浅谈研制柜式喂料机出料流量匀料装置

张崟+朱斌

摘要：柜式喂料机在出料过程中，电子秤流量频繁骤降、堵料等一系列问题，导致烘丝含水率标准偏差严重超标，严重影响烘丝质量。而流量频繁骤降、堵料主要由出料不均匀导致。为此在出料皮带输送机上设计加装匀料装置，对柜式喂料机出料流量进行控制。匀料装置加装使用后效果非常好，喂料流量稳定，解决了喂料流量骤降、堵料的一系列问题。

关键词：柜式喂料机；匀料装置；流量骤降

中图分类号：TS43 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）06-0039-03

1 概述

在烟草制丝工艺中，柜式喂料机主要用来对烟丝（叶）进行暂存，在生产过程中起工序缓冲作用，确保生产的连续性。由于柜式喂料机有着结构简单、噪音小、不会影响烟丝碎丝率、维修维护方便等特点，现逐步取代提升式喂料机。柜式喂料机喂料主要是由柜式喂料机、皮带输送机、电子皮带秤组成的供料方式。目前，柜式喂料机喂料方式在国内尚处于起步阶段，在控制技术上存在一定的不足，缺乏相关经验，导致在生产过程中存在不足，如出料不均匀、烟丝流量骤降、计量管频繁堵料等一系列问题，致使烟丝流量波动>40%，导致烘丝含水率的标准偏差超标，严重影响了烘丝质量。因此，控制烟丝喂料流量稳定性是关键。

2 存在问题

图1 喂料机布料情况

喂料流量骤降及堵料主要是由于布料不均匀造成，柜式喂料机采用的是悬堆布料方式，在布料过程中突出的是凹凸形式。生产运行过程中，出现明显的凹料时，在皮带输送机上瞬时堆积的烟丝比较薄，导致烟丝流量骤降；在出现明显的凸料塌方时，皮带输送机上瞬时堆积的烟丝比较厚，导致计量管处堵料。如图1、图2所示：

图2 烟丝流量瞬时趋势图

3 改进方法

3.1 降低布料凹凸程度

喂料机布料是由光栅控制，通过调节光栅高度，控制喂料机布料高度，来降低布料高，进而降低布料凹凸程度。如图3所示：

图3 改后喂料机布料情况

3.2 固化柜式喂料机底带频率

根据调试试验经验，设定19、20、21Hz三个频率进行测试。如表1所示：

根据测试结果，柜式喂料机底带频率设定为20Hz比较合理。

3.3 解决计量管堵料问题

计量管处堵料是由于柜式喂料机在出料时物料塌方，导致皮带输送机上瞬时堆积的烟丝量大、烟丝堆积厚，该段烟丝进入计量管处时造成堵料。对此，在进料过程中控制皮带输送机上瞬时堆积的烟丝厚度，即可解决堵料问题大量流量量。因此，在皮带输送机上加装流量匀料机，匀料机的工作原理：类似于提升式喂料机，匀料机与皮带输送机相反运行，匀料机将瞬时堆积大量的烟丝往后拨，使烟丝均匀、定量的进入计量管。该设计具有一定的优点：（1）项目改造周期短、投资费用小（一台提升式喂料机总费用在80万元左右，一台匀料机总费用1.8万元）；（2）设计结构简单、后期维修维护保养简单、方便；（3）有效的控制烟丝量，供料稳定、均匀；（4）在一定程度上清除麻绳类等杂物。

