專(zhuān)利名稱(chēng)：一種高效自動(dòng)化輥壓法煙草薄片生產(chǎn)線(xiàn)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煙草薄片生產(chǎn)技術(shù)。
煙草薄片的生產(chǎn)是將煙草加工中產(chǎn)生的殘質(zhì)、廢料經(jīng)凈化和其他處理后，加工成再生煙草(或稱(chēng)重組煙草)的過(guò)程。其生產(chǎn)方法主要有造紙、稠漿和輥壓三種。我國(guó)的薄片生產(chǎn)自80年代推廣以來(lái)，均采用輥壓法，這是因其設(shè)備簡(jiǎn)單、能耗較低、沒(méi)有污染較適合卷煙廠(chǎng)附屬生產(chǎn)等特點(diǎn)所致，而國(guó)外卷煙生產(chǎn)因薄片摻兌比例大，對(duì)薄片理化特性要求不同，大都采用造紙和稠漿法。但由于輥壓法自身特點(diǎn)及其技術(shù)的逐步完善，仍在一些發(fā)達(dá)國(guó)家(如日本、瑞士等國(guó))被保留并得到不斷的改進(jìn)和提高。
本發(fā)明屬輥壓法薄片生產(chǎn)設(shè)備，旨在取代國(guó)內(nèi)薄片生產(chǎn)中普遍采用的老式90Kg/h輥壓法生產(chǎn)線(xiàn)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)90Kg線(xiàn))，因該90Kg線(xiàn)存在著以下缺陷1.產(chǎn)量低90Kg線(xiàn)的產(chǎn)量為每小時(shí)生產(chǎn)薄片90Kg，不能滿(mǎn)足全國(guó)大部分15萬(wàn)箱以上卷煙廠(chǎng)對(duì)薄片產(chǎn)量的需求；2.電耗高90Kg線(xiàn)電耗高達(dá)生產(chǎn)每Kg薄片絲將耗電1KW·h以上；3.控制落后90Kg線(xiàn)在國(guó)內(nèi)大部分采用繼電器邏輯控制和人工手控，少數(shù)引入可編程控制器(PLC)控制，沒(méi)有實(shí)現(xiàn)全線(xiàn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制；4.負(fù)壓貯料倉(cāng)易發(fā)生工藝起火，布袋除塵系統(tǒng)復(fù)雜，可靠性低；5.薄片輥壓次數(shù)需三次，使得薄片縱橫方向強(qiáng)度差別大，造碎率高；6.烘箱長(zhǎng)度大、占地多，箱體保溫隔熱差、生產(chǎn)環(huán)境溫升高；7.液料定量和全線(xiàn)速度協(xié)調(diào)控制落后；8.原料凈化效果差，成品絲打短不可靠。
本發(fā)明的目的在于克服國(guó)內(nèi)現(xiàn)有薄片生產(chǎn)設(shè)備存在的上述缺陷，改進(jìn)設(shè)計(jì)出一種產(chǎn)量和自動(dòng)化程度高，能耗低，配比和生產(chǎn)協(xié)調(diào)控制先進(jìn)可靠的輥壓法煙草薄片生產(chǎn)線(xiàn)。
本發(fā)明的生產(chǎn)線(xiàn)，按輥壓法生產(chǎn)工藝要求，由煙末、煙梗(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“主料”)定量供料輸送，主料凈化(含篩、風(fēng)、磁選)以去除異物和塵土，主料和輔料(粘合劑CMC)定量輸送，粉碎，粉料貯存，粉料、液料定量配比，濕混合，混煉預(yù)壓，輥壓成形，烘干，切絲打短和輸送裝車(chē)等十多道工序。以上工序的完成，本發(fā)明采用七臺(tái)單機(jī)和六個(gè)系統(tǒng)完成(不含電氣控制和計(jì)算機(jī)控制二個(gè)系統(tǒng))。
下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明說(shuō)明之。
附圖1是本發(fā)明的工藝流程和設(shè)備構(gòu)成框圖，從圖中可以清楚地知道本發(fā)明的各道生產(chǎn)工序。
附圖2是本發(fā)明的生產(chǎn)線(xiàn)設(shè)備構(gòu)成外形(側(cè)、頂視)圖，由圖1和圖2可見(jiàn)，原料定量輸送機(jī)2·1[2·1(a)定量器，2·1(b)輸送機(jī)]接原料凈化處理系統(tǒng)2·2[2·2(a)振篩，2·2(b)風(fēng)機(jī)，2·2(c)風(fēng)選管，2·2(d)卸料器]；再接主料定量輸送機(jī)2·3和輔料(CMC)定量機(jī)2·4；再接粉碎機(jī)2·5；再接阻燃反吹風(fēng)式負(fù)壓貯料系統(tǒng)2·6。以上這些構(gòu)成生產(chǎn)線(xiàn)的原料處理部分(簡(jiǎn)稱(chēng)前級(jí))。
本發(fā)明的薄片成形部分(簡(jiǎn)稱(chēng)后級(jí))由螺旋粉料定量上料機(jī)(簡(jiǎn)稱(chēng)粉料定量機(jī))2·7和液料定量供料系統(tǒng)2·8構(gòu)成粉、液料配比系統(tǒng)；與濕混合系統(tǒng)2·9連接；再接予壓(輥)機(jī)2·10；再接成形壓(輥)機(jī)2·11；再接烘箱系統(tǒng)2·12；再接切絲打短機(jī)2·13；最后接成品輸送機(jī)2·14。
本發(fā)明薄片生產(chǎn)線(xiàn)的電氣控制系統(tǒng)由1#、2#、3#、4#電氣控制柜2·15和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)(含IPC-610工控主機(jī)，顯示器，總線(xiàn)擴(kuò)展和接口電路，多路模擬量處理電路，多路功率執(zhí)行元件的隔離驅(qū)動(dòng)電路，LED生產(chǎn)線(xiàn)狀態(tài)顯示和多臺(tái)電機(jī)速度顯示板，UPS電源和多路電源等)2·16構(gòu)成。
本發(fā)明各單機(jī)和系統(tǒng)的構(gòu)成以及工作原理分述如下1.原料定量輸送機(jī)見(jiàn)附圖2的2·1所示，是由煙末，煙梗定量上料機(jī)2·1(a)接輸送機(jī)2·1(b)構(gòu)成的，煙末、煙梗分別由料斗兩邊(料斗中間有一活動(dòng)隔板，可調(diào)節(jié)梗、未配比)放入，下部為輸料螺旋軸，調(diào)節(jié)其轉(zhuǎn)速即可改變出料速度。
2.原料凈化處理系統(tǒng)如附圖2的2·2和圖3所示，圖2·2是該系統(tǒng)的外形側(cè)、頂視圖，圖3是該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。振篩3·1的出口與立風(fēng)管3·3的下端開(kāi)口3·2銜接，立風(fēng)管3·3的頂端與平風(fēng)管3·4相聯(lián)接，平風(fēng)管3·4的一頭內(nèi)安有可調(diào)風(fēng)門(mén)3·11，另一頭接落料器3·5，落料器3·5內(nèi)的轉(zhuǎn)篩3·6與避風(fēng)器3·7聯(lián)接，避風(fēng)器3·7接出料口3·8，落料器3·5的一側(cè)接風(fēng)管3·12，風(fēng)管3·12的另一頭接除塵箱3·9，除塵箱3·9通過(guò)風(fēng)管3·12與風(fēng)機(jī)3·10連接。
主料由輸送機(jī)2·11送入振篩3·1，篩除砂土雜物后由風(fēng)選進(jìn)料口3·2吸入立風(fēng)管3·3，再吸入平風(fēng)管3·4，送入落料器3·5，在落料器內(nèi)經(jīng)轉(zhuǎn)篩3·6，避風(fēng)器3·7送至出料口3·8，由于除塵箱3·9，落料器3·5和立風(fēng)管3·3，平風(fēng)管3·4均經(jīng)管道3·12與風(fēng)機(jī)3·10聯(lián)接，故平、立風(fēng)管內(nèi)均呈負(fù)壓，風(fēng)選進(jìn)料口3·2將比重大的異物去除，將主料吸入立風(fēng)管3·3并輸送到落料器3·5，3·11是可調(diào)風(fēng)門(mén)，用以調(diào)節(jié)風(fēng)選口3·2的負(fù)壓，以適應(yīng)原料因含水量不同等因素產(chǎn)生的比重變化。
