赵奕喻，张碧昕，余彬炀，徐 琦
（红塔烟草（集团）有限责任公司玉溪卷烟厂，云南 玉溪 653100）
引言烟草制丝设备是烟草制造企业生产的重要组成部分，生产的烟丝质量高低，会直接影响卷烟的整体质量[1]。烟草制丝设备的工作效率影响着烟草的制造量，直接关系到烟草制造企业的经济效益[2]。当前，与国际先进企业相比，我国的烟草制造质量还有一定提升的空间，而烟草制丝这一环节成为提升烟草生产质量和效率的关键步骤[3]。烟草制丝设备在运行中，常出现故障，导致设备停机。在故障检查、设备维修过程中，一方面，大大增加了人力成本和维修成本，另一方面，由于停机无法生产，也降低了烟草制造企业的经济效益[4]。为了在激烈的国际烟草市场竞争中争得一席之地，烟草制造企业应当针对设备故障原因，加以改进，创新升级技术，优化作业流程，最大化地发挥烟草制丝设备的作用，这样才能够在提升烟草制丝效果的同时保证卷烟生产质量的大幅提升，从而实现烟草制造企业经济收益的提高[5]。为此，本文从研究烟草制丝设备的构造和工作原理出发，多方面分析导致烟草制丝设备停机的故障原因，并以此为基础，深入探讨了提高烟草制丝设备运行效率的改进措施，并拓展了烟草制造过程中质量提升的相关策略，以此为生产高质量的烟草提出了一些可行性思路。
1 烟草制丝设备结构与工作原理随着科学技术的发展，烟草制造企业的生产设备也实现了升级换代，烟草制丝设备较原来的制丝设备有了较大的改进。当前，烟草制丝的生产多以流水线方式作业，自动化程度不断提高，烟草制造企业对制丝设备的运行稳定性提出了更高的要求。因此，在研究烟草制丝设备故障停机原因前，需要明确烟草制丝设备的具体结构及其工作原理。
烟草制丝设备主要分为加料机、切丝机和烘丝机三个部分。烟草原料通过加料机的入口进入，进入速度和原料质量由后台程序控制。切丝机通过刀辊电机制动器控制切削刀片切割烟叶和烟梗，后台程序控制切割宽度和切割速度。烘丝机通过后台程序控制热风的温度和速度，将烟叶烘制到标准的温度和湿度阈值内。最后输出制备完毕的烟草以供后续的卷制和运输。
2 烟草制丝设备故障停机原因分析烟草制丝设备出现故障导致停机的原因多种多样，本文主要从电气故障、机械故障和外部原因三个角度进行分析，确定故障的关键点，以备后续改进，保障烟草制丝设备正常运行。
2.1 电气故障烟草制丝设备的电气故障主要是指电气设备零部件的性能或者是调试异常，出现运行故障。
1）切丝机电气故障。切丝机工作状态下，刀辊电机的温度会持续升高，此过程中不仅出现异味，持续时间过长还会出现跳闸现象，如果设备安装了自动报警装置，则屏幕显示It.ac。发生这种情况的主要原因是：切削刀片长时间使用不够锋利，在切削操作时受到较大阻力的影响。刀辊电机的制动器锁死，设备生产车间空气中含有大量灰尘，积累在刹车片之间，摩擦力大大增加，电机承担了较重的负荷。
2）烘丝机电气故障。烘丝主要是在设定温度和湿度下，通过控制热风使生产的烟丝的温度和湿度达到标准阈值。若热风的控制出现问题，不能有效控制水分和温度，烟丝的弹性就难以达到标准，将严重影响烟丝的生产质量。
3）烟叶加料机电气故障。因加料机内部设置的问题，会出现中文简体不能识别的故障，此时屏幕显示出F0070、F0022、F0001或F0002。通过排查本地开关开启情况、变频器周边和本地信号的发送、接收情况、断路器闭合情况、I/O供电箱供电信号情况等，确定变频器和DP网的运行状况、是否过压、过流等，供电箱故障是主要原因。
2.2 机械故障烟草制丝设备的机械故障主要是指设备机械部件在长时间工作后出现磨损、老化造成的损耗，当部件损耗严重时，会影响烟丝的生产质量，需要及时更换或修复，保证制丝设备的运行效率和烟丝的生产品质。
1）切丝机机械故障。烟叶梗的构造决定了其硬度较大，在切丝机切断叶梗时，由于长时间的操作，刀片易产生缺口，在下切过程中受力不均，会导致刀片脱落，造成烟叶的损失并威胁到员工的人身安全。
2）烘丝机机械故障。烘丝机出料时烟丝水分或温度异常，并伴有黑色液体流出，出料口的水蒸气浓度较高，可以表明烘丝机出现了较为严重的机械故障，需要打开气尘抽箱的风门，确定故障的零部件，更换零部件后重新开机启动，观察故障情况是否有所改善。
3）加料机机械故障。加料机主要的构成部分是滚筒进出料台。在加入烟叶的过程中，常出现进出料台向上超限运行的情况，特殊情况下，还会出现进出料台上下跳动的情况。这是由于四只支承辊轮与轨道之间不是线接触，滚筒和滚轮不在一个水平面上，导致滚轮在垂直方向上跳动，加料过程不稳定。
