一种烟草滚筒静电消除方法

刘海龙　龚良浩　马建忠

摘要：针对烟草生产过程中滚筒消除能力不足的问题，对滚筒结构分析以及静电消除办法进行分析，提出了一种新的消除滚筒静电的方法，从而解决滚筒静电对设备信号的影响和消除对人体安全的隐患。滚动静电消除装置有接地的底座和滚动的万向球组成，利用金属球与滚筒表面滚动接触，将筒体产生的静电通过接地线引到消失。该静电消除办法在新疆卷烟厂制丝车间进行了测试，测试结果表明：该滚筒静电消除方法能有效消除静电对线缆信号的影响，消除了静电放电对操作人员的人身危害，有效的提高了设备运行的安全系数。

关键词： 滚筒静电;静电消除;万向球应用

滚筒是在烟草生产过程中应用比较广泛的装置，只要用于烟草的混合、回潮、混香工序，是必不可少的加工设备。滚筒在运行过程中会筒壁支撑与托辊之间发生摩擦产生静电，当静电过大时，将会对旁边的信号传输电缆产生或多或少的影响，干扰信号，出现异常的故障，也会导致操作人员清洁滚筒时被静电”电”到，给人心理和身体带来伤害。因此，滚筒筒壁的静电是生产过程中必须可以的问题。

1滚筒静电产生的原因

静电的发生是客观的，引起原因较为多样，比如摩擦或接触等。静电具有作用时间短、电流小、电量低于电压高的特点。其实，静电的本质为带电的静止电荷，在分离与摩擦作下，静电由此产生。滚筒静电的产生就是滚筒筒壁与托辊之间在摩擦作用下，筒壁与托辊接触面发热，加速了材料内部分子的运动，随后，分离了两种物质，一个物质中的电子向另一物质转移，静电进而出现。如果缺乏电子或电子出现转移或数量较多，电场进而出现，滚筒筒壁静电就是该电场。滚筒静电在多个领域造成严重危害。

2滚筒静电消除方法的缺陷

滚筒静电是摩擦起电的一种。摩擦起电是电子工业中的一大危害，目前生产过程中静电防护的主要措施为静电泄露、散耗、中和、增湿，屏蔽与接地。因为滚筒为旋转物，与外界无直接接触，因此很难散耗，或者泄露的方式消除静电。目前常用的方法就是设备停止运转通过金属介质将静电临时接地，短暂放电;同时可以通过增湿或者中和的方式暂缓静电现象。

3新的静电消除方法

3.1接触感应式静电消除技术

接触感应式静电消除技术：原理如图2。针状接地导体B靠近带电电工A （以带“+”电为例）表面，B上会感应出“-”电荷并聚集于针尖部位，静电场使A、B间空气分子电离并产生电晕放电，电离出的?电荷跑向B?电荷跑向A，从而将A表面“+”电荷中和抵消，不同的情况下针尖可做成齿状、梳状、圆球状等，结构排列亦有線状、管状或者环形之分。此方法简单易行，不需要外加电源，被广泛应用于各行业。因此我们针对滚筒静电的消除方法采用接触感应式静电消除。通过接地金属结构与筒壁接触，实现实时消除滚筒静电，彻底消除静电对设备的影响，打消静电给操作人员带来的恐惧心理。

3.2具体实施方案

就接触感应式静电消除方案提供两个思路，滑动摩擦与滚动摩擦。

①滑动摩擦：我们采用弹片与滚筒筒壁接触，通过筒壁与弹片的接触实现消除静电，但是由于弹片与滚筒筒壁存在相对运动产生滑动摩擦，弹片会因为摩擦对筒壁有相应的损伤。

②滚动摩擦：采用滚动摩擦使滚动消除装置如图3的滚动部分万向球与滚筒筒壁接触，其可以根据空间要求选择合理尺寸的支撑杆2与弹簧安装在滚筒机架1，固定底座下底板4，根据底座7的安装位置，调整底座7调整杆保证底座上底板6与滚筒的外圆外切，将万向球8安装在底座上底板6，保证万向球8的边缘与滚筒接触，确保滚筒转动过程中万向球8与滚筒金属面接触，顺利导出静电，消除静电对滚筒的影响，通过沿顺时针或逆时针拧动调节螺母9可以使得底座调节杆5相对于调节螺母9的位置上升或下降，从而实现支撑角度的改变。

该装置不增加设备操作人员、维护人员的劳动强度，占用空间少，并且随着现场空间可以随时调整接触角度，结构简单，能够在滚动机架有限的空间内安装，并且不破坏回潮机滚筒的主体结构，亦可根据后续需要拆卸，能够帮助改善滚筒转动过程中摩擦产生静电，以致于高位电荷放电或者干扰磁场的问题，减少操作过程中的静电释放的危险。

4 效果验证

滚筒静电消除方法的实施，大大降低了因为不稳定磁场对周边信号的影响，彻底解决了滚筒“电”人的安全隐患问题，为设备的安全运转提供了有力地保障。

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