3.3.1 匀料机设计。匀料机由拨料辊、高度调节定位装置、轴承、减速机、控制系统等组成，如图4

所示：

图4 匀料机设计结构

3.3.2 匀料机安装高度计算。

（1）匀料机安装高度为多少才不堵料及有效控制烟丝流量，对此应用MINITAB软件工具计算。

首先进行尾料时间概率、流量与匀料机高度计算，如图5、图6所示。

由图5尾料时间概率图可知，P值大于0.05，属正态发布。图6流量等方差检验图可知，P值大于0.05，显著。

图5 尾料时间概率

图6 流量等方差检验

流量与匀料机高度计算，如表2、3所示：

S=10.06R-Sq=87.52%R-Sq（调整）=85.92%

均值（基于合并标准差）的单组95%置信区间

水平N均值标准差-+---------+---------+---------+--------

80306505.111.6（----------*---------）

100306499.48.2（----------*---------）

-+---------+---------+---------+--------

6496.06499.56503.06506.5

合并标准差=10.1

表3 流量与匀料机高度回归分析

回归分析：流量与匀料机高度

流量=6528-0.282匀料机高度

回归方程为

自变量 系数 系数标准误 T P

常量 6527.64 11.76 555.12 0.000

均料器高度（mm） -0.2819 0.1299 -2.17 0.034

S=10.0586R-Sq=87.5%R-Sq（调整）=85.9%

综上所述，通过计算，匀料机安装高度最佳为100mm。

3.3.3 匀料机控制程序设计及安装。匀料机安装控制设计原理，匀料机控制与皮带输送机同步运行，皮带输送机停，匀料机停，皮带输送机运行，匀料机运行。如图7、图8所示：

图7 匀料机控制原理

图8 匀料机安装结构

4 改进效果

改进后，柜式喂料机经过一年多的实际生产应用，彻底解决了喂料流量骤降及堵料的问题。布料高度合理、布料烟堆凹凸分布均匀。烟丝流量表中偏差<0.4%，避免了由于因烘丝喂料流量不稳定而引起烘丝含水率标准偏差超标问题，提高了烘丝产品质量。这充分证实了该项目研发成功的优越性和效果显著性。如图9、图10、图11所示：

图9 匀料机运行

图10 运行效果

图11 改后烟丝流量瞬时趋势

5 结语

通过对喂料机布料高度的控制、输送底带频率的固化后，喂料机出料比较均匀；在皮带输送机上设计加装匀料机后，柜式喂料机经过一年多的实际生产应用，彻底解决了喂料流量骤降及堵料的问题，烟丝流量标准偏差<0.4%，避免了由于因烘丝喂料流量不稳定而引起烘丝含水率标准偏差超标问题，提高了烘丝产品质量。流量匀料机的研发应用，代替了提升式喂料机，对提高烟丝的整丝率具有重要意义。

参考文献

[1] 减（变）速器.电机与电器[M].北京：机械工业

出版社，2004.

[2] 轴承[M].北京：机械工业出版社，2004.

[3] 金属材料[M].北京：机械工业出版社，2004.

摘要：柜式喂料机在出料过程中，电子秤流量频繁骤降、堵料等一系列问题，导致烘丝含水率标准偏差严重超标，严重影响烘丝质量。而流量频繁骤降、堵料主要由出料不均匀导致。为此在出料皮带输送机上设计加装匀料装置，对柜式喂料机出料流量进行控制。匀料装置加装使用后效果非常好，喂料流量稳定，解决了喂料流量骤降、堵料的一系列问题。

关键词：柜式喂料机；匀料装置；流量骤降

中图分类号：TS43 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）06-0039-03

1 概述

在烟草制丝工艺中，柜式喂料机主要用来对烟丝（叶）进行暂存，在生产过程中起工序缓冲作用，确保生产的连续性。由于柜式喂料机有着结构简单、噪音小、不会影响烟丝碎丝率、维修维护方便等特点，现逐步取代提升式喂料机。柜式喂料机喂料主要是由柜式喂料机、皮带输送机、电子皮带秤组成的供料方式。目前，柜式喂料机喂料方式在国内尚处于起步阶段，在控制技术上存在一定的不足，缺乏相关经验，导致在生产过程中存在不足，如出料不均匀、烟丝流量骤降、计量管频繁堵料等一系列问题，致使烟丝流量波动>40%，导致烘丝含水率的标准偏差超标，严重影响了烘丝质量。因此，控制烟丝喂料流量稳定性是关键。

