1、故障現(xiàn)象
今年五、六月份我車間的一臺(tái)YP11裝封箱機(jī)頻繁出現(xiàn)煙條在煙箱內(nèi)撞壞的現(xiàn)象。經(jīng)車間工藝、設(shè)備技術(shù)人員的觀察，裝封箱機(jī)在推入第一垛煙時(shí)，最上排的煙條一進(jìn)入煙箱，就會(huì)在慣性的作用下掉到煙箱的后部空位處，當(dāng)再次推入第二垛煙進(jìn)入煙箱時(shí)，掉到煙箱的后部空位的煙條就被擠壞，同時(shí)造成裝封箱機(jī)機(jī)械停機(jī)故障。
2、故障分析
從故障現(xiàn)象來(lái)分析和與現(xiàn)場(chǎng)的其他裝封箱設(shè)備的工況對(duì)比來(lái)看，造成裝封箱機(jī)撞壞煙條的主要原因有兩個(gè)，一是煙箱的尺寸比原來(lái)使用的偏大一些，原來(lái)裝封箱機(jī)推煙時(shí)，由于煙箱小，煙箱內(nèi)壁與煙條接觸的面積大，摩擦力大，最上排的煙條進(jìn)入煙箱的慣性小，因此沒(méi)有發(fā)生掉煙的事件，后來(lái)工藝指標(biāo)和紙箱生產(chǎn)變了，煙箱的尺寸增大了一些，煙箱內(nèi)壁與煙條接觸的面積變小，以及年初硬盒包裝機(jī)的條包美容器改造后,包裝機(jī)生產(chǎn)出來(lái)的煙條表面光滑很多, 煙條之間的摩擦力變小了，最上排的煙條進(jìn)入煙箱時(shí)，就很容易發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，繼而出現(xiàn)掉煙的現(xiàn)象；二是這臺(tái)設(shè)備比其他設(shè)備工作速度快，因?yàn)橥瑯拥募埾湓谄渌^慢速度的裝封箱機(jī)上使用，沒(méi)有發(fā)生這種現(xiàn)象。
因此要解決該問(wèn)題有兩種方法，一是改小紙箱尺寸，二是降低裝封箱機(jī)推煙進(jìn)箱的速度。由于紙箱是全省統(tǒng)一采購(gòu)和使用的，改小紙箱尺寸的方法是行不通的，因此唯一的方法是降低推煙進(jìn)箱的速度。但是要降低推煙進(jìn)箱的速度并非是一件容易的事情。原裝封箱機(jī)設(shè)備的最大生產(chǎn)能力是160條/分鐘，而我車間是五臺(tái)硬合包裝機(jī)對(duì)接該臺(tái)裝封箱機(jī)，為此設(shè)備供應(yīng)商對(duì)原設(shè)備進(jìn)行了改進(jìn)，將設(shè)備最大生產(chǎn)能力提升至200條/分鐘。設(shè)備速度提升后，由于設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)并沒(méi)有改變，設(shè)備的穩(wěn)定性受到了很大的影響。特別出現(xiàn)了煙條在煙箱內(nèi)撞壞的現(xiàn)象，嚴(yán)重的制約了該設(shè)備的有效作業(yè)率。
為了降低推煙進(jìn)箱的速度，經(jīng)過(guò)技術(shù)人員的研究可以采取如下一些解決方案：1改用變速比大一些的減速器來(lái)替換原來(lái)的減速器，降低電機(jī)的速度；2將電機(jī)改用高低雙速電機(jī)；3增加變頻器來(lái)改變電機(jī)的速度。第一種方案經(jīng)過(guò)實(shí)踐是可以解決煙箱內(nèi)撞煙的問(wèn)題，但是降低了裝封箱機(jī)設(shè)備的最大生產(chǎn)能力，滿足不了生產(chǎn)，因此不能采用。第二種方案采用高低雙速電機(jī)是可以可解決問(wèn)題，但涉及的設(shè)備改動(dòng)面大，實(shí)施的難度大，時(shí)間長(zhǎng)，因此不是一個(gè)好方案。最后，大家確認(rèn)了采用增加變頻器來(lái)改變電機(jī)的速度的方案。