白肋烘干机喂料仓的改造

白肋烘干机喂料仓的改造

卢宏波

广东中烟工业有限责任公司湛江卷烟厂

[摘要]：围绕白肋烘干机在生产过程中出现喂料仓烟叶堆积、烘后烟叶流量偏低等问题，对白肋烟烘焙前后流量进行理论分析，确认白肋烘干机喂料机速度过低是主要原因。通过减少传动系统从动链轮齿数来降低输出速比，实现在保持白肋烘干机爬升带电机频率不变下提高其喂料速度。通过改造，白肋烘干机烘后烟叶流量达到1550kg/h，喂料仓烟叶堆积现象消失，白肋烟生产线单批生产时间缩短0.5小时。

[关健词]：白肋烘干机 喂料仓 链轮 流量 速比

引言

我厂白肋烟生产线于2010年投入使用后，单批生产时间长达3.5小时，伴随着生产中白肋烘干机喂料仓出现烟叶堆积现象。白肋烟生产线的主机设备主要有加里料圆筒、白肋烘干机、加表料圆筒。白肋烘干机设有一个喂料仓，而烘干机与加表料之间无缓冲柜或喂料机。可见，加表料的实时流量直接由白肋烘干机实时流量决定，并跟随波动。设计上，加表料前流量（烘后流量）应为1500kg/h-1600kg/h，而实际上只有1200kg/h，显然白肋烘干机烘后烟叶流量偏低。

1 白肋烘干机工艺结构

白肋烘干机由刮板式输送带、喂料仓和主工作区构成。刮板式输送带用于保证白肋烘干机铺料宽度，喂料仓用于保证和稳定白肋烘干机烟叶流量，即喂料仓爬升带速度决定白肋烘干机烟叶流量的大小，主工作区是白肋烘干机处理并完成工艺任务的生产工作区，由干燥区、冷却区和回潮区构成。

图1 白肋烘干机工艺结构示意图

2 原因分析

2.1加里料段烟叶流量计算

加里料前烟叶的流量为1500kg/h，含水率17%，里料加料比例为26.72%，加里料后含水率32%，利用极限法可以计算加里料后即进入烘干机喂料仓的烟叶流量范围：

①不考虑HT的影响，有

1500 kg/h×（1+26.72%）=1900kg/h.

②不考虑里料含水，有

1500 kg/h×（1-17%）×（1+32%）×（1+26.72%）=2082 kg/h.

可见，烟叶进入喂料仓的流量在1900kg/h至2082 kg/h之间，与白肋烘干机额定产能2000kg/h相符。

2.2烟叶烘后理论流量计算

烘后烟叶含水率为14%，忽略烘干机烘干过程中的烟叶损失，按照白肋烘干机额定产能2000kg/h，可以得到烘后流量：

2000kg/h×（1-32%）（1+14%）=1550kg/h.

2.3 原因分析

综合计算结果可知，当加里料设定流量为1500kg/h时，烟叶烘后流量为1550kg/h，而在实际生产过程中，烘后流量约为1200 kg/h，伴随着喂料仓物料不断堆积现象。

由于烟叶经过白肋烘干机主工作区未有堵塞现象，证明加里料后经喂料仓喂入烘干机的烟叶流量偏小，未达到2000kg/h，多余的烟叶堆积在喂料仓内造成物料不断堆积的现象。

综上所述，造成白肋烘干机喂料仓内物料堆积，烘后烟叶流量偏低的主要原因是白肋烘干机喂料仓喂料速度过低。                                                                                  

3 改造方案

3.1理论分析

烘后烟叶流量从目前1200kg/h流量提升至理论值1550kg/h，根据流量比与转速的关系：

   （1）

式中：

：实际生产流量；

：理论流量；

：改造前爬升带速度；

：改造后爬升带速度。

代入数据可得，=（1+29.17%），因此，喂料仓喂料速度须提升29.17%方能满足要求。

3.2 改进对策

在主传动保持不变的条件下，通过提高喂料传动系统主动链轮与从动链轮齿数比可满足上述需求。

提高喂料传动系统主动链轮与从动链轮齿数比可以有两种方式，一是增加主动链轮齿数，从动链轮齿数不变；二是主动链轮齿数不变，减少从动链轮齿数。

（1）第一种情况：增加主动链轮齿数。增加齿轮齿数意味着增大齿轮的直径，考虑到现场电机的输出轴与支撑面的距离受限，安装需对电机位置进行重新调整，这意味着需对电机支架进行改造，难度较大，不考虑。

（2）第二种情况：减少从动链轮齿数。在爬升带传动系统中，保持其它条件不变的情况下，减少被动链轮的齿数可以增大主动链轮与从动链轮齿数比，即减少主从动链轮的速比，从而提高输出速度。并且由于齿数减少，直径减小，无需考虑现场安装位置。因此，此方案可行。

综上，通过重新选择合适齿数的从动链轮，提高主从动链轮齿数比，减少输出速比，满足喂料仓的喂料速度。

4具体实施

4.1从动链轮齿数的选择

目前从动链轮齿数为65，传动链链号为12A，欲将速度提升29.17%，根据“速比等于齿数比的反比”可以得到以下方程式：

  （3）

式中：

：原从动链轮齿数；

：新从动链轮齿数；

：改造前爬升带速度；

：改造后爬升带速度，=（1+29.17%）。

代入数据，得到=50.32，取奇数，可得新从动链轮齿数应为49。因此最终将齿数选定为49。

4.2 链轮设计及安装

    分别根据链轮轮缘的主要尺寸计算公式确定分度圆直径d、齿顶圆直径da和齿根圆直径df：

d=  （4）

da=(0.54+).p  （5）

df=d-dr   （6）

式（4）（5）（6）中：

P：节距，查表2可得P=19.05；

Z ：链轮齿数，Z =49；

dr ：滚子外径，查表2可得dr=11.91。

代入数据，可得d=297.33，da=307.00，df=285.42。

由于p=19.05>12.7,齿宽bf1满足式（7）：

bf1=0.95b1   （7）

式（7）中：

b1：内链节内宽，b1=12.57。

代入数据，可得bf1=11.94。

表2 A系列滚子链基本参数和尺寸（GB 1243.1-83）

根据所得参数，以及原从动链轮测绘数据，绘制零件示意图如图2. 根据零件图委外加工制造，并进行安装调试。

图2 链轮零件示意图

5效果验证

为验证改造效果，对改造前后各相关参数抽检结果进行对比，如表3所示。

表3 改造前后相关参数对比情况

抽检结果显示，改造前后各工艺指标保持一致，烘后流量增大至1562.81kg/h，喂料仓物料堆积现象消除，白肋线单批生产时间从3.5h缩短为3小时，改造目标达成。

6结束语

本文对白肋烘干机前后流量的理论分析以及对问题进行要因分析，找出问题解决的关键。通过对白肋烘干机喂料仓的改造，解决了白肋烘干机生产流量偏低的问题，使白肋烟烘干机喂料仓烟叶堆积现象消失，白肋烟生产线单批生产时间由3.5小时缩短至3小时。

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参考文献

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[2] 王智德. 烟机设备修理技师培训教材-卷烟制丝设备[M].郑州：国家烟草专卖局职业技能鉴定指导中心，2001.

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[4] 许云飞，杨巍巍. 机械制图[M].北京：电子工业出版社，2010.

[5] 闻邦椿. 机械设计手册[M].北京：机械工业出版社，2010.

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