2 存在问题

图1 喂料机布料情况

喂料流量骤降及堵料主要是由于布料不均匀造成，柜式喂料机采用的是悬堆布料方式，在布料过程中突出的是凹凸形式。生产运行过程中，出现明显的凹料时，在皮带输送机上瞬时堆积的烟丝比较薄，导致烟丝流量骤降；在出现明显的凸料塌方时，皮带输送机上瞬时堆积的烟丝比较厚，导致计量管处堵料。如图1、图2所示：

图2 烟丝流量瞬时趋势图

3 改进方法

3.1 降低布料凹凸程度

喂料机布料是由光栅控制，通过调节光栅高度，控制喂料机布料高度，来降低布料高，进而降低布料凹凸程度。如图3所示：

图3 改后喂料机布料情况

3.2 固化柜式喂料机底带频率

根据调试试验经验，设定19、20、21Hz三个频率进行测试。如表1所示：

根据测试结果，柜式喂料机底带频率设定为20Hz比较合理。

3.3 解决计量管堵料问题

计量管处堵料是由于柜式喂料机在出料时物料塌方，导致皮带输送机上瞬时堆积的烟丝量大、烟丝堆积厚，该段烟丝进入计量管处时造成堵料。对此，在进料过程中控制皮带输送机上瞬时堆积的烟丝厚度，即可解决堵料问题大量流量量。因此，在皮带输送机上加装流量匀料机，匀料机的工作原理：类似于提升式喂料机，匀料机与皮带输送机相反运行，匀料机将瞬时堆积大量的烟丝往后拨，使烟丝均匀、定量的进入计量管。该设计具有一定的优点：（1）项目改造周期短、投资费用小（一台提升式喂料机总费用在80万元左右，一台匀料机总费用1.8万元）；（2）设计结构简单、后期维修维护保养简单、方便；（3）有效的控制烟丝量，供料稳定、均匀；（4）在一定程度上清除麻绳类等杂物。

3.3.1 匀料机设计。匀料机由拨料辊、高度调节定位装置、轴承、减速机、控制系统等组成，如图4

所示：

图4 匀料机设计结构

3.3.2 匀料机安装高度计算。

（1）匀料机安装高度为多少才不堵料及有效控制烟丝流量，对此应用MINITAB软件工具计算。

首先进行尾料时间概率、流量与匀料机高度计算，如图5、图6所示。

由图5尾料时间概率图可知，P值大于0.05，属正态发布。图6流量等方差检验图可知，P值大于0.05，显著。

图5 尾料时间概率

图6 流量等方差检验

流量与匀料机高度计算，如表2、3所示：

S=10.06R-Sq=87.52%R-Sq（调整）=85.92%

均值（基于合并标准差）的单组95%置信区间

水平N均值标准差-+---------+---------+---------+--------

80306505.111.6（----------*---------）

100306499.48.2（----------*---------）

-+---------+---------+---------+--------

6496.06499.56503.06506.5

合并标准差=10.1

表3 流量与匀料机高度回归分析

回归分析：流量与匀料机高度

流量=6528-0.282匀料机高度

回归方程为

自变量 系数 系数标准误 T P

常量 6527.64 11.76 555.12 0.000

均料器高度（mm） -0.2819 0.1299 -2.17 0.034

S=10.0586R-Sq=87.5%R-Sq（调整）=85.9%

综上所述，通过计算，匀料机安装高度最佳为100mm。

3.3.3 匀料机控制程序设计及安装。匀料机安装控制设计原理，匀料机控制与皮带输送机同步运行，皮带输送机停，匀料机停，皮带输送机运行，匀料机运行。如图7、图8所示：

