名优茶连续自动生产线常见故障与排除

2016-03-29王岳梁罗列万唐小林苏鸿

中国茶叶加工 2016年6期

关键词：滚筒常见故障故障

王岳梁，罗列万，唐小林，苏鸿

（1.宁波市姚江源机械有限公司，浙江余姚 315444；2.浙江省种植业管理局，浙江杭州 310020；3.中华全国供销合作总社杭州茶叶研究院，浙江杭州 310016；4.杭州千岛湖丰凯实业有限公司，浙江杭州 311700）

《名优绿茶连续自动生产线装备与使用技术》系列讲座之六

名优茶连续自动生产线常见故障与排除

王岳梁1，罗列万2，唐小林3*，苏鸿4

随着加工技术的不断发展，茶叶机械设备由传统的简易设备向机电一体化、自动化、连续化方向快速发展，技术含量不断提高，结构趋向于复杂化，维修难度大幅上升。作为一名茶企维修人员，应掌握正确的故障判定方法和步骤，以便于快速准确地恢复设备正常运行。

为了能及时排除故障，平时就要做好维修前的准备，主要有三个方面：（1）技术准备。维修人员应充分了解设备的性能，熟读有关设备的操作和维修说明书，掌握设备的原理、结构布置以及电路上测试点的参数。（2）工具准备。需准备一些常用的仪器设备的维修工具。（3）备件准备。为了能及时排除故障，应准备一些常用的备件。交通较为不便的企业更应做好常用备件的库存工作。

故障的判定方法和步骤：

第一，学习设备电气系统图，掌握电气系统原理、构成和特点，熟悉电路的动作要求和顺序、各个控制环节，了解电气元件的技术性能。对有故障自诊断、自保护功能的设备需熟悉并牢记常见警告、保护、故障显示、查询方法和代码含义。在检查电气故障时，首先应对照电气系统图进行分析，拟订出检查步骤、方法和线路，做到有的放矢、有步骤地逐步深入。

第二，详细了解电气故障产生的过程。

第三，分析故障情况，确定故障的可能范围。对照原理图，把设备线路拆成若干控制环节来进行故障分析，找出故障的确切部位。另应查看设备的维修保养、部件更换记录，以此作为寻找故障的线索，分析后确定故障部位。

第四，进行故障部位的外观检查。对带有自诊断、自保护功能的设备应先查看故障信息、警告信息及相应代码，并根据显示内容作进一步检查和排障。故障的可能范围确定后，对有关元件进行外观检查，检查方法如下：

闻在某些严重的过电流、过电压情况发生时，由于保护器件的失灵，造成过载运行，使发热严重，绝缘损坏，发生臭、焦味。

看有些故障发生后元件有明显的外观变化。

听元件正常运行和故障运行时发生的声音有明显差异。

摸电动机、电磁线圈、熔体熔断的熔断器、齿轮箱、轴承座等发生故障时，温度会明显升高，但应注意必须在切断电源后进行。

第五，核对试验设备的动作顺序和完成情况。

第六，用仪表测量查找故障元件。对带有自诊断、自保护功能的设备应先查看故障信息、警告信息及相应代码，并根据显示内容作进一步检查。可用仪表测量电压、电阻、电流、绝缘电阻，检查电气元件是否通路，线路是否有开路情况，电压、电流是否正常、平衡，这也是检查故障的有效措施之一。

第七，总结经验、掌握故障规律。每次排除故障后，应将设备故障恢复过程记录下来，总结经验，掌握设备故障规律。

1 摊青（萎凋）控温控湿设备常见问题、故障与排除

以6CTQ-10(H18)摊青空气处理机组为例简要介绍。

工作原理：在PLC控制面板上输入所需温度和湿度，并选择运行模式后，系统根据当前传感器传回数据，自行运算并判断目前摊青（萎凋）环境温湿度是否符合设定值，并据此启动相应制冷、制热及加湿分系统和室内风循环，使之调节至设定值（回差范围）内。抽湿采用制冷原理，使空气中水汽在通过蒸发器时冷凝析出。加热采用空气流经PTC发热板升温。加湿采用超声波雾化方式。

图 1 6CTQ-10（H18）摊青空气处理机组

主要构成：室内主机柜含显示设置、采集运算控制电路，风循环系统，加湿子系统，加温子系统，制冷抽湿系统，温湿度测量，压力传感及各种保护电路。室外由冷却塔及循环水泵管路组成。

