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KDF2综合提速升级改造

   

一、问题分析
    KDF2滤棒成型机为我国烟草行业辅料生产中滤棒成型的主要机型,至今仍具有很强的生命力。KDF2滤棒成型机由开松机AF2、成型机KDF2和装盘机HCF-80三个单元组成。KDF2机组在我国属早期引进的设备,通过长时间的使用,部份零部件、电气元器件己磨损老化,基本己进入全面的整修和更换期,同时由于受设计年代的限制,机组存在着一系列的不足,随着时间的推移,问题逐渐显露,主要有:
    1、本机组开松机AF2和成型机KDF2的电控系统采用继电器控制线路,大量的接触器、中间继电器、时间继电器、加热器温度开关、调节器等,随着时间的推移,故障率逐渐提高,维护困难,备件较多,有些专用器件的供货必需进口;
    2、主驱动电机为直流电机,由专用的控制板驱动,不仅日常维护量大,备件供应周期也长,价格昂贵。
    3、开松机的两对开松辊和一对输送辊的传动均从主机通过机械无级变速器传递速度,一般3至6个月需要全面维护一次,维护工作量大;而更换必须进口,费用更昂贵。
    4、热融胶和增塑剂的供给、也通过一套复杂速度变换系统、以求实现单支滤棒含量可控;尤其是热融胶,虽然泵速与机速同步,但其流量不可控,用户有时不得不改变传动关系来解决,很不方便。
    5、滤棒直径在线测控系统可信度差,无法实用。
    6、动态换盘纸机构过于简陋,以至于必须采取降速换纸的方法,由于机器工艺方面的特点,机器升、降速引起滤棒质量指标的波动。

二、方案内容
    由于存在上述诸多问题,随着技术的进步、KDF3、KDF4成型机的问世,用户对KDF2机组进行综合改造的需求日益强烈!为此、本公司推出了对AF2开松机和KDF2成型机的一系列改造方案,其内容主要为以下几个方面:
    1、对整机电控系统进行PLC改造,增设触摸式人机界面,实现控制系统的全面更新,并为机器增添新的功能创造条件。(对已经进行了PLC改造的机器则保留原机现状)。其目地是提高设备运行的可靠性,稳定性,便于用户操作维护,降低设备的故障率。
    2、AF2开松机的两对开松辊、一对输送辊、增塑剂甘油泵采用伺服系统实现独立驱动,废弃原先的机械无级变速器,使传动系统简练化,通过电气控制实现增塑剂单支含量的可控。其目地是克服原机械传动的误差及速度的波动,同时便于因原料的工艺要求可直接设定工艺参数,以确保产品质量,减少废品。                                 
    3、热融胶泵也采用独立驱动,并能方便地调整热融胶流量,参数设定和显示由PLC和触摸屏实现;             
    4、主电机采用交流闭环调速系统取代原先的直流调速系统;其目地是克服原直流电机运行中的波动,便于维护。
    5、改进换纸机构,采用伺服电机驱动,以实现高速动态换纸;克服原换纸时速度的变化造成产品质量的废品。
    6、成型机布带机构采用汽缸张紧,取代原机重锤张紧的办法;
    7、对两个单机系统采用一套PLC进行集中控制,包括开松机独驱的人工设定参数,以简化硬件。
    8、采用触摸屏显示机器运行状态、进行参数设置、工艺选择和故障显示。

三、KDF2滤棒成型机提速改造分析
    上述改造体现了当今机电一体化的最新技术水平,在KDF2可预计的生命周期内,这些技术不会显得落后,采用的器件均属国际先进水平,改造后的系统将十分简练明快,相关驱动系统改造都能满足KDF2提速的要求。同时,AF2/KDF2滤棒成型机翻新提速对整机来讲是一个综合性的系统改造工程,如果提速到5000支/分时,原机的刀头切割系统则成为一大瓶颈,需作结构改进;另外成型部分的制冷器、加热器等设置随之可控可调。
    具体改造内容如下:
    KDF2滤棒成型机刀头切割系统最大工作转速为2000r.p.m,双刀单切的工作模式,由主传动箱直接传动,其中刀盘进刀顶杆采用拨动爪弹簧片直接拨动棘轮的进刀方式,结构松散,进刀可靠性差,双刀的进刀量不一至,造成磨刀,运转平稳性差等问题,将直接影响切割质量。根据我公司对KDF3、KDF2E成型机的刀头切割系统结构的了解,结合国内PROTOS70的SE70卷烟机切割装置,更换原机的刀头盘,采用SE70卷烟机刀头盘式结构,其动平衡将按3000转/分的速度测试调整,再改进万向连轴节达到移植的目地。其优点稳定性好,进刀、磨刀精确可靠,能满足切割5000支/分的需求。

四、 改造方案在技术上的可延伸性
    本公司的KDF2技术改造和提速方案已经考虑到今后全面测控系统的融入,在PLC、触摸屏的选型,通讯接口的予留,以及测控系统的调整数学模式等方面都作了准备,今后一旦实施全面的在线测控系统,将十分容易的切入。
    另一方面,随着用户管理系统的升级,机器生产数据的集中采集和管理势在必行,本公司的KDF2翻新提速改造方案已经考虑到这个趋势,不仅现今已经具备了基本的生产数据采集和显示功能,而且可以拓展,还予留了与上位机通讯,进行数据上传的接口。
    技术的可延伸性保证了机器不致重复技改,有利于延长使用寿命。

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