訓，為后續改進活動奠定基礎。