3.主料定量輸送機(jī)見(jiàn)附圖2的2·3是由主料定量機(jī)2·3(a)接帶式輸送機(jī)2·3(b)組成的。主料定量輸送機(jī)2·3前為定量機(jī)2·3(a)，其上部為料斗和攪料裝置，下部是輸料螺旋軸，由調(diào)速電機(jī)驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)出料流量調(diào)節(jié)；后為帶式輸送機(jī)2·3(b)，與定量機(jī)采用同一電機(jī)驅(qū)動(dòng)以防止堵料，輸送帶上端導(dǎo)輪為磁性導(dǎo)輪，可將主料中鐵磁類(lèi)物質(zhì)吸附在輸送帶上，避免被粉碎機(jī)吸入(此處設(shè)計(jì)成主料被粉碎機(jī)吸入，也就是對(duì)主料再進(jìn)行一次風(fēng)選)，當(dāng)輸送帶轉(zhuǎn)至下部，遠(yuǎn)離磁場(chǎng)后，含鐵物質(zhì)自動(dòng)落入收集器內(nèi)。
4.輔料定量機(jī)見(jiàn)附圖2的2·4，其結(jié)構(gòu)與主料定量機(jī)2·3(a)相類(lèi)似，是由一料斗和輸料螺旋軸接調(diào)速電機(jī)組成，但由于輔料(CMC)所占比例小，因而設(shè)備尺寸小于主料定量機(jī)，轉(zhuǎn)速可調(diào)用以實(shí)現(xiàn)不同配比。
5.粉碎機(jī)如附圖2的2·5所示。本發(fā)明采用F-400型高速粉碎機(jī)，配用動(dòng)力電機(jī)為30KW，其水冷處設(shè)有水壓開(kāi)關(guān)，以供計(jì)算機(jī)判別冷卻供水狀況。
6.阻燃反吹風(fēng)式負(fù)壓貯料系統(tǒng)見(jiàn)附圖2的2·6和附圖4。整機(jī)高度4.25M左右；支架高度1.5M左右，長(zhǎng)度2.2M左右。其結(jié)構(gòu)是，在支架4·4上安放著中間隔開(kāi)的圓柱形倉(cāng)體4·1，該倉(cāng)體的頂部是負(fù)壓室4·23上部是除塵室4·2，下部是貯料室4·3；在圓柱倉(cāng)體4·1的中心裝有轉(zhuǎn)軸4·5，其上裝有上刮板4·6和下刮板4·7；全體外側(cè)的反吹風(fēng)機(jī)4·8接反吹風(fēng)管4·9，并接至反吹風(fēng)口4·10；負(fù)壓風(fēng)機(jī)4·11和負(fù)壓室4·23，負(fù)壓風(fēng)管4·12以及負(fù)壓風(fēng)管引出口4·13聯(lián)接；在圓形倉(cāng)體4·1上部裝有除塵布袋組4·14，緊靠布袋口上方有一個(gè)與反吹風(fēng)管道4·9活動(dòng)聯(lián)接的反吹風(fēng)口4·10，在其上方有反吹風(fēng)口低速驅(qū)動(dòng)裝置4·21；在倉(cāng)體4·1的側(cè)面，有粉料風(fēng)送入口4·22；在倉(cāng)體4·1的內(nèi)壁有內(nèi)風(fēng)道4·15，外風(fēng)道4·16；在倉(cāng)體4·1的除塵室4·2和貯料室4·3間有下料管道4·17，其上有下料撥桿4·18，在支架4·4的下方，安有中軸減速驅(qū)動(dòng)裝置4·20，在料倉(cāng)一側(cè)下方接星形松料器4·19，與螺旋粉料定量上料機(jī)4·24聯(lián)接。
工作時(shí)，由粉碎機(jī)2·5風(fēng)送出來(lái)的粉料經(jīng)粉料風(fēng)送入口4·22進(jìn)入倉(cāng)體4·1內(nèi)，沿圓形倉(cāng)壁和外風(fēng)道4·16作環(huán)形吹送，以降溫和息滅因原料中異物在粉碎機(jī)2·5中產(chǎn)生的火花，在這一過(guò)程中，大部分粉料落入貯料室4·3底部，少量粉料隨氣流進(jìn)入內(nèi)風(fēng)道4·15和除塵室4·2，經(jīng)除塵布袋組4·14濾下粉料后的氣流沿袋壁外側(cè)進(jìn)入布袋，由袋口進(jìn)入負(fù)壓室4·23，經(jīng)負(fù)壓風(fēng)管4·12到負(fù)壓風(fēng)機(jī)4·11被送至負(fù)壓風(fēng)管出口4·13排出倉(cāng)外(引至生產(chǎn)車(chē)間外)。在布袋組4·14濾料過(guò)程中，布袋外側(cè)易粘附積料，堵塞布孔，此時(shí)，反吹風(fēng)機(jī)4·8產(chǎn)生的強(qiáng)氣流經(jīng)反吹風(fēng)管4·9引至反吹風(fēng)口4·10。反吹風(fēng)口在其低速驅(qū)動(dòng)裝置4·21(用步進(jìn)電機(jī)或減速電機(jī)為動(dòng)力)的驅(qū)動(dòng)下，作環(huán)形低速掃描運(yùn)動(dòng)，使反吹風(fēng)口4·10輪流對(duì)準(zhǔn)各布袋口，將反方向強(qiáng)氣流吹入袋內(nèi)造成袋體抖動(dòng)，達(dá)到清除布袋外側(cè)積料的目的。中心轉(zhuǎn)軸4·5在減速驅(qū)動(dòng)裝置4·20驅(qū)動(dòng)下作慢速轉(zhuǎn)動(dòng)，上刮扳4·6可將除塵室4·2底部積料刮至下料管4·17入口，并在撥桿4·18被撥動(dòng)時(shí)，將料由下料管4·17落入貯料室4·3；下刮板4·7則可松動(dòng)貯料室4·3的積料，使其能較均勻地經(jīng)過(guò)星形松料器4·19，均勻地落入粉料定量機(jī)4·24入口。
星形松料器4·19是貯料系統(tǒng)的一個(gè)附屬裝置，具體結(jié)構(gòu)見(jiàn)附圖5，其結(jié)構(gòu)是在進(jìn)料口5·3處安有軸5·1，在軸5·1上裝有多枚松料齒5·2，工作時(shí)，軸5·1與粉料定量機(jī)同步轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)軸上的松料齒5·2，將從5·2進(jìn)料口送入的料打松。
7.螺旋粉料定量上料機(jī)見(jiàn)附圖2的2·7和圖4的4·24。在φ=100-150mm左右的圓筒形外殼內(nèi)，安裝著帶螺旋葉片的轉(zhuǎn)軸，在調(diào)速電機(jī)4·25的驅(qū)動(dòng)下，將均勻的粉料由星形松料器4·19出口定量(可調(diào))輸送至初混機(jī)2·9(a)的料斗處，螺旋粉料定量上料機(jī)身與地夾角≤45°。
8.液料定量供料系統(tǒng)見(jiàn)附圖2的2·8，該系統(tǒng)是由液料流量檢測(cè)2·8(b)和液料電控閥門(mén)2·8(a)二部分構(gòu)成，2·8(c)為液料箱。
液料定量供料系統(tǒng)控制框圖見(jiàn)附圖6，圖中的6·1為液料閥門(mén)，其閥芯經(jīng)減速機(jī)構(gòu)6·2與步進(jìn)電機(jī)6·3的轉(zhuǎn)軸連接，在減速機(jī)構(gòu)6·2上裝有位置識(shí)別傳感器6·4。控制微機(jī)6·6輸出端接驅(qū)動(dòng)電路6·5，再接步進(jìn)電機(jī)6·3，輸入端接預(yù)處理電路6·7，再接流量傳感器6·8。當(dāng)流量傳感器6·8檢到的流量信號(hào)經(jīng)信號(hào)預(yù)處理電路6·7，再接流量傳感器6·8。當(dāng)流量傳感器6·8檢到的流量信號(hào)經(jīng)信號(hào)預(yù)處理電路6·7放大處理后，送控制微機(jī)6·6(也可直接送主控微機(jī))與主控微機(jī)給定(或人工設(shè)定)值比較，不合要求時(shí)，則根據(jù)閥門(mén)開(kāi)啟位置(通過(guò)位置識(shí)別傳感器6·4判別)，給出步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行步數(shù)，并由控制微機(jī)6·6(或主控微機(jī)的并行口給出分配好的脈沖，經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路6·5放大后驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)6·3，經(jīng)減速機(jī)構(gòu)6·2拖動(dòng)閥門(mén)6·1的閥芯，實(shí)現(xiàn)流量自動(dòng)調(diào)節(jié)。流量傳感器結(jié)構(gòu)原理見(jiàn)附圖7，在腔體7·6一側(cè)的下方，開(kāi)有液料進(jìn)口7·1，在腔體7·6另一側(cè)中部開(kāi)有出料口7·5，在腔體7·6中安有葉輪7·5，在葉輪軸上部轉(zhuǎn)盤(pán)7·7上安有磁鋼7·3；在腔體7·6的上部安有檢測(cè)元件7·4。工作時(shí)，液料從進(jìn)料口7·1流入腔體7·6，推動(dòng)葉輪7·2轉(zhuǎn)動(dòng)，然后從出料口7·5排出。葉輪7·2的轉(zhuǎn)速與液體流量成比例關(guān)系，固定在葉輪軸上部轉(zhuǎn)盤(pán)7·7上的磁鋼7·3單位時(shí)間經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)檢測(cè)元件7·4處的次數(shù)也與流量成比例關(guān)系，因此磁場(chǎng)檢測(cè)元件輸出的電脈沖頻率即可反映液料的流量。
