庄立永

（唐山三友化工股份有限公司设备部，河北 唐山 063305）

从2009年至2011年成品车间陆续在站台上安装了5台全自动码垛机，其中轻灰小袋安装了3台，分别安装在2＃、4＃和5＃生产线站台皮带的末端，最初只是完成这3条生产线的码垛任务，另外3条生产线依旧靠人工码垛。成品车间的轻质纯碱小袋包装机有6条生产线，每条生产线的包装能力是600袋／h，每台码垛机的码垛能力是1 200袋／h，一台码垛机的能力完全能胜任两条生产线的码垛任务，鉴于此，采取措施实现生产线的整合。

1 改造方案

根据码垛机的码垛能力和安装位置，我车间提出整合轻灰小袋包装生产线的方案，具体方法是：1＃和2＃包装机共用2＃站台皮带把小袋纯碱输送到1＃码垛机，3＃和4＃包装机共用4＃站台皮带把小袋纯碱输送到2＃码垛机，5＃和6＃包装机共用5＃站台皮带把小袋纯碱输送到3＃码垛机。每两条生产线的合并是从输出皮带开始的，在需要合并的两条输出皮带之间斜向安装了一条过渡皮带，贯通被合并输出皮带的头部与合并输出皮带的尾部下料口。包装机生产线合并最关键的问题是两条生产线包装好的碱袋不能产生冲突，从溜槽到站台皮带后碱袋间距不能过远也不能过近，间隔必须均匀，以利于码垛机码垛。依据包装速度和皮带运行速度，袋距大约3.3～3.5m左右为宜。根据实际情况，我们首先对1＃和2＃包装机的合并进行设计改造。

图1 皮带合并示意图

2 电路设计

根据以上条件设计一个过渡皮带控制电路，此电气回路具有结构简单，故障率低，维修成本低，操作方便，运行稳定可靠等特点。电气原理如图2。

图2 电气原理图

2.1 主回路

主回路用来接通和断开过渡皮带电机电源，用以控制过渡皮带的运行状态。电气主回路由空气开关、接触器、综合保护器、电动机组成。型号分别为QF：GV－M10（4～6.3A）、KM：LC1－D0910（220V）、EOCR：EOCR－SS－05N440。通过三者的配合实现了主回路的短路、欠压、过载的保护。根据电机的额定电流调整空气开关Ie到4A，调整综合保护器位置：Ie调到3.7A，过载保护时间OTIME调到5s，启动时间D－TIME调到10s。

2.2 控制回路

控制回路主要用来控制主回路接触器适时的通断。主要由控制保险、旋钮开关、时间继电器、光电开关组成。型号分别为FU：RT18－32／6（2A）、TQ：AH30－H311、SJ：JS－14P（220V0～9.9 s）、SG1和SG2：BGS－V50（AC240V）组成。控制回路中的两个光电开关和一个时间继电器构成一个与门电路，时间继电器的延时闭合瞬断常开触头串接在交流接触器的线圈回路，控制接触器的接通和断开，从而控制过渡皮带的启停。

2.3 电路的工作原理

本电路除了光电开关SG1与SG2分别安装在2＃输出皮带和过渡皮带（此过渡皮带主要是把1＃包装机的碱袋输送到2＃皮带下的溜槽内）的侧面的尾部位置外，其余元件全部安装在现场的电气控制箱中，控制箱体采用密封的防腐防尘箱。起动电路时，合上空气开关QF，旋钮开关TQ打到闭合位置，两个光电开关SG1、SG2得电处于工作状态，它的常闭触头导通，时间继电器SJ得电，它的触头将延时闭合，接触器线圈得电后，皮带启动运行。下面以1＃和2＃包装机生产线加以说明，当两条生产线同时开启时，两条生产线上的碱袋将会轮流汇聚到2＃输出皮带下面的溜槽内，滑落到2＃站台皮带上，此时两个光电开关分别采集1＃包装机过渡皮带和2＃包装机输出皮带机尾碱袋位置的信号。碱袋通过光电开关时，由于遮挡作用，光电开关的软触点由闭合状态转换到断开状态，两个生产线上的碱袋分别轮流下落到溜槽时，两个光电开关中总有一个处于导通状态，过渡皮带不会停车；当两条生产线的碱袋同时到达输出皮带和过渡皮带的尾部，下落到溜槽将产生冲突时，两个光电开关的软触头同时断开，时间继电器、接触器线圈依次失电，过渡皮带停车。待2＃输出皮带的碱袋下落到溜槽后，此处的光电开关软触点将重新闭合，接通时间继电器线圈，经过延时后，时间继电器触头闭合，接触器线圈得电，主回路导通，过渡皮带电机启动运行。此处的关键是调整过渡皮带启动延时的时间，不能过短，也不能过长，根据包装机的包装速度，我们把时间调整到1.8 s，此时站台皮带的碱袋分布均匀，袋距约3～3.5m左右，完全符合工艺要求。此后，我们逐步对轻灰小袋3＃和4＃包装机、5＃和6＃包装机生产线进行整合改造，均达到预期效果。站台皮带系统改造后，运行3年来非常稳定。

3 改造后产生的效益

站台皮带经过整合后，可以减少11条站台皮带的运行。每台滚筒电机的功率是7.5kW，节约的电能为495 000kWh／年，折合节电费用为24.75万元。三条生产线节约的人工码垛成本约189万元。两项节约费用合计为213.75万元，此项改造的效益非常可观。