2.3 外部原因烟草制丝设备的控制系统更新较为频繁，控制操作的空间和时间上相隔较大，操作员工在日常控制过程中需要来回行走进行调试操作。并且设备的电气元件繁多且布置复杂，在发生故障时，各元件周围会产生一定范围的电磁场，各电磁场之间相互叠加并且产生干扰，导致设备延误自动停机的时间，需要操作员工手动关闭机组电源，易造成设备的损伤。
3 烟草制丝设备故障停机优化策略3.1 技术优化措施3.1.1 设备开发和升级
对现有的烟草制丝设备进行进一步的升级和改造，并加快研发新型设备，让设备的生产流程得到明显提升。对烟草制丝设备进行改造时，应当和实际生产条件和要求相融合，保证制作过程合理，在此基础上提升烟丝生产质量、降低设备故障率。以烘丝机为例，烟草中包含烟叶和烟梗，由于其硬度和含水量等生物特性的不同，在烘丝的过程中，需要采用不同的温度和湿度进行热风烘制，造成烘丝机频繁调制热风，增大了热风机部件的损耗。且频繁切换热风控制参数，运行成本提高，资金投入较大，对经济效益产生不利影响。为此，引进一种新式的管道式烘丝机，其干燥管道升级为管塔相结合的方式，干燥管道的烘制长度和气料比得到了综合提升，大幅度减少了热风温度，并利用了在封闭、低氧环境下产生的过热蒸汽，同时对烟叶和烟梗进行了高速膨胀及干燥定型，烟草质量得到大幅度提高。
在设备升级改造过程中，应当改进烟草制丝设备的操作、保养、检查和维修等技能水平。
3.1.2 辅助部件的改造
烟草制造企业的发展理念应当以技术创新为重，在生产环境满足设备改造的前提下，不断引进新型技术，实现烟草制造自动化。辅助部件作为烟草制丝设备的重要组成，也具有不可忽视的作用。因此，应当加强对辅助部件的升级改造，优化烟草生产过程，增强其工作能力，提高烟草生产质量。例如，在烟草进入烘丝机前，增加一道筛网，筛网上使用分腰形孔和月牙形孔，将小于6 mm的烟草叶碎片筛出，再通过运输皮带传送到烘丝机入料口。由此，提高了烟草筛选的效率，并实现了烟草制造质量的提升。另外，辅助部件中还包括单元式贮柜等，其主要功能是存储烟叶和烟丝，在烟草制丝过程中负责进料和出料的输送和存储。在进料过程中，通常采用时间法进行进料的百分比控制。但在某个比例时，贮柜的中间部位存在烟叶原料，在出料的时候，增加了贮柜空运行的无效流程，进而增加了烟草出料的时间，不仅进出料效率低下，而且还浪费能源，不利于烟草制造企业节能。通过加装激光测距装置可解决这个问题，将激光测距器放置在贮柜的后部，并将反射板放置在贮柜布料车，从而确定了布料车与出料口的最远距离，并以此计算贮柜配料的百分比，实现了贮柜中间部位有料的情况下正常进料。由此，提升了加料机前烟叶的初配比，加强了原料的醇化效果，提升了生产效率，避免因加料配比失调导致的烟草制丝设备停机的问题。
3.2 设备故障预防措施当烟草制造企业首次将烟草制丝设备应用于生产时，相关工作人员记录下设备的运行参数，以备在设备发生故障时，进行参数的对比分析。对故障时的参数特征进行总结，从而针对不同的故障现象提出更有针对性的解决方案，避免相同的故障重复出现。取消烟草制丝设备的集中检查程序，改为动态和静态结合的点检流程。在设备未启动时，通过静态检查法进行设备点检，若是出现设备异常，可及时发现问题，在启动前对损坏或消耗过重的设备零部件进行维修或替换。当设备启动后，通过动态检查法进行设备点检，随时对设备进行调整，排除由于振动等原因导致的接线松动，避免设备出现故障停机。例如，利用万用表对运行参数进行测量，通过测量系统，确定直流电压、电流等，由此确定线路故障的关键点。对于烟草制丝设备PLC控制模块，可以利用延时控制的方式，借助故障的偶然性和瞬发性，进行延时数秒的处理对策，迅速排查接触器及逻辑开关的接触不良问题，从而控制烟草制丝设备故障发生的概率。
调整烟草制丝设备检修方式，将检修人员分为小组，如烘丝机检修小组、切丝机检修小组、滚筒检修小组和输送带检修小组等，由各小组负责相应的设备部件检修工作，在设备发生故障停机时，可同时协作，显着提高检修效率，进一步减少故障停机时间，提升生产能效。
4 结语烟草制丝设备长时间运行易出现各种各样的故障，进而导致设备故障停机。烟草制造企业需要耗费人力、物力进行维修，不仅提高了大量生产成本，还因停机严重降低了烟草制丝的生产效率。通过分析烟草制丝设备的故障原因，并针对故障情况提出优化策略，做好技术升级，加强检查维护工作，排除设备隐患，采取科学、合理的改进措施，降低故障停机时间，有利于提高企业的经济收益和市场竞争力。