9.濕混合系統(tǒng)見(jiàn)附圖2中的2·9，是由高速初混機(jī)2·9(a)；雙軸混合機(jī)2·9(b)；濕料分配器2·9(c)組成的(a).高速初混機(jī)其結(jié)構(gòu)示意見(jiàn)附圖8，在園柱形腔體8·2內(nèi)有高速旋轉(zhuǎn)軸8·3，其上沿圓周方向多層安裝有打片8·4和打釘8·5，在腔體8·2上部有活動(dòng)蓋8·7，在腔體端部有入料口8·1，在另一端部有出料口8·6，皮帶輪8·8直接固定在軸8·3上。工作時(shí)，粉、液料按廟宇比例由配料入口8·1進(jìn)入初混機(jī)園筒形腔體8·2內(nèi)，并被打片8·4和打釘8·5擊打均勻，并推進(jìn)至出料口8·6，本機(jī)使粉、液料在混煉前實(shí)現(xiàn)均勻摻兌。
(b).雙軸混合機(jī)見(jiàn)附圖2的2·9(b)，其結(jié)構(gòu)示意見(jiàn)附圖9的9·0。是在“U”形截面長(zhǎng)槽9·0內(nèi)，裝兩根作相反方向旋轉(zhuǎn)的螺旋軸。工作時(shí)，配比均勻的粉，液料在槽9·0內(nèi)被螺旋軸反復(fù)搓揉混煉成壓延性好的濕物料，由前向后推進(jìn)至濕料分配器入口9·1處。
(c).濕料分配器見(jiàn)附圖9，其結(jié)構(gòu)是在圓筒形腔體9·2內(nèi)安有一根與減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)9·5連接的雙向葉輪軸9·3，在腔體9·2上方與U形長(zhǎng)槽9·0相接，在腔體9·2側(cè)面和下方有高度不同的下料孔9·4。工作時(shí)濕物料由雙軸混合機(jī)出料口送至入口9·1處，進(jìn)入腔體9·2的中部，再由慢速旋轉(zhuǎn)的雙向葉輪軸9·3將其向二端分散輸送由下料孔9·4將濕料沿軸向均勻地落在預(yù)壓(輥)機(jī)的長(zhǎng)形料斗內(nèi)(克服中部堆積現(xiàn)象)。
10.輥壓系統(tǒng)見(jiàn)附圖2的2·10和2·11，其結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖10(a)、10(b)在機(jī)架10·1的上面安有下座10·2，其上安裝著壓輥10·7和壓輥10·12，壓輥長(zhǎng)度為750mm左右，φ為230mm左右。左上方的進(jìn)給機(jī)殼10·3中裝有進(jìn)給機(jī)構(gòu)及其調(diào)節(jié)手輪10·4和壓輥10·7、10·12，軸端上方有上蓋10·5，兩壓輥間(上方)是料斗10·6，在壓輥10·12上方，有抬刀機(jī)構(gòu)10·9以及與其連接的鏟刀10·11，工作時(shí)壓輥10·7可通過(guò)進(jìn)給調(diào)節(jié)手輪10·4調(diào)節(jié)滑動(dòng)座10·8，作前后平行移動(dòng)，用以微調(diào)壓輥10·7與裝在固定座10·10上的壓輥10·12的間隙；抬刀機(jī)構(gòu)10·9用以抬刀操作和調(diào)節(jié)進(jìn)刀位置，鏟刀10·11是用于剝下粘附在壓輥10·12上的濕薄片。至此，從濕料分配器落入預(yù)壓(輥)機(jī)料斗的濕料經(jīng)圖2的2·10和2·11二次輥壓形成薄片。
進(jìn)給機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖，參見(jiàn)附圖11，置于前后軸座11·5和11·2內(nèi)的手輪軸11·1，其中部有蝸桿11·3，其右端與離合器11·7聯(lián)接，調(diào)節(jié)手輪11·9裝在離合器上。11·6為蝸輪，11·8為拉手，11·4為機(jī)殼，11·2為后調(diào)節(jié)軸座。工作時(shí)的壓輥間距調(diào)節(jié)操作為調(diào)節(jié)手輪11·9，由手輪軸11·1帶動(dòng)蝸桿11·3，推動(dòng)蝸輪11·6，蝸輪11·6的軸即可推動(dòng)圖10(a)的滑動(dòng)座10·8，實(shí)現(xiàn)壓輥10·7的位置移動(dòng)調(diào)節(jié)。手輪11·9往前后二方向推，拉可分別實(shí)現(xiàn)壓輥10·7的兩端間隙調(diào)節(jié)，而拉手11·8推入可實(shí)現(xiàn)壓輥10·7的平等移動(dòng)調(diào)節(jié)。
11.烘箱系統(tǒng)見(jiàn)附圖2的2·12，其中2·12(a)為輸片鏈排的引入端和冷卻部；2·12(b)為輔加熱器組(即循環(huán)風(fēng)加熱)，于烘箱啟動(dòng)和溫度不夠時(shí)饋電；2·12(c)是循環(huán)風(fēng)機(jī)，2·12(d)是排濕風(fēng)機(jī)；2·12(e)是主加熱器組，安裝在烘箱內(nèi)部“S”形輸片鏈排簿片接觸面上部。
烘箱的結(jié)構(gòu)圖見(jiàn)附圖12，烘箱保溫殼體12·1為一長(zhǎng)為5m左右，高為1.25M左右的長(zhǎng)方體，每邊5個(gè)門(mén)，其中第2和4門(mén)上有3排吸濕孔12·9，經(jīng)門(mén)內(nèi)引管與排濕暗管12·15接，烘箱上方有循環(huán)熱收集口12·7，循環(huán)熱由此經(jīng)循環(huán)風(fēng)機(jī)12·5和輔加熱器12·4，保溫風(fēng)管12·11后，由熱風(fēng)噴管12·8引向烘箱中下部，烘箱內(nèi)的主加熱器組12·3按不同功率要求平行排列成三行，每行下方有輸片鏈排12·2；薄片12·0經(jīng)每組鏈排上半部通過(guò)烘箱；在烘箱頂部有排濕管道12·10，在其中間安有測(cè)溫元件Ⅰ12·13，排濕量調(diào)節(jié)器12·12和排濕風(fēng)機(jī)12·6；在烘箱上部有輔助加熱器組12·4，循環(huán)風(fēng)機(jī)12·5和測(cè)溫元件ⅡⅢ12·14。
工作時(shí)，從輥壓機(jī)出來(lái)的濕薄片12·0進(jìn)入烘箱內(nèi)的輸片鏈排，經(jīng)過(guò)“S”形走向接受位于上方加熱器組的紅外輻照和烘箱中、下部的循環(huán)熱風(fēng)吹烘后，從出口處引出，烘箱內(nèi)的水汽經(jīng)分布在兩側(cè)門(mén)上的吸濕長(zhǎng)孔12·9匯入烘箱內(nèi)排濕暗管12·15后，被抽入排濕管12·10，經(jīng)排濕量調(diào)節(jié)器12·12后由排濕風(fēng)機(jī)12·6排出箱外。烘箱上部的熱氣流則由熱氣流收集口12·7吸入循環(huán)風(fēng)機(jī)12·5，經(jīng)保溫管12·11引入熱風(fēng)噴管12·8，分吹至烘箱中、下部。保溫風(fēng)管12·11前端的輔加熱器組12·4視烘箱溫度調(diào)節(jié)加熱功率或決定其工作與否。
12.切絲打短機(jī)見(jiàn)附圖2的2·13，切絲打短機(jī)的打短刀結(jié)構(gòu)見(jiàn)附圖13(a)、(b)，在軸承架13·9上安有調(diào)整絲13·1，螺母13·2，擋頭13·3，膠墊座13·4，緩沖墊13·5，開(kāi)式軸承13·6，滾花軸13·7，橡膠墊13·8。軸承架13·9的右側(cè)有刀軸13·10結(jié)構(gòu)見(jiàn)附圖10(b)，刀軸13·10上有彈簧13·11，壓刀板13·13，頂絲13·14，刀體13·12。