图7 匀料机控制原理

图8 匀料机安装结构

4 改进效果

改进后，柜式喂料机经过一年多的实际生产应用，彻底解决了喂料流量骤降及堵料的问题。布料高度合理、布料烟堆凹凸分布均匀。烟丝流量表中偏差<0.4%，避免了由于因烘丝喂料流量不稳定而引起烘丝含水率标准偏差超标问题，提高了烘丝产品质量。这充分证实了该项目研发成功的优越性和效果显著性。如图9、图10、图11所示：

图9 匀料机运行

图10 运行效果

图11 改后烟丝流量瞬时趋势

5 结语

通过对喂料机布料高度的控制、输送底带频率的固化后，喂料机出料比较均匀；在皮带输送机上设计加装匀料机后，柜式喂料机经过一年多的实际生产应用，彻底解决了喂料流量骤降及堵料的问题，烟丝流量标准偏差<0.4%，避免了由于因烘丝喂料流量不稳定而引起烘丝含水率标准偏差超标问题，提高了烘丝产品质量。流量匀料机的研发应用，代替了提升式喂料机，对提高烟丝的整丝率具有重要意义。

参考文献

[1] 减（变）速器.电机与电器[M].北京：机械工业

出版社，2004.

[2] 轴承[M].北京：机械工业出版社，2004.

[3] 金属材料[M].北京：机械工业出版社，2004.

摘要：柜式喂料机在出料过程中，电子秤流量频繁骤降、堵料等一系列问题，导致烘丝含水率标准偏差严重超标，严重影响烘丝质量。而流量频繁骤降、堵料主要由出料不均匀导致。为此在出料皮带输送机上设计加装匀料装置，对柜式喂料机出料流量进行控制。匀料装置加装使用后效果非常好，喂料流量稳定，解决了喂料流量骤降、堵料的一系列问题。

关键词：柜式喂料机；匀料装置；流量骤降

中图分类号：TS43 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）06-0039-03

1 概述

在烟草制丝工艺中，柜式喂料机主要用来对烟丝（叶）进行暂存，在生产过程中起工序缓冲作用，确保生产的连续性。由于柜式喂料机有着结构简单、噪音小、不会影响烟丝碎丝率、维修维护方便等特点，现逐步取代提升式喂料机。柜式喂料机喂料主要是由柜式喂料机、皮带输送机、电子皮带秤组成的供料方式。目前，柜式喂料机喂料方式在国内尚处于起步阶段，在控制技术上存在一定的不足，缺乏相关经验，导致在生产过程中存在不足，如出料不均匀、烟丝流量骤降、计量管频繁堵料等一系列问题，致使烟丝流量波动>40%，导致烘丝含水率的标准偏差超标，严重影响了烘丝质量。因此，控制烟丝喂料流量稳定性是关键。

2 存在问题

图1 喂料机布料情况

喂料流量骤降及堵料主要是由于布料不均匀造成，柜式喂料机采用的是悬堆布料方式，在布料过程中突出的是凹凸形式。生产运行过程中，出现明显的凹料时，在皮带输送机上瞬时堆积的烟丝比较薄，导致烟丝流量骤降；在出现明显的凸料塌方时，皮带输送机上瞬时堆积的烟丝比较厚，导致计量管处堵料。如图1、图2所示：