该机在设计时采用了多种保护，故障率极低，大部分故障其实属于设备自保护，在出现保护后只需排除报警原因，解除报警即可恢复正常运行。

常见问题有：

（1）机后显示相序。接线时进线相序有误，任意交换两根相线即可。

（2）电压高限。输入电压过高，需调整输入电压（一般为5%以内）。

（3）压缩机高压故障。原因为冷却不够，造成制冷系统高压段压力超限，引起系统保护。检查冷却塔水位，补充冷却水至正常水位，并需通过整机断电再上电方法解除系统警报及保护。如此操作后设备仍无法正常制冷，可检查压缩机热保护器是否已完成保护动作，如已动作则需复位热保护器，之后再整机断电再通电来解除报警即可。

（4）风机故障显示。原因一般为风机进风阻力太大，造成负压，引起风机热保护，或出风阻力太小，造成风机功率超载，引起风机热保护。恢复方法同理，可检查风机热保护器是否已动作，如已动作则需复位，再整机断电再通电解除报警即可。

（5）低压故障。此类故障一般较为少见，主要原因为：当运行温度设定低于18℃，并且摊青房内空气湿度较高时，极易在蒸发器形成积霜，造成制冷剂循环不畅，使低压端压力偏低，造成报警停机保护。恢复方法：只需在通风状况下让设备运行20~30min，待结霜融化后即可正常运行。

管道缓慢泄漏引起的低压不足，应及时补充制冷剂，并查找泄漏部位，视情况处理。另外因冷却不足引起的高压故障，有可能造成管路泄漏，制冷剂不足，造成低压故障。

（6）摊青房内湿度偏高，摊青效果不明显。该机在自动运行模式下，默认为温度优先，即设备在运行时，首先将室温加热至设定温度后，再转为制冷抽湿，所以在某些保温效果较差的摊青房或者在春茶季节室外温度较低时，应注意设定温度不可过高，以免设备因达不到设定温度一直处于加热状态而不制冷抽湿；或者同时开启辅助加热，以提高室温。

2 杀青设备常见故障与排除

2.1 电磁滚筒杀青机主要构成

电磁滚筒杀青机的主要构成包括电磁加热装置、温控系统、筒体倾角调整系统、筒体旋转承重分系统和排湿装置。

图2 80-A型电磁滚筒杀青机结构图

2.2 电磁加热原理

电磁加热作为一种较新型的加热方式，其原理为磁场感应涡流原理，采用高频电流，通过电感线圈产生交变磁场对金属加热体进行切割，产生交变电流（涡流），使加热体原子高速无规则运动，互相碰撞摩擦而产生热能。由于是加热体自身发热，故电能转化为热能效率特别高，理论上可达95%，远超电阻加热方式37%的效率。

另外电磁加热具有加热惯性小、停止升温明显的特点，利于精确控制温度。

2.3 常见故障与排除

在杀青叶品质异常时应注意区分采摘、摊放所引起的情况与杀青机工作异常的情况。在鲜叶原料大小差异较大时易造成部分杀青过度，部分杀青不到位；在摊青不足时易造成产量下降、杀青不足、有爆点、茶香不显、色泽偏暗、有青草味等；在摊青过度时易造成焦边、焦香等；投叶量过大过小，亦会造成杀青叶品质不同。

开机后开始工作正常，但一段时间后温度上不去：应先检查冷却水流量是否偏小，如手试出水口水温有烫手感，则流量不够，加大流量即可。原因为模块得不到足够冷却，模块温度传感器检测到温度超限，即进入自保护，避免电路损坏。

加热指示灯长亮且温控仪温度显示异常或一直加热中：可先检查温度传感器镜片上有无积尘，如有，则用无水酒精清洗干净；镜头与测温窗口是否对准，若偏离则调正。

某个温控仪显示明显高于实际温度数值：可测量温控仪，输入信号电压，如有偏差则检查温度传感器输入电压24V是否正常，线接头是否松动，开关电源输出是否正常；如无偏差则检查温控仪参数设备是否正确，如正确则换温控仪。

打开加热软启动开关后，加热指示灯闪烁不加热：检查软启动开关有否触点接触不良，如正常，检查温控仪输出触点接触是否良好，检查控制箱内IGBT模块温度传感器插头及各控制插头接触是否良好；如断路，需更换温控仪。或者利用控制箱自检功能对照故障代码表查找原因、酌情处理和联系厂家。