由于切絲打短機(jī)的打短刀采用了彈性緩沖機(jī)物和彈性材料，在切絲打短時(shí)，提高了打短的可靠性和對(duì)不同迭厚薄片的適應(yīng)性，該機(jī)將薄片切成標(biāo)準(zhǔn)寬長(zhǎng)的薄片絲。
附圖2的2·13(a)是切絲緊急停車(chē)和水份微調(diào)控制器，操作人員可以通過(guò)調(diào)節(jié)鈕調(diào)節(jié)表頭讀數(shù)，微機(jī)將該值讀入，調(diào)用水份微調(diào)模塊，實(shí)現(xiàn)水份的快速微調(diào)，該口也可改接水份測(cè)試儀(標(biāo)準(zhǔn)電流接口)。
13.成品輸送機(jī)見(jiàn)附圖2的2·14，其結(jié)構(gòu)是帶式輸送機(jī)。工作時(shí)，將從切絲打短機(jī)切好的薄片絲輸送進(jìn)運(yùn)輸車(chē)。
14.電氣控制系統(tǒng)電氣柜見(jiàn)圖2的2·15。本發(fā)明將全線(xiàn)動(dòng)力電機(jī)，主輔加熱器的控制執(zhí)行元件，常規(guī)保護(hù)元件和8只電機(jī)調(diào)速控制器，大功率電機(jī)降壓?jiǎn)?dòng)元件及其有關(guān)電路分裝在4只電氣柜中，其電氣原理圖參見(jiàn)圖14。
圖14(a)為1#電氣柜電氣原理圖；圖14(b)為2#電氣柜電氣原理圖；圖14(c)為3#電氣柜電氣原理圖；圖14(d)為4#電氣柜電氣原理圖。
由圖14可見(jiàn)，各電氣柜的電氣控制均設(shè)有手動(dòng)和計(jì)算機(jī)控制的切換開(kāi)關(guān)SA。當(dāng)其切入自動(dòng)狀態(tài)3則AC1至AC35均接受來(lái)自主控微機(jī)的控制信號(hào)，而電氣柜手動(dòng)鍵失效。SA切入2狀態(tài)為手控狀態(tài)，可用于調(diào)機(jī)和特殊情況下維持生產(chǎn)。
1#柜電氣原理圖中30KW電機(jī)采用Y-4形啟動(dòng)方式，以減小對(duì)微機(jī)的干擾，設(shè)計(jì)成可方便接受計(jì)算機(jī)控制信號(hào)的自延時(shí)啟動(dòng)控制接法。
2#柜電氣原理圖中BF電機(jī)為三相反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)，用于液料閥門(mén)控制。其AC36-38口接受其控制微機(jī)三位并行口輸出的按3相6拍分配的脈沖序列，圖中方框F為脈沖功率放大和其供電電路(其脈沖分配、流量檢控等功能也可以一單片機(jī)擔(dān)負(fù)，主控微機(jī)僅提供給定信號(hào))。
3#柜電氣原理圖下部4組由KM8-KM11控制的加熱器為輔助加熱，其功率可在3-30KW范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，采用熱慣性小的YHW型元件或電熱絲。
4#柜主要為主加熱器控制電路，功率容量最大。
15.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)參見(jiàn)圖2的2·16，圖15為本發(fā)明包括4只電氣柜在內(nèi)的機(jī)電一體化總體控制圖。圖中可見(jiàn)，全線(xiàn)主控計(jì)算機(jī)選用IPC-610工控計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)了23路模擬量和9路開(kāi)關(guān)量的實(shí)時(shí)檢測(cè)和8路模擬量，38路開(kāi)關(guān)量的給定和實(shí)時(shí)控制。
其軟、硬件構(gòu)成和原理分述如下A.硬件構(gòu)成
(1)總線(xiàn)接口板插于主控微機(jī)IPC-610機(jī)母板擴(kuò)展備用座上，主要為實(shí)現(xiàn)3片8255和1片8254等芯片的地址譯碼和相應(yīng)控制。
(2)生產(chǎn)線(xiàn)機(jī)電一體化控制通過(guò)全線(xiàn)8臺(tái)電磁調(diào)速電機(jī)的速度給定(D/A控制板)、速度檢測(cè)、負(fù)載狀況檢測(cè)(該項(xiàng)技術(shù)已另案申報(bào))，實(shí)現(xiàn)全線(xiàn)生產(chǎn)協(xié)調(diào)，定量配比，水份微調(diào)控制和異常狀態(tài)的告警，自動(dòng)停車(chē)。
(3)烘箱的溫度檢測(cè)和電熱元件選擇烘箱溫度檢測(cè)元件選用鎳鉻一考銅低溫?zé)犭娕?，其信?hào)預(yù)處理選用美國(guó)Analog Devices公司的AD595專(zhuān)用芯片。電加熱元件選用紅外輻射波長(zhǎng)與濕薄片吸收紅外波長(zhǎng)吻合的2.5-7.5μm范圍。
(4)配比檢測(cè)和水份微調(diào)控制通過(guò)粉料定量輸送機(jī)4·24驅(qū)動(dòng)電機(jī)4·25轉(zhuǎn)速和負(fù)載力矩的檢測(cè)以及液料流量傳感器(見(jiàn)圖7)和流量成比例的輸出脈沖頻率的檢測(cè)?？刂齐姍C(jī)4·25的轉(zhuǎn)速和閥門(mén)6·1的開(kāi)啟程度，實(shí)現(xiàn)粉、液料配比的閉環(huán)控制，水份微調(diào)控制器設(shè)在切絲機(jī)處與切絲緊急停車(chē)鍵合裝一體(見(jiàn)圖2的2·13a)，設(shè)計(jì)為可換接水份檢測(cè)儀器的標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)(4-20mA)，由計(jì)算機(jī)的A/D口輸入，據(jù)以實(shí)現(xiàn)烘箱輸片鏈排12·2，成形壓2·11，予壓2·10，濕混合系統(tǒng)2·9根據(jù)水份波動(dòng)進(jìn)行的同步速度微調(diào)以及液料閥6·1開(kāi)啟程度的調(diào)節(jié)，在水份儀未配置情況下，則將該電流信號(hào)設(shè)置為一中間值，并可在水份微調(diào)器2·13a面板上人工調(diào)節(jié)(旋鈕)和讀出(電流表)。
(5)料位，液料閥位置和冷卻水檢測(cè)通過(guò)裝設(shè)于主料定量機(jī)2·3(a)，輔料定量機(jī)2·4，粉料倉(cāng)4·3，液料貯箱2·8(c)上的上、下料位傳感器和閥門(mén)位置傳感器6·4，粉碎機(jī)冷卻水水壓開(kāi)關(guān)的檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)主控計(jì)算機(jī)對(duì)全線(xiàn)供料情況和生產(chǎn)必要條件的判別。
(6)全線(xiàn)23臺(tái)動(dòng)力電機(jī)，一臺(tái)步進(jìn)電機(jī)和12組主輔加熱器的自動(dòng)控制圖16為其電原理圖。圖中主控計(jì)算機(jī)控制信號(hào)經(jīng)總線(xiàn)擴(kuò)展板的8255芯片并行口分路控制執(zhí)行電路，圖16中僅畫(huà)出一路，本控制共需占用2片8255的5個(gè)8位口。圖中16·0為輸出端，與圖14的P端和AC1～AC38接，16·1為吸收回路，16·2為壓敏電阻，為主執(zhí)行元件雙向可控硅16·3的過(guò)壓保護(hù)，16·4為單向可控硅和整流橋，實(shí)現(xiàn)交直流驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)換和雙向可控硅觸發(fā)，16·5為光電耦合器，完成計(jì)算機(jī)控制信號(hào)與動(dòng)力電的電氣隔離，16·6為光耦驅(qū)動(dòng)級(jí)，可用反向器(如圖)和其他驅(qū)動(dòng)元件，16·7為濾波電路，采用較小時(shí)間常數(shù)，以保持控制的響應(yīng)速度，而能有效濾除輸入端的窄脈沖干擾，16·8為驅(qū)動(dòng)供電和LED指示，16·9總線(xiàn)接口板插在計(jì)算機(jī)內(nèi)。