方案的工作思路是利用變頻器的高低兩段速度的預(yù)設(shè)多段速度應(yīng)用功能來(lái)改變推煙電機(jī)，即推煙板推煙進(jìn)箱時(shí)，讓變頻器低頻運(yùn)行，使推煙電機(jī)低速轉(zhuǎn)動(dòng)；而推煙板離開(kāi)煙箱時(shí)，讓變頻器高頻運(yùn)行，使推煙電機(jī)高速轉(zhuǎn)動(dòng)，總的推煙周期保持不變。這樣既保證在推入第一垛煙時(shí)，不會(huì)有煙條推倒，又能保證原來(lái)的生產(chǎn)能力。
3、維修措施
采用增加變頻器來(lái)改變電機(jī)的速度的方案要解決兩個(gè)技術(shù)難點(diǎn)，一是裝封箱機(jī)的推煙周期只有2.1秒,變頻器的速度變化會(huì)很快,有可能引起變頻器跳閘，這涉及到變頻器功率的選擇和參數(shù)的設(shè)定問(wèn)題；二是變頻器由低速變高速時(shí)的工作點(diǎn)的確定。
（1）變頻器選型和主要工作參數(shù)計(jì)算，控制電路和主電路改接。
推煙電機(jī)的額定功率為0.37KW，工作頻率為0-87Hz，工作額定電流為0.95A，通過(guò)儀器實(shí)測(cè)電機(jī)啟動(dòng)電流為6.13A。一般來(lái)講，變頻器是低壓低速啟動(dòng)的，電機(jī)的啟動(dòng)電流很小，但在這種應(yīng)用場(chǎng)合中，我們要求變頻器的啟動(dòng)時(shí)間盡可能短，也就是變頻器能夠承受全壓?jiǎn)?dòng)的電流沖擊，因此選擇變頻器過(guò)載電流應(yīng)大于電機(jī)啟動(dòng)電流。變頻器的電流過(guò)載率為200%，選擇額定電流Ie>6.13/2=3.065A的變頻器就可以滿足要求，而1.5KW的變頻器的額定工作電流為4A,于是選用了一臺(tái)1.5KW的三菱迷你型變頻器。接下來(lái)我們要確定變頻器的工作參數(shù)，由于裝封箱機(jī)的推煙周期很短，因此變頻器的啟動(dòng)和停止時(shí)間設(shè)為最短，即啟動(dòng)時(shí)間、停止時(shí)間都設(shè)為0.1秒；根據(jù)未改造的裝封箱機(jī)推煙電機(jī)速度折算為本機(jī)的低速推煙速度為41.2Hz, 我們?cè)O(shè)定低速為40Hz；剩下的高速設(shè)定值，我們可以用路程法來(lái)計(jì)算出來(lái)，除去變頻器的起停時(shí)間后，現(xiàn)在其運(yùn)行時(shí)間為1.9秒,原來(lái)以50Hz的速度運(yùn)行2.1秒，總路程S=50HzX2.1秒=102Hz秒,我們使低速運(yùn)行55%的路程,高速運(yùn)行45%的路程,即SL=102Hz秒X55%=56.1Hz秒,SH=102Hz秒X45%=45.9Hz秒。由于低速時(shí)間TL=Sl/40Hz=1.4025秒,于是高速VH= SH /TH=45.9Hz秒/(2.1秒-1.4025秒)=65.8Hz, 考慮到中途的速度轉(zhuǎn)換時(shí)間,我們?cè)O(shè)定高速為68 Hz,至此,變頻器器的主要參數(shù)全部確定完畢。在原推煙電機(jī)的主回路改動(dòng)方面，我們用變頻器直接替代原來(lái)的接觸器作為執(zhí)行元件，避免了接觸器頻繁工作對(duì)變頻器的影響；控制電路改動(dòng)方面，我們用接觸器的啟動(dòng)信號(hào)作為變頻器運(yùn)行使能信號(hào)，并在PLC中增加一個(gè)輸出點(diǎn)作為高低速的轉(zhuǎn)換信號(hào)， |
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