滚筒转速忽快忽慢：利用面板上电压表看电压波动是否较大，如较大则为输入电压不稳造成；如稳定则观察滚筒电机转速表，显示转速是否波动较大；如有较大波动，一般为调速电位器故障，更换即可；如更换电位器后仍不正常则需联系厂商处理。同时滚圈与托轮长期润滑不良造成不均匀磨损及筒体变形严重的，亦会造成滚筒转速忽快忽慢，以及传动皮带打滑。

滚筒电机开机后无法调速：一直在最高转速，可检查励磁线圈有否断路；如正常则测量励磁电压是否正常；如不正常则为调速电路故障，需联系厂家更换调速控制器。

排湿风量不足或无排湿：首先检查风机旋转方向，其次是否风叶上有较多粘结物，如有则拆卸后清洗干净。另排湿风管有否堵塞（在茶机闲置期会有鸟类在风管中筑巢）。

工作时噪音较大：检查滚圈与托轮是否有足够润滑，托轮轴承有否损坏，滚圈固定螺栓有无松动、缺失、断裂，如有以上表现可对应处理即可。

2.4 燃气式滚筒杀青机主要构成及常见故障与排除

燃气式滚筒杀青机常见故障与排除方法，与一般滚筒杀青机基本相同，但因加热方式的不同也有所不同，主要表现为：

（1）加热速度慢，温度上升缓慢：检查各组燃烧排工作是否正常，如正常检查温控仪及温度传感器；如正常燃烧则检查相应燃烧排、喷嘴是否堵塞，供气压力是否正常，电磁阀是否工作正常，是否开、关动作不到位。

（2）燃气不点火或点火困难：放电点火针（电极）间距是否太大、太小；有无火花，如无放电火花，则有可能高压线圈损坏，需更换。另供气压力太大、太小亦会造成点火困难或不点火，调节压力至厂方要求压力即可。

（3）燃烧点火有异响、噪声，排烟口有烟雾：当进风量与供气量匹配不良时，易发生点火与熄火时爆鸣和点火困难，同时会造成燃烧不完全，产生烟雾，发热量降低，筒壁温度上不去，应缓慢调整风门开关调整至燃烧完全无烟、燃烧稳定为止。

（4）温度波动较大或灭火后燃烧排继续工作：智能型温控仪回差设置过大或滞后时间设置太长，会引起温度波动过大，以及电磁阀在断电后卡死在开的状态，会引起燃气无法切断，继续燃烧加热。另外在配有燃气控制器的回路中，燃气控制器故障，亦会出现类似情况。

3 做形及揉捻设备常见故障与排除

做形和揉捻设备是形成名优绿茶独特外形的关键设备，常见的设备种类有：揉捻机、理条机、双锅曲毫机、扁茶炒制机等，其常见故障与排除方法如下：

3.1 茶叶理条机

（1）出茶门漏茶：检查弹簧是否失去弹性或弹性不足、出茶门是否变形、是否堆积了茶尘。

（2）锅体跳动异常、异常声响：检查内滑套或导轨是否磨损，连杆和销轴结合处的销轴是否磨损，油槽是否有油或油量不足，锅体与机架或加热源部件是否有碰撞或摩擦；传动部件、各紧固件、轴承座的固定螺栓是否松动；检查各皮带轮位置是否正确，皮带是否太松，地脚螺栓是否松动。

（3）电热式理条机的电炉温度升不上去：检查线路是否完好，是否有电热管脱线；电热管是否都加热，电路电压，是否达到工作电压。

3.2 扁形茶炒制机

扁形茶炒制机由半圆柱形长槽锅、转动炒手（也称压板）、加热系统（电、气等）、传动机构、机架以及控制系统等组成。按不同生产线配置，有单锅炒制机、两锅炒制机、三锅炒制机和四锅炒制机等。

常见故障与原因：

（1）锅内茶叶一边多一边少：机械摆放不平整，锅内炒板与锅槽不平行。

（2）锅体内转动部件不转：链条断裂，转轴上或电机轴上的链轮孔内平键脱落；电动机损坏。

（3）转轴运行忽快忽慢：转轴上的炒板对锅槽压力太大，传动链条磨损伸长或链轮磨损严重。

（4）锅槽内温度升不上去：检查线路是否完好，是否有电热板脱线,是否都加热，电路电压，是否达到工作电压。

3.3 双锅曲毫炒干机

双锅曲毫炒干机由炒锅、炒板、加热炉灶、传动机构以及机架等组成。炒锅为球形铸铁锅。加热炉灶有电加热、液化气加热和柴煤加热等不同方式。炒板是一块弧形铁板沿转轴按一定摆角和一定频率炒动。其常见故障与排除方法与扁形茶机基本类似。