本發(fā)明通過(guò)35路上述電路實(shí)現(xiàn)主控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)1#-4#電氣柜自動(dòng)控制的接管(參見(jiàn)圖14，圖15)，從而可靠實(shí)現(xiàn)各設(shè)備的開(kāi)、停機(jī)自控。
B.軟件構(gòu)成水份微調(diào)控制軟件流程圖見(jiàn)圖17，不僅根據(jù)人工水份微調(diào)量(或水份儀輸出的變化量)實(shí)現(xiàn)液料流量調(diào)節(jié)，還采取同步調(diào)節(jié)烘箱輸片鏈排、輥壓和濕混合速度來(lái)實(shí)現(xiàn)雙軸混合機(jī)內(nèi)積料等已配比物料的水份微調(diào)快速響應(yīng)。
總體控制軟件框圖見(jiàn)圖18，主控模塊接受操作輸入，協(xié)調(diào)各模塊對(duì)生產(chǎn)線(xiàn)的控制，采用事件驅(qū)動(dòng)技術(shù)(本系統(tǒng)事件如圖18分為“用戶(hù)”、“狀態(tài)”、“內(nèi)部”三類(lèi))，使整個(gè)軟件條理清晰。
主要顯示界面“流程”界面見(jiàn)圖19。
工作時(shí)，首先接通電源，給四個(gè)電氣柜上電，然后依次打開(kāi)控制微機(jī)柜上的UPS電源和總電源，顯示器和微機(jī)電源開(kāi)關(guān)，再用鑰匙選擇四個(gè)電氣柜面板上“自動(dòng)(含半自動(dòng))手動(dòng)”開(kāi)關(guān)(見(jiàn)圖14的SA)位置。下面以“自動(dòng)”為例，簡(jiǎn)述本發(fā)明的工作流程。
微機(jī)上電后，顯示器上自動(dòng)顯示“流程”界面(見(jiàn)圖19)，用鼠標(biāo)器光標(biāo)按下界面下方模擬鍵“啟動(dòng)”，微機(jī)立即判別負(fù)壓貯料倉(cāng)粉料料位，根據(jù)料位可能出現(xiàn)的“無(wú)料”“正?！焙汀耙褲M(mǎn)”三種情況之一，分別自動(dòng)啟動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)的“前級(jí)”“后級(jí)”或全部設(shè)備。當(dāng)料位為“正?！睍r(shí)，微機(jī)接通烘箱2·12全部加熱器和循環(huán)風(fēng)機(jī)2·12(c)監(jiān)視溫度到60℃時(shí)，啟動(dòng)烘箱輸片鏈排2·12(a)和排濕風(fēng)機(jī)2·12(d)。在烘箱予熱時(shí)，依次打開(kāi)前、后級(jí)各設(shè)備先開(kāi)喂料輸送機(jī)2·1(b)，再開(kāi)定量上料機(jī)2·1(a)，原料凈化處理系統(tǒng)2·2；在主料定量器2·3(a)料位正常后，微機(jī)自動(dòng)打開(kāi)負(fù)壓貯料系統(tǒng)2·6的負(fù)壓風(fēng)機(jī)2·6(c)粉碎機(jī)2·5，以及粉料倉(cāng)攪臂2·6(a)，反吹風(fēng)機(jī)2·6(b)，反吹風(fēng)口驅(qū)動(dòng)2·6(d)，主料輸送機(jī)2·3(b)和定量機(jī)2·3(a)，輔料定量機(jī)2·4。
此時(shí)，主料經(jīng)定量喂料器2·1(a)兩邊的料斗定量下至輸送機(jī)2·1(b)，送至原料凈化系統(tǒng)2·2的振篩2·2(a)，篩選去除小顆粒塵土砂石后進(jìn)入風(fēng)選進(jìn)料口3·2，由平風(fēng)管3·4排除大比重雜物后吸入并風(fēng)送至落料器3·5，經(jīng)轉(zhuǎn)篩3·6和避風(fēng)器3·7送至出料口3·8，落入主料定量機(jī)2·3(a)的料斗，風(fēng)管3·4中的含塵氣流經(jīng)管道3·12送至除塵箱3·9，經(jīng)布袋濾下灰塵后的氣流經(jīng)風(fēng)機(jī)3·10排出室外，凈化后的主料由定量機(jī)2·3(a)料斗下方螺旋輸料軸定量(可調(diào))送至輸送機(jī)2·3(b)、輔料CMC也由輔料定量機(jī)2·4送至輸送機(jī)2·3(b)，經(jīng)輸送帶下磁性導(dǎo)輪吸除鐵磁物質(zhì)后被粉碎機(jī)2·5吸入并粉碎成40-100目的細(xì)小顆粒，再被粉碎機(jī)產(chǎn)生的強(qiáng)氣流風(fēng)送至負(fù)壓貯料系統(tǒng)2·6的入口4·22，經(jīng)外風(fēng)道4·16旋轉(zhuǎn)上吹，此時(shí)大部份粉料落入貯料室4·3下部，小部分被吹送至內(nèi)風(fēng)道4·15進(jìn)入除塵室4·2，由除塵布袋組4·14濾下粉料，落入除塵室4·2的底部，在上刮板4·6撥動(dòng)下，在撥桿4·18撥動(dòng)時(shí)，經(jīng)下料管4·17落入貯料室4·3的底部，進(jìn)入除塵布袋組4·14的氣流由袋口進(jìn)入負(fù)壓室4·23，經(jīng)負(fù)壓風(fēng)管4·12，負(fù)壓風(fēng)機(jī)4·11和負(fù)壓風(fēng)管引出口4·13排至室外，對(duì)過(guò)濾除塵布袋組4·14外壁粘附的粉料，則由反吹風(fēng)機(jī)4·8產(chǎn)生的反向強(qiáng)氣流經(jīng)反吹風(fēng)管4·9引至反吹風(fēng)口4·10，反吹風(fēng)口4·10在低速驅(qū)動(dòng)裝置4·21的驅(qū)動(dòng)下，作慢速圓周掃描運(yùn)動(dòng)，將反吹氣流輪番吹入各除塵布袋4·14，使其在瞬間作相反方向鼓起的抖動(dòng)，在這一動(dòng)作中，抖落附在外側(cè)的粘料。至此，為生產(chǎn)線(xiàn)“前級(jí)”工作流程。生產(chǎn)線(xiàn)的“后級(jí)”工作流程如下，在負(fù)壓貯料系統(tǒng)2·6的料位正常，烘箱已達(dá)到生產(chǎn)溫度時(shí)，即自動(dòng)開(kāi)啟濕混合系統(tǒng)2·9的雙軸混合機(jī)2·9(b)和初混機(jī)2·9(a)。根據(jù)比例，設(shè)定液料電控閥門(mén)2·8(a)開(kāi)啟程度和螺旋粉料定量上料機(jī)2·7的轉(zhuǎn)速。粉料在貯料倉(cāng)下刮板4·7的轉(zhuǎn)速。粉料在貯料倉(cāng)下刮板4·7撥動(dòng)下，經(jīng)星形松料器4·19打松后，均勻地落入螺旋粉料定量上料機(jī)4·24的下端，由其內(nèi)部的上料螺旋軸送至上方的出料口，進(jìn)入初混機(jī)2·9(a)入口8·1；液料經(jīng)流量檢測(cè)傳感器入口7·1，腔體7·6和出料口7·5實(shí)現(xiàn)流量檢測(cè)，經(jīng)調(diào)節(jié)合適的液料閥門(mén)6·1流出也進(jìn)入初混機(jī)2·9(a)的入料口8·1，經(jīng)高速旋轉(zhuǎn)軸8·3的上方打片8·4，打釘8·5的高速擊打，實(shí)現(xiàn)了粉液料的均勻摻兌，再由出料口8·6排出進(jìn)入雙軸混合機(jī)2·9(b)，經(jīng)充分揉混后送入濕料分配器2·9(c)的入口9·1，由慢速旋轉(zhuǎn)的雙向葉輪軸9·3將濕物料輸送分散至二面，再經(jīng)高度不同的下料孔9·4將濕物料沿軸向均勻落至預(yù)壓機(jī)2·10的料斗內(nèi)，濕物料經(jīng)預(yù)壓機(jī)2·10壓制成厚約0.5～2.5mm(可調(diào))的薄片，由輸送帶送至成形壓機(jī)2·11壓制成厚度為0.13mm(可在0.09-0.16mm間調(diào)節(jié))，寬度為720-740mm(壓輥長(zhǎng)750mm)的濕薄片，再由輸片鏈排12·2輸入烘箱，在長(zhǎng)達(dá)5米的烘箱內(nèi)作“S”形往復(fù)運(yùn)行，并受其上方主加熱器組，12·3的烘烤和經(jīng)循環(huán)風(fēng)機(jī)12·5，輔加熱器組12·4，保溫風(fēng)管12·11送至熱風(fēng)噴管12·8均勻噴出的熱風(fēng)吹烘，從烘箱輸出的薄片水份達(dá)到烘干工藝的要求，在烘烤過(guò)程中產(chǎn)生的水汽，經(jīng)過(guò)設(shè)在烘箱側(cè)門(mén)上的多排吸濕長(zhǎng)孔12·9收集匯至排濕暗管12·15，經(jīng)排濕管12·10由排濕風(fēng)機(jī)12·6排至室外，烘干后的薄片由輸片鏈排12·2的引出段送至切絲打短機(jī)2·13，的入口，分切成標(biāo)準(zhǔn)寬度的薄片絲，再由切絲刀下部的打短刀13·12切成標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度，打短刀的開(kāi)式軸承13·6及其彈性刀軸固定機(jī)構(gòu)等為適應(yīng)薄片切成長(zhǎng)絲后易發(fā)生交錯(cuò)重迭，厚度不同而設(shè)計(jì)的，最后的成品薄片絲經(jīng)成品輸送機(jī)2·14送至成品運(yùn)輸車(chē)。
