李高 李亚 郑庆元

摘  要：如何解决扬克缸停机时传动部分局部受力引起的机械伤害是当前扬克缸系统研究的一项重点。本文首先对扬克缸介绍进行简单介绍，在此基础上提供一种能在扬克缸主驱动系统停机时自动对扬克缸进行转缸操作的扬克缸自动转缸系统，研究证明此系统不仅具有安全警示、一键启动功能，还能够提高转缸安全性使其使用更加便捷等功能。

关键词：扬克缸;自动转缸;系统研发

中图分类号：TP311   文献标识码：A    文章编号：2096-6903（2019）05-0000-00

1概述

1.1扬克缸简介

扬克缸又名Yankee Dryer，是纸机的核心部件之一，其主要作用是用于浆板干燥。扬克缸的工作原理为当湿纸经过托辊时被紧贴在光洁的大缸表面，大缸表面传热良好且其采用高效的通风罩，因此大缸蒸发速率高，通常是普通烘缸的4-5倍。扬克缸结构复杂，对其安全操作提出较高要求。此外扬克缸的合理使用与产品的质量息息相关。基于此本文提出一种扬克缸自动转缸系统，其设计参数如表1所示。

1.2技术背景

大型扬克缸一般直径都在5米以上且缸体由不锈钢制作，重量大。为了防止停机时传动部分局部受力引起机械伤害，需要在扬克缸停机期间进行定期盘动。

目前扬克缸盘动方法通常采用人工手动，人工手动盘动采用工具撬动和手动葫芦拉动等方式，因此十分费时费力且存在一定的安全隐患。此外当停机时利用扬克缸自身主驱动系统进行盘缸时，需开启纸机主驱动系统，同时开启油站系统对主驱动减速电机齿轮箱进行润滑。在该过程中需要有关人员专门开启、监控，因此十分不便。如何对大型揚克缸进行定期盘动是目前需要解决的一个难点问题。

2方案设计

2.1方案的制定

扬克缸自动转缸系统（以下简称为此系统）利用新增变频器控制扬克缸，在扬克缸停机期间通过变频器控制减速电机使其以指定速度及周期运行，从而带动扬克缸低速爬行固定角度。此装置设有报警灯以及蜂鸣器，在自动转缸前进行警示，以防有人在扬克缸附近发生安全事故。此装置与扬克缸主驱动进行连锁，在扬克缸生产期间，此系统停止作用。

2.2 系统组成

（1）此系统采用单独取电，在扬克缸主驱动系统停机期间此系统仍可供电运行。

（2）利用PLC（可编程逻辑控制器）控制此系统的启动与停止、安全警示、连锁等。PLC以微处理器为核心，综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术而发展起来的一种通用工业自动控制装置。其具有体积小、功能强、灵活通用及维护方便等优点。

（3）现场设有警报灯、蜂鸣器、启动/停止按钮、急停开关等，在转缸期间保证系统的安全性及可操作性。

（4）使用变频器、继电器、接触器等控制扬克缸爬行电机、蜂鸣器、报警灯的工作及相互间的连锁。

（5）西门子PLC程序开发工具软件。利用西门子公司的软、硬件进行方案设计，其具有兼容性好、系统稳定等特点，其控制柜效果图如图1以及2所示。

2.3 控制设计

其控制流程如图3所示。

3 结论

通过以上分析可以得出如下几点结论：

（1）安全性：设计带钥匙旋钮安全锁、急停按钮、蜂鸣器、闪光灯等警示装置，可以在设备运行前对现场工作人员起到提醒警示作用，安全锁及急停按钮可以保证在出现突发状况时在第一时间停止设备，减少安全事故的发生。对电机控制电路进行电气互锁设计，保证在生产期间，次控制柜无法控制爬行电机的启停，只有在原控制柜断电的情况下，转缸系统才能运行，有效避免电气事故的发生。无需操作人员登高作业，无需安排监护人员，在地面上即可完成扬克缸转缸操作，避免登高作业带来的安全隐患。

（2）合理性：设计独立控制箱在停产期间进行转缸操作，运用PLC、变频器、继电器、接触器等电控设备控制杨克缸爬行电机的启停。通过程序设计可精确旋转角度，减少操作人员手动转缸导致旋转角度偏差。

（3）便捷性：通过设计可实现自动转缸操作一键启停，简化操作步骤。

（4）系统改进：下一步将根据现场使用效果，设计无人转缸功能，定时每天转岗时间（停产期间），实现自动转缸功能，进一步简化工作流程。

参考文献

[1] 吴葆敦，李向华，郭纬.造纸工艺及设备[J].中国轻工业出版社，2015（2）：184-187.

[2] 胡健.西门子S7-300 PLC应用教程[M].机械工业出版社，2017.

收稿日期：2019-05-16

作者简介：李亚（1990—），男，江苏连云港人，本科，助理工程师，研究方向：自动化。

Research of The Automatic Rotary Yankee Dryer System

LI Gao，LI Ya，ZHENG Qing-yuan

（JIANGSU XINYUAN TOBACCO SHEET LIMITED COMPANY， Huai An Jiangsu 223002）

ABSTRACT：This paper will introduce the research of the automatic rotary Yankee Dryer system. This paper provides a kind of automatic rotary Yankee Dryer system which can automatically operate the rotary cylinder when the main driving system of the Yankee Dryer stops， so as to prevent the mechanical damage caused by the partial force of the transmission part when the Yankee Dryer stops. This system has the function of safety warning， improving the safety of the rotary cylinder， and has the function of one key start， which is convenient to use.

Key word：Yankee Dryer;Automatic Dryer Rotary;System development