许华芳，黄远征
（广东中烟工业有限责任公司湛江卷烟厂，广东 湛江 524300）
引言在烟草加工过程中，需要对烟叶或烟丝进行增温增湿、干燥或加香加料，而滚筒类设备可以满足增温增湿或干燥的需要，在实际生产中，由于物料水分比较大，容易黏附在滚筒内。尤其是在生产结束后，设备会自动清扫，但却不能够彻底清除黏附的物料，这就需要工作人员进入桶内进行人工清扫。但工作人员在进入桶内时，滚筒会出现转动，给工作人员的人身安全带来安全隐患[1-2]。为此，通过对滚筒类设备顶起装置进行改造，能够解决存在的安全问题。因为滚筒类设备顶起装置的作用是当设备在维修保养时将滚筒顶起（见图1），能够方便工作人员进行操作和维修，从而保障了工作人员的人身安全。而长时间停机时，顶起装置可将滚筒顶起，保护支撑滚轮不变形，保障设备的良好性能。此前ZJ卷烟厂制丝车间滚筒类设备配置的液压式顶起装置在实际使用过程中故障率偏高，加上液压系统油路故障时，容易造成现场的污染影响产品质量（见图2）。本文采用螺旋升降机对ZJ卷烟厂制丝车间的滚筒类设备顶起装置进行改造，新自动顶起装置采用电机驱动螺旋升降机来顶起滚筒，在实际使用中运行稳定可靠，有效解决了液压式顶起装置存在的问题。
图1 滚筒以及顶起装置示意图
图2 液压系统油路故障污染现场图
1 顶起装置设计原理考虑到液压式顶起装置在达到高位之后，装置始终无法处于顶起上限位置，或是液压系统油路故障时，由于液压系统回路中没有设置液压油回流控制器件，导致现场被污染，从而影响到产品的质量。为了解决这个问题，在改造设计时，一般会考虑将液压式顶起装置改成自动式顶起装置。而这种自动式顶起装置需要通过电机驱动升降机来完成自动升降动作。为了提高设备运作效率与安全水平，新自动顶起装置的组成部件将由螺旋升降机（带上、下2个限位开关）、减速电机、顶起弧板、顶起导向杆及电控系统所组成[3]。其设计原理是在设备长度方向的前后会装有两套螺旋升降机（如图3所示），然后通过电机来驱动、控制螺旋升降机，以此实现滚筒顶起装置的自动的升降（见图4）。
图3 自动顶起设备前后螺旋升降机图
图4 自动顶起装置结构示意图
2 新自动顶起装置的安装1）在滚筒类设备的进料端和出料端各安装两个螺旋升降机与减速电机，以此减速电机驱动螺旋升降机进行升降动作。螺旋升降机设置的上下2个接近开关，是保证顶起行程为25 mm。除了上下2个限位开关保证顶起行程外，还设置了上升阶段的机械限位，以避免限位开关出现失效或不受控制时，能够保证顶起行程为25 mm。而在设备正常运转时，前、后顶起弧板与滚道之间的间距要达到15 mm，滚筒的顶起高度最大不超过10 mm，否则很有可能会损坏前、后室支架，从而引发安全事故[4]。
2）根据滚筒的尺寸进行个性化定制顶起弧板，一般顶起弧板都是采用优质钢性材料制作而成，并配有滑套及导向杆，以确保在设备运作过程中的方向一致性及准确性，以避免方向跑偏现象的发生。具体现场安装见图5、图6。
图5 顶起装置现场安装主视图
图6 顶起装置现场安装侧视图
3）需要安装一个I/O箱配置电源模块、PLC子站、输入输出模块及馈电器，以实现新自动顶起装置的自动控制功能。
3 新自动顶起装置的程序设计由于配置自动螺旋顶起装置的控制与制丝生产系统存在着一定的关联，为此，在顶起装置程序设计时，顶起系统必须在生产线停机状态下才可执行顶起，而生产线必须在滚筒落下到位后才可线启动生产。此外，因为顶起装置手动状态虽然也能实现顶起、落下操作，但其到位检测依然起控制作用。为此，在设计过程中，还可以在生产线的人机界面上增加滚筒顶起装置的状态监测。
4 新自动顶起装置的运行情况新自动顶起装置在2021年11月完成改造后，通过对其进行各项功能测试，其各项功能均合格。具体功能测试如表1所示。
表1 新自动顶起装置改造后各个功能测试表
根据上面各个功能测试情况可以看出，新自动顶起装置改造后测试均为合格，可以正式投入使用。从投入使用的情况来看，新自动顶起装置运行稳定，能够有效满足车间的正常生产需求。
5 结语新自动顶起装置采用电机驱动螺旋升降机来顶起滚筒，结构简单、操作方便，在程序设计中增加了相应的防差错措施，不仅能够有效避免误操作现象，还能有效提高设备的安全性能。由此可见，顶起装置进行改造对自动化控制水平的提升发挥重要的作用。