在整條生產(chǎn)線(xiàn)工作時(shí)，當(dāng)微機(jī)檢測(cè)到粉料侖2·6無(wú)料時(shí)，則自動(dòng)啟動(dòng)“前級(jí)”(2·1-2·6)的設(shè)備工作，“后級(jí)”(2·7-2·14)不開(kāi)動(dòng)；若檢測(cè)到粉料倉(cāng)2·6已滿(mǎn)時(shí)，則停開(kāi)“前級(jí)”設(shè)備，啟動(dòng)“后級(jí)”設(shè)備。
生產(chǎn)線(xiàn)的“手動(dòng)”和“半自動(dòng)”狀態(tài)工作流程與“自動(dòng)”一樣，只是手動(dòng)是通過(guò)四個(gè)電氣柜面板控制鍵來(lái)完成各臺(tái)設(shè)備的操作，圖14的“手動(dòng)/自動(dòng)”開(kāi)關(guān)SA應(yīng)切入“手動(dòng)”狀態(tài)；“半自動(dòng)”時(shí)SA應(yīng)切入“自動(dòng)”，此時(shí)電氣柜上各按鍵無(wú)控制功能，和“自動(dòng)”一樣，控制被計(jì)算機(jī)接管，“半自動(dòng)”系以鼠標(biāo)器手形光標(biāo)按下“流程”界面(圖18)下方模擬鍵盤(pán)上的“表格”鍵，調(diào)出將全線(xiàn)設(shè)備列表顯示的表格界面(見(jiàn)附圖20)，再以“手”形光標(biāo)按自動(dòng)操作次序逐一指向應(yīng)開(kāi)啟的設(shè)備(漢字顯示)，按下鼠標(biāo)左鍵即可實(shí)現(xiàn)開(kāi)和關(guān)的控制。
本發(fā)明突出的優(yōu)點(diǎn)是1.比國(guó)內(nèi)已有的煙草薄片生產(chǎn)線(xiàn)產(chǎn)量提高一倍，達(dá)到180Kg/h。
2.實(shí)現(xiàn)了工業(yè)控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)薄片生產(chǎn)線(xiàn)設(shè)備工況和主要工藝參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)“自動(dòng)”，“半自動(dòng)”和“手動(dòng)”三種控制方式。
3.實(shí)現(xiàn)了大幅度節(jié)能降耗，使生產(chǎn)每公斤薄片絲的電耗降至0.65KW·h以下。
4.研制了阻燃反吹風(fēng)式新型負(fù)壓貯料系統(tǒng)，革除了已有90Kg/h線(xiàn)的空壓機(jī)、電磁閥組附加系統(tǒng)，克服了料倉(cāng)易起火這一難題。
5.增加了高速初混和濕料分配工藝，減少了一次輥壓工藝，不僅提高了薄片產(chǎn)品的填充值，且在縱向強(qiáng)度不下降的同時(shí)，提高了橫向強(qiáng)度。于此同時(shí)，還革除了原有技術(shù)中成形壓的水冷裝置，減少了生產(chǎn)耗水。
6.研制了“S”形輸片，循環(huán)熱風(fēng)式烘箱，使烘箱的長(zhǎng)度縮短，減少了占地和改善了生產(chǎn)環(huán)境，還大大降低了烘干工藝的電耗。
7.增加的原料凈化處理系統(tǒng)，對(duì)原料中所含砂石，塵土，金屬異物具有很高的剔除能力，不僅保護(hù)了設(shè)備，還改善了薄片產(chǎn)品質(zhì)量。
8.改進(jìn)了切絲機(jī)的打短刀，使打短效率和可靠性得到了明顯提高。
9.設(shè)計(jì)的新型液料流量檢測(cè)和控制裝置，不僅可以通過(guò)主控計(jì)算機(jī)閉環(huán)控制，達(dá)到±0.5%以上的流量控制精度，還可以自成閉環(huán)系統(tǒng)，供“手動(dòng)”時(shí)監(jiān)控。
10.實(shí)現(xiàn)了全線(xiàn)八臺(tái)單機(jī)和關(guān)鍵部件的負(fù)荷情況檢測(cè)裝置，據(jù)此設(shè)置了各定量機(jī)和壓輥機(jī)，雙軸混合機(jī)，切絲機(jī)，烘箱輸片系統(tǒng)等的異物進(jìn)入和堵卡、脫鏈時(shí)的自動(dòng)報(bào)警顯示，停機(jī)等智能化控制，減少了設(shè)備的故障率。
11.憑籍設(shè)置在主、輔料定量機(jī)料斗，粉料貯倉(cāng)、液料貯罐的料位傳感器和設(shè)置在粉碎機(jī)水冷管道上的水壓開(kāi)關(guān)，控制微機(jī)可實(shí)時(shí)檢測(cè)各處料位和供水情況，據(jù)以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制和直觀的生產(chǎn)狀況顯示。
12.因采用小截面(φ=100-150mm)、低夾角(與地夾角≤45°)高轉(zhuǎn)速和在前端增加星形松料裝置的螺旋粉料定量上料機(jī)，實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定的粉料定量供料。
13.采用溫度預(yù)處理新型集成電路AD595和相應(yīng)技術(shù)，使溫度檢測(cè)的可靠性得到了提高。由于選擇了利于克服控制滯后的循環(huán)熱風(fēng)入口處和排濕風(fēng)管匯合處為溫度檢測(cè)點(diǎn)，使烘箱溫度實(shí)現(xiàn)較小波動(dòng)。
14.采用快速水份微調(diào)控制算法，使水份微調(diào)控制器或水份檢測(cè)儀給出信號(hào)可以立即由控制微機(jī)及時(shí)實(shí)現(xiàn)干濕配比調(diào)節(jié)和已調(diào)濕物料的烘干時(shí)間修正。
15.漢字顯示的控制界面設(shè)計(jì)直觀友好，操作人員使用起來(lái)、方便、簡(jiǎn)單。


圖1工藝流程和設(shè)備構(gòu)成框圖；
圖2薄片生產(chǎn)線(xiàn)構(gòu)成外形(側(cè)、頂視)圖；圖3原料凈化處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖4阻燃反吹風(fēng)式負(fù)壓貯料系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；圖5星形松料器結(jié)構(gòu)圖；圖6液料定量供料系統(tǒng)構(gòu)成框圖；圖7流量傳感器結(jié)構(gòu)示意圖；圖8高速初混機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖；圖9濕料分配器結(jié)構(gòu)示意圖；圖10(a)輥壓機(jī)結(jié)構(gòu)側(cè)視圖；圖10(b)輥壓機(jī)結(jié)構(gòu)正視圖；圖11進(jìn)給機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；圖12烘箱結(jié)構(gòu)示意和外形圖；圖13(a)打短刀結(jié)構(gòu)圖；圖13(b)打短刀軸結(jié)構(gòu)圖；圖14(a)1#電氣柜電氣原理圖；圖14(b)2#電氣柜電氣原理圖；圖14(c)3#電氣柜電氣原理圖；圖14(d)4#電氣柜電氣原理圖；圖15電氣控制系統(tǒng)總體框圖；圖16電氣自動(dòng)控制接口電路原理圖；圖17水份微調(diào)控制軟件流程圖；圖18總體控制軟件框圖；圖19“流程”動(dòng)態(tài)顯示界面圖；圖20“表格”界面圖。