4 干燥设备常见故障与排除

茶叶干燥设备大致可分为炒干设备和烘干设备两种。当前生产线主要烘干设备有燃气式、燃油式和电热式烘干设备。其中电热式烘干设备因单位能耗及企业变压器装机容量限制，虽具有干净、清洁、操作方便优势，但热效率低、运行成本较高，故一般多为中小型烘干设备，适于中小产量生产。燃油式烘干机（见图3）具有能耗低、能量利用率高，易于精确控制温度的特点是目前应用较为广泛的产品，属于今后符合清洁化、连续化、标准化、节能型生产线要求的设备。燃气式烘干机除了因其燃料储存运输不如燃油式方便，安全性低于燃油外，其设备基本结构和原理与燃油式大同小异，不另行说明。

图3 燃油式茶叶烘干机

4.1 茶叶连续烘干机

当前生产线所用烘干机均为连续式烘干，分层进风，自上而下翻动下落，烘干各阶段运动速度可调，烘干机底部均设有自动清扫漏叶装置。

茶叶连续烘干机由输送装置、匀叶装置、烘箱体及分层进风导向装置、动力源及调速、减速、传动分系统、热源及热交换送风变量系统、温度测量与反馈控制系统构成。

4.2 常见故障与排除

（1）水闷味较重，茶叶色泽暗或发黑，干燥不均匀：主要原因有风量偏小，造成烘干机箱内空气湿度过大，采用提高风机转速，加大热风风量的方式即可。投叶量过大，同样会使箱体内湿度过大，采用提高风机转速，加大热风风量的方式即可。同时应考虑温度偏高，烘干时间太长等因素。

（2）排烟管有黑烟或有油味：主要有进风量过大或过小，造成燃烧不完全，调节风门大小即可；进油管路漏油，进空气或滤清堵塞，造成供油压力不足、雾化不良（压力表压力应为8~11 kg）以及喷油嘴卡滞造成雾化不良、燃烧不完全（在燃烧正常工作时断油进空气，会使喷油嘴缺油失去润滑和散热，造成配合面拉毛或卡滞）以及在柴油中有水亦会有此后果。

（3）热风风量小或无风：检查电机是否工作，传动皮带是否打滑，风机轴轴承是否因润滑不良卡死，或风叶卡死，进风扣是否被覆盖或堵住。如电机不工作，检查保险管是否断开；检查调速旋钮是否手感较轻或可连续转圈，如有此现象，则调速电位器坏，更换即可；如正常则测量调速电路板励磁输出电压是否随调速电位器转动而变化；如无输出电压或输出电压较低则为调速电路板故障，可更换调速电路板解决；如调速电路板电枢输出电压及励磁输出电压均正常则为电机故障，可检查电机碳刷接触是否良好；如励磁线圈断路，则一般表现为电机转速在最高转速且无法调速，并且电机噪音较大。

（4）开机后输送链不走或走速不稳：先检查开机后电机是否启动，以及电机噪音是否正常；如电机启动但输送链不走则检查传动链及减速机是否正常，有无卡滞；各层输送链及棚片（百叶板）间有无异物卡住或棚片（百叶板）变形，由于棚片（百叶板）与输送链间活动不灵活造成卡死，进而在转弯处与箱体卡位造成输送链不走；输送链轮由于固定力不足横向移位后造成输送链与箱体卡死；减速机齿轮油缺少或无油会造成齿轮箱卡死；检查左右两侧输送链松紧度是否相同，如过松或过紧均需通过移动轴承座位置调整至合适。

电机电路部分同上，内容不再重复。

（5）匀叶装置摇不动，无法调节上叶厚度：此问题一般为两侧蜗轮蜗杆及螺杆润滑缺少引起，润滑后即可解决。

（6）实际热风温度波动较大或到设定温度后热风温度仍持续上升：主要为回差设定过大或滞后设定时间过长引起，应重点检查温度控制仪内部参数或重新设定参数。

4.3 茶叶炒干机

在部分名优绿茶自动生产线中会采用80型滚筒杀青机用于条形茶如香茶（一种浓香型炒青绿茶）的循环滚炒，使茶条既紧直成条又干燥，形成这类茶特有的高香或浓香。实际操作中，常见故障的表现形式与该设备用于杀青时基本相同。