图2 烟丝流量瞬时趋势图

3 改进方法

3.1 降低布料凹凸程度

喂料机布料是由光栅控制，通过调节光栅高度，控制喂料机布料高度，来降低布料高，进而降低布料凹凸程度。如图3所示：

图3 改后喂料机布料情况

3.2 固化柜式喂料机底带频率

根据调试试验经验，设定19、20、21Hz三个频率进行测试。如表1所示：

根据测试结果，柜式喂料机底带频率设定为20Hz比较合理。

3.3 解决计量管堵料问题

计量管处堵料是由于柜式喂料机在出料时物料塌方，导致皮带输送机上瞬时堆积的烟丝量大、烟丝堆积厚，该段烟丝进入计量管处时造成堵料。对此，在进料过程中控制皮带输送机上瞬时堆积的烟丝厚度，即可解决堵料问题大量流量量。因此，在皮带输送机上加装流量匀料机，匀料机的工作原理：类似于提升式喂料机，匀料机与皮带输送机相反运行，匀料机将瞬时堆积大量的烟丝往后拨，使烟丝均匀、定量的进入计量管。该设计具有一定的优点：（1）项目改造周期短、投资费用小（一台提升式喂料机总费用在80万元左右，一台匀料机总费用1.8万元）；（2）设计结构简单、后期维修维护保养简单、方便；（3）有效的控制烟丝量，供料稳定、均匀；（4）在一定程度上清除麻绳类等杂物。

3.3.1 匀料机设计。匀料机由拨料辊、高度调节定位装置、轴承、减速机、控制系统等组成，如图4

所示：

图4 匀料机设计结构

3.3.2 匀料机安装高度计算。

（1）匀料机安装高度为多少才不堵料及有效控制烟丝流量，对此应用MINITAB软件工具计算。

首先进行尾料时间概率、流量与匀料机高度计算，如图5、图6所示。

由图5尾料时间概率图可知，P值大于0.05，属正态发布。图6流量等方差检验图可知，P值大于0.05，显著。

图5 尾料时间概率

图6 流量等方差检验

流量与匀料机高度计算，如表2、3所示：

S=10.06R-Sq=87.52%R-Sq（调整）=85.92%

均值（基于合并标准差）的单组95%置信区间

水平N均值标准差-+---------+---------+---------+--------

80306505.111.6（----------*---------）

100306499.48.2（----------*---------）

-+---------+---------+---------+--------

6496.06499.56503.06506.5

合并标准差=10.1

表3 流量与匀料机高度回归分析

回归分析：流量与匀料机高度

流量=6528-0.282匀料机高度

回归方程为

自变量 系数 系数标准误 T P

常量 6527.64 11.76 555.12 0.000

均料器高度（mm） -0.2819 0.1299 -2.17 0.034

S=10.0586R-Sq=87.5%R-Sq（调整）=85.9%

综上所述，通过计算，匀料机安装高度最佳为100mm。

3.3.3 匀料机控制程序设计及安装。匀料机安装控制设计原理，匀料机控制与皮带输送机同步运行，皮带输送机停，匀料机停，皮带输送机运行，匀料机运行。如图7、图8所示：

图7 匀料机控制原理

图8 匀料机安装结构

4 改进效果

改进后，柜式喂料机经过一年多的实际生产应用，彻底解决了喂料流量骤降及堵料的问题。布料高度合理、布料烟堆凹凸分布均匀。烟丝流量表中偏差<0.4%，避免了由于因烘丝喂料流量不稳定而引起烘丝含水率标准偏差超标问题，提高了烘丝产品质量。这充分证实了该项目研发成功的优越性和效果显著性。如图9、图10、图11所示：

图9 匀料机运行

图10 运行效果

图11 改后烟丝流量瞬时趋势

5 结语

通过对喂料机布料高度的控制、输送底带频率的固化后，喂料机出料比较均匀；在皮带输送机上设计加装匀料机后，柜式喂料机经过一年多的实际生产应用，彻底解决了喂料流量骤降及堵料的问题，烟丝流量标准偏差<0.4%，避免了由于因烘丝喂料流量不稳定而引起烘丝含水率标准偏差超标问题，提高了烘丝产品质量。流量匀料机的研发应用，代替了提升式喂料机，对提高烟丝的整丝率具有重要意义。

参考文献

[1] 减（变）速器.电机与电器[M].北京：机械工业

出版社，2004.

[2] 轴承[M].北京：机械工业出版社，2004.

[3] 金属材料[M].北京：机械工业出版社，2004.