圖2 2·1原料定量輸送機(jī)2·1(a)定量器，2·1(b)輸送機(jī)；2·2原料凈化處理系統(tǒng)2·2(a)振篩，2·2(b)風(fēng)機(jī)，2·2(c)風(fēng)選管，2·2(d)卸料器；2·3主料定量輸送機(jī)2·3(a)定量器，2·3(b)輸送機(jī)；2·4輔料(CMC)定量機(jī)；2·5粉碎機(jī)；2·6阻燃反吹風(fēng)式負(fù)壓貯料系統(tǒng)2·6(a)粉料倉(cāng)攪臂；2·6(b)反吹風(fēng)機(jī)；2·6(c)負(fù)壓風(fēng)機(jī)，2·6(d)反吹風(fēng)口驅(qū)動(dòng)；2·7螺旋粉料定量上料機(jī)；2·8液料定量供料系統(tǒng)2·8(a)液料電控閥，2·8(b)流量檢測(cè)儀，2·8(c)液料箱；2·9濕混合系統(tǒng)2·9(a)初混機(jī)，2·9(b)雙軸混合機(jī)，2·9(c)濕料分配器；2·10預(yù)壓(輥)機(jī)；2·11成形壓(輥)機(jī)；2·12烘箱系統(tǒng)2·12(a)輸片鏈排，2·12(b)輔加熱器組，2·12(c)循環(huán)風(fēng)機(jī)，2·12(d)排濕風(fēng)機(jī)，2·12(e)主加熱器組；2·13切絲打短機(jī)2·13a切絲停車(chē)和水份微調(diào)控制器；2·14成品輸送機(jī)；2·15電器控制柜；2·16微機(jī)控制系統(tǒng)。
圖33·1振篩；3·2風(fēng)選進(jìn)料口；3·3立風(fēng)管；3·4平風(fēng)管；3·5落料器；3·6轉(zhuǎn)篩；3·7避風(fēng)器；3·8出料口；3·9除塵箱；3·10風(fēng)機(jī)，3·11可調(diào)風(fēng)門(mén)；3·12風(fēng)管。
圖44·1圓柱倉(cāng)體；4·2除塵室；4·3貯料室；4·4支架；4·5中心轉(zhuǎn)軸；4·5上刮板；4·7下刮板；4·8反吹風(fēng)機(jī)；4·9反吹風(fēng)管；4·10反吹風(fēng)口；4·11負(fù)壓風(fēng)機(jī)；4·12負(fù)壓風(fēng)管；4·13負(fù)壓引出口；4·14除塵布袋組；4·15內(nèi)風(fēng)道；4·16外風(fēng)道；4·17下料管；4·18撥料桿；4·19星形松料器；4·20中軸減速驅(qū)動(dòng)裝置；4·21反吹風(fēng)口低速驅(qū)動(dòng)裝置；4·22粉料風(fēng)送入口；4·23負(fù)壓室；4·24螺旋粉料定量上料機(jī)；4·25調(diào)速電機(jī)。
圖55·1軸；5·2松料齒；5·3進(jìn)料口；5·4料倉(cāng)底部。
圖66·1液料閥；6·2減速機(jī)構(gòu)；6·3步進(jìn)電機(jī)；6·4位置識(shí)別傳感器；6·5驅(qū)動(dòng)電路；6·6控制微機(jī)；6·7流量信號(hào)預(yù)處理電路；6·8流量傳感器。
圖77·1進(jìn)料口；7·2葉輪；7·3磁鋼；7·4檢測(cè)元件；7·5出料口；7·6腔體；7·7與葉輪同軸轉(zhuǎn)盤(pán)。
圖88·1入料口；8·2圓形腔體；8·3高速旋轉(zhuǎn)軸；8·4打片；8·5打釘；8·6出料口；8·7上蓋；8·8皮帶輪。
圖99·0雙軸混合機(jī)(U形截面)；9·1入口；9·2圓筒形腔體；9·3雙向葉輪軸；9·4下料孔；9·5減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
圖1010·1機(jī)架；10·2下座；10·3進(jìn)給機(jī)殼；10·4進(jìn)給調(diào)節(jié)手輪；10·5上蓋；10·6料斗；10·7壓輥Ⅰ；10·8滑動(dòng)座；10·9抬刀機(jī)構(gòu)；10·10固定座；10·11鏟刀；10·12壓輥Ⅱ；10·13動(dòng)力電機(jī)；10·14擺線(xiàn)針輪減速機(jī)；10·15電機(jī)散熱窗。
圖1111·1調(diào)節(jié)手輪軸；11·2后軸座；11·3蝸桿；11·4機(jī)殼；11·5前軸座；11·6蝸輪；11·7離合器；11·8拉手；11·9調(diào)節(jié)手輪。
圖1212·0薄片；12·1保溫殼體；12·2輸片鏈排；12·3主加熱器組；12·4輔加熱器組；12·5循環(huán)風(fēng)機(jī)；12·6排濕風(fēng)機(jī)；12·7循環(huán)熱收集口；12·8熱風(fēng)噴管；12·9吸濕長(zhǎng)孔；12·10排濕管；12·11保溫風(fēng)管；12·12排濕量調(diào)節(jié)器；12·13測(cè)溫元件Ⅰ；12·14測(cè)溫元件Ⅱ、Ⅲ；12·15排濕暗管。
圖13a13·1調(diào)整絲；13·2鎖緊螺母；13·3擋頭；13·4膠墊座；13·5緩沖墊；13·6開(kāi)式軸承；13·7滾花軸；13·8橡膠墊；13·9軸承支架；13·10刀軸。
圖13b13·11彈簧；13·12刀體；13·13壓刀板；13·14頂絲。
圖1616·1吸收回路，16·2壓敏電阻，16·3過(guò)壓保護(hù)，16·4單向可控硅和整流橋，16·5光電耦合器，16·6光耦驅(qū)動(dòng)級(jí)，16·7濾波電路，16·8驅(qū)動(dòng)供電和LED指示，16·9總線(xiàn)接口板。
圖1919·1為模擬功能鍵(共9個(gè))；19·2為循環(huán)風(fēng)示意方向(循環(huán)風(fēng))時(shí)，箭頭消去)；19·3-19·5為8臺(tái)調(diào)速設(shè)備狀態(tài)顯示表，19·3顯示轉(zhuǎn)速動(dòng)態(tài)數(shù)字；19·4為負(fù)載情況動(dòng)態(tài)模擬顯示，19·5為開(kāi)關(guān)指示燈(紅和綠色)；19·6為溫度動(dòng)態(tài)數(shù)顯；19·7流程圖畫(huà)面；19·8主料料位顯示；19·9主輔料配比動(dòng)態(tài)顯示表；19·10輔料(CMC)料位顯示；19·11粉料料位顯示；19·12干濕配比動(dòng)態(tài)顯示表；19·13液料料位顯示；19·14，8臺(tái)調(diào)速電機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)定表；19·15本界面下8臺(tái)調(diào)速電機(jī)開(kāi)關(guān)按鍵；19·16-19·18為液料動(dòng)態(tài)指示，其中19·16為閥門(mén)開(kāi)啟度設(shè)定，19·17為流量檢測(cè)顯示，19·18為閥門(mén)實(shí)際開(kāi)啟比例顯示；19·9為料位(主、輔、粉三料)提示報(bào)警(漢字)顯示；19·20時(shí)鐘。
權(quán)利要求
1.一種由原料輸送機(jī)、主輔料定量輸送機(jī)，粉碎機(jī)、濕混合機(jī)，混煉預(yù)壓、輥壓成形、烘干、切絲打短、輸送機(jī)等組成的高效自動(dòng)化輥壓法煙草薄片生產(chǎn)線(xiàn)，其特征在于，是由原料定量輸送機(jī)接原料凈化處理系統(tǒng)，再接主料定量輸送機(jī)和輔料定量機(jī)，再接粉碎機(jī)，再接阻燃反吹風(fēng)式負(fù)壓貯料系統(tǒng)，再接螺旋粉料定量上料機(jī)和液料定量供料系統(tǒng)，再接濕混合系統(tǒng)，再接予壓機(jī)和成形壓機(jī)，再接烘箱系統(tǒng)和切絲打短機(jī)，最后接成品輸送機(jī)構(gòu)成的，并由四個(gè)電氣控制柜和計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)手動(dòng)，半自動(dòng)/自動(dòng)來(lái)控制整條生產(chǎn)線(xiàn)。
2.如權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)線(xiàn)，其特征在于a.原料定量輸送機(jī)是由定量上料機(jī)接輸送機(jī)構(gòu)成；b.原料凈化處理系統(tǒng)是由下端與振篩的出口銜接的立風(fēng)管，上端與平風(fēng)管連接，平風(fēng)管的一頭內(nèi)安有可調(diào)風(fēng)門(mén)，另一頭接落料器，落料器內(nèi)的轉(zhuǎn)篩與避風(fēng)器連接，避風(fēng)器接出料口，落料器的一側(cè)接另一頭與除塵箱相接的風(fēng)管，除塵箱另一端接的風(fēng)管與風(fēng)機(jī)相連；c.主料定量輸送機(jī)是由主料定量機(jī)接帶式輸送機(jī)構(gòu)成主料定量輸送機(jī)前是定量機(jī)，其上部是料斗和攪料裝置，下部是輸料螺旋軸接調(diào)速電機(jī)，主料定量輸送機(jī)后是帶式輸送機(jī)，輸送帶上端是磁性導(dǎo)輪，輸送機(jī)與定量機(jī)和同一電機(jī)相接；d.輔料定量機(jī)是由料斗和輸料螺旋軸接調(diào)速電機(jī)組成；e.粉碎機(jī)是高速粉碎機(jī)；f.陰燃反吹式負(fù)壓貯料系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，是由安放在支架上的圓柱形倉(cāng)體和支架下方的中軸減速驅(qū)動(dòng)裝置，以及在料倉(cāng)一側(cè)下方的星形松料器與螺旋粉料定量上料機(jī)構(gòu)成的，圓柱形倉(cāng)體的頂部是負(fù)壓室，上部是除塵室，下部是貯料室，在倉(cāng)體的中心裝有轉(zhuǎn)軸，其上裝有上刮板和下刮板，反吹風(fēng)機(jī)接反吹風(fēng)管，并接至反吹風(fēng)口，負(fù)壓風(fēng)機(jī)和負(fù)壓室、負(fù)壓風(fēng)管以及負(fù)壓風(fēng)管引出口聯(lián)接，在圓形倉(cāng)體上部裝有除塵布袋組，靠布袋口上方有一與反吹風(fēng)管道活動(dòng)連接的反吹風(fēng)口，在其上方有反吹風(fēng)口速動(dòng)裝置，在倉(cāng)體側(cè)面有粉料風(fēng)送入口，在倉(cāng)體內(nèi)壁有內(nèi)風(fēng)道和外風(fēng)道，在倉(cāng)體的除塵室和貯料室間有下料管道，其上有下料撥桿；g.螺旋粉料定量上料機(jī)的結(jié)構(gòu)，是在圓筒形外殼內(nèi)，裝有與調(diào)速電機(jī)連接的螺旋葉片的轉(zhuǎn)軸；h.液料定量供料系統(tǒng)是由液料流量檢測(cè)和液料電控閥門(mén)組成的液料閥門(mén)的閥芯經(jīng)減速機(jī)構(gòu)與步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)軸連接，減速機(jī)構(gòu)上裝有位置識(shí)別傳感器，控制微機(jī)輸出端接驅(qū)動(dòng)電路，再接步進(jìn)電機(jī)輸入端接預(yù)處理電路，再接流量傳感器；流量傳感器腔體一側(cè)下方開(kāi)有液料進(jìn)口，在腔體另一側(cè)中部開(kāi)有出料口，在腔體中部安有葉輪，在葉輪上部的轉(zhuǎn)盤(pán)上安有磁鋼，腔體上部安有檢測(cè)元件；i.濕混合系統(tǒng)是由高速初混機(jī)接雙軸混合機(jī)再接濕料分配器組成的高速初混機(jī)是在圓柱形腔體內(nèi)安有上面有多層打片和打釘?shù)母咚傩D(zhuǎn)軸，腔體一端有入料口，另一端有出料口，皮帶輪固定在轉(zhuǎn)軸上；雙軸混合機(jī)是在“U”形截面的長(zhǎng)槽內(nèi)裝有兩根作相反方向旋轉(zhuǎn)的螺旋軸；濕料分配器是在圓筒形腔體內(nèi)安有與減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接的雙向葉輪軸，在腔體上方與U形長(zhǎng)槽相接，在腔體側(cè)面和下方有高度不同的下料孔；j.輥壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是在機(jī)架上安有下座，其上裝著兩壓輥，其左上方的進(jìn)給機(jī)殼中裝有進(jìn)給機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)手輪和壓輥，兩壓輥上方是料斗，在壓輥上方有抬刀機(jī)構(gòu)以及與其連接的鏟刀；進(jìn)給機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)是在前后軸座內(nèi)的手輪軸，其中部有蝸桿，其右端與離合器連接，調(diào)節(jié)手輪裝在離合器上；k.烘箱的保溫殼體每邊5個(gè)門(mén)，在門(mén)上有吸濕孔經(jīng)門(mén)內(nèi)引管與排濕暗管接，烘箱上方有循環(huán)熱收集口，循環(huán)熱經(jīng)循環(huán)風(fēng)機(jī)和輔加熱器，保溫風(fēng)管后，由熱風(fēng)噴管引至烘箱下部，烘箱內(nèi)主加熱器平行排成三行，每行下方有輸片鏈排，烘箱頂部有排濕管道，其中安有測(cè)溫元件，排濕量調(diào)節(jié)器和排濕風(fēng)機(jī)，烘箱上部有輔加熱器組，循環(huán)熱風(fēng)機(jī)和測(cè)溫元件；l.切絲打短機(jī)的主要結(jié)構(gòu)是切絲打短刀，即在軸承架上安有調(diào)整絲、螺母、擋頭、膠墊座、緩沖墊、開(kāi)式軸承、滾花軸、橡膠墊、軸承架的右側(cè)有刀軸，刀軸上安有彈簧、壓刀板、頂絲和刀體。m.成品輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)是帶式輸送機(jī)。
3.如權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)線(xiàn)，其特征在于電氣控制系統(tǒng)是將全線(xiàn)動(dòng)力電機(jī)，主輔加熱器的控制執(zhí)行元件，常規(guī)保護(hù)元件和8只電機(jī)調(diào)速控制器，大功率電機(jī)降壓?jiǎn)?dòng)元件以及有關(guān)電路分裝在四只電氣柜中，電氣柜的電氣控制均設(shè)有手動(dòng)和計(jì)算機(jī)控制的切換開(kāi)關(guān)。1#柜電機(jī)采用Y-△形啟動(dòng)方式；2#柜電機(jī)是三相反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)；3#控制輔助加熱器；4#控制主加熱器；
4.如權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)線(xiàn)，其特征于計(jì)算機(jī)控制的總線(xiàn)接口板插在主控微機(jī)板擴(kuò)展備用座上，全線(xiàn)8臺(tái)電磁調(diào)速電機(jī)的速度給定，速度檢測(cè)，負(fù)載檢測(cè)，定量配比，水份微調(diào)，生產(chǎn)協(xié)調(diào)以及異常狀態(tài)的告警，自動(dòng)停車(chē)。
全文摘要
本發(fā)明涉及煙草薄片生產(chǎn)線(xiàn)技術(shù)。本發(fā)明對(duì)已有薄片生產(chǎn)線(xiàn)大多數(shù)工序的設(shè)備都作了改進(jìn)或增加。使產(chǎn)量提高到180Kg/h的同時(shí)，采用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線(xiàn)設(shè)備工況和主要工藝參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，設(shè)有自動(dòng)、半自動(dòng)和手動(dòng)三種控制方式。運(yùn)用“S”形輸片和循環(huán)熱風(fēng)烘箱等技術(shù)，使全線(xiàn)電耗下降至生產(chǎn)每公斤薄片絲用電在0.65度以下，生產(chǎn)線(xiàn)還研制了新型液料定量裝置和水份微調(diào)控制器，克服了原負(fù)壓貯料倉(cāng)的工藝起火和切絲打短不可靠等問(wèn)題。
文檔編號(hào)A24B3/14GK1107314SQ9411830
公開(kāi)日1995年8月30日 申請(qǐng)日期1994年11月24日 優(yōu)先權(quán)日1994年11月24日
發(fā)明者楊德來(lái), 羅杰, 杜世平, 王繼錄, 李家勤, 陳俊法, 李兆富, 楊世植, 岳幫珍, 張碧南, 楊凡生 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院安徽光學(xué)精密機(jī)械研究所