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引言
火炸藥的生產(chǎn)從原材料的投放到制成成品（包裝前），已逐步實(shí)現(xiàn)半連續(xù)化或全連續(xù)化作業(yè)⑴。但是，粉狀工業(yè)炸藥在制成成品之后的包裝工藝卻非常滯后，企業(yè)通常釆用的粉.狀炸藥包裝工藝和定崗人員如圖1所示?；焖幑藁旌玫恼ㄋ幱绍?yán)撕笸斗诺窖b藥槽，工人用藥鏟將粉狀炸藥裝入塑料袋中，臺(tái)秤稱重,質(zhì)量合格后扎口，小袋組合裝大袋'，縫包機(jī)縫口，成品轉(zhuǎn)出。圖:1粉狀工業(yè)炸藥包裝工藝和定崗人員示意圖,由該工藝可以看出，土藝技術(shù)較為落后。包裝過程僅用簡單的鏟子、臺(tái)秤、手動(dòng)縫包機(jī)，配以人工輔助完成整個(gè)包裝過程?；緸榧?nèi)斯ぷ鞣皇缴a(chǎn)。勞動(dòng)強(qiáng)度大,生產(chǎn)條件惡劣，效率低下。以年產(chǎn)量為5000t左右為例，僅包裝工序人員至少需要10名以上。由于良爆生產(chǎn)企業(yè)其產(chǎn)品的爆炸特性和生產(chǎn)過程極易發(fā)生爆炸、燃燒事故而成為高危企業(yè),重大危險(xiǎn)源點(diǎn)多面廣、'風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)高,一旦發(fā)生事應(yīng)，將造成群體傷亡，安全隱患非常大.因此，行業(yè)“十一五”規(guī)劃中明確提出要徹底解決炸藥裝藥包裝自動(dòng)化問題⑶。

1PLC的粉狀工業(yè)炸藥包裝工藝設(shè)計(jì)思路
首先,民爆行業(yè)是高危行業(yè),所以民爆生產(chǎn)企業(yè)的安全管理處于各項(xiàng)管理工作的首位。裝藥包裝自動(dòng)化設(shè)計(jì)必須緊定不移地貫徹“安全第一、預(yù)防為主”的安全生產(chǎn)方針。要確保生產(chǎn)過程安全，設(shè)計(jì)的工藝、選用的設(shè)備、產(chǎn)品的傳送與各種控制裝置必須安全可靠,并且應(yīng)設(shè)有安全控制和預(yù)防措施，嚴(yán)防事故發(fā)生⑷。
其次，粉狀工業(yè)炸藥包裝工苓的發(fā)展方向應(yīng)是整體工藝平有較大的提高。釆南先進(jìn)的忠子元器件，著力推廣人機(jī)隔離、在線監(jiān)測監(jiān)控、自動(dòng)化控制等安全工藝技術(shù)，搪高設(shè)備的自奇化水平。結(jié)合我國工藝的技術(shù)現(xiàn)狀和各企業(yè)的具體情況，設(shè)計(jì)適合我國國情、廠情的工藝過程、人機(jī)隔離和自動(dòng)監(jiān)控包裝生產(chǎn)線。改善工作環(huán)境，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高產(chǎn)品的包裝質(zhì)量”句。
再次，包裝生產(chǎn)線要經(jīng)濟(jì)實(shí)用和耐用。在保證技術(shù)先進(jìn)的前提下，工藝要盡量簡單,設(shè)備制造要物美，價(jià)廉，且具有推廣價(jià)值。設(shè)備與控制系統(tǒng)應(yīng)具有彳艮'好的實(shí)際使用價(jià)值，操作簡單，維護(hù)方便。
總之，設(shè)計(jì)的包裝工藝應(yīng)是安全、可靠、連續(xù)、自動(dòng)、高效、經(jīng)濟(jì)，且具有較高技術(shù)含量,并與之科技進(jìn)步相適應(yīng)的新型系統(tǒng)⑵。
2PLC的粉狀工業(yè)炸藥包裝工藝
根據(jù)工藝改進(jìn)設(shè)計(jì)思路，貫徹“安全第一、預(yù)防為主”的安全生產(chǎn)方針。在確保安全生產(chǎn)前提下，充分應(yīng)用當(dāng)今的高科技電器產(chǎn)品，利用企業(yè)自身優(yōu)勢，非標(biāo)件自己設(shè)計(jì)制造。制造出了由可編程邏輯控制器控制各種傳感器和執(zhí)行器件組成的包裝生產(chǎn)線E。包裝生產(chǎn)線組成如圖2所示。

改進(jìn)后的工藝路分為:投料，送料-裝藥一稱重一扎口f擠壓整形一裝大袋一縫口一轉(zhuǎn)出。主要分三大部分:裝藥、稱重和擠壓整形。
工藝過程簡述如下：
1）投料:混制好的火炸藥由周轉(zhuǎn)車或傳送帶送
入投料口。    、
2）送料:料粉經(jīng)投料口'。倒人后，由螺旋送藥機(jī)1送入料斗，藥位傳感器4控制有面蒿度，若高岀規(guī)定上限，藥位傳感器4向PLC發(fā)出信號(hào),PLC控制變頻電機(jī)3暫停送料。
3）裝藥:料粉裝袋時(shí)，由人工將藥袋套在料斗出口的夾袋料筒上。同時(shí)，操作者的手指觸摸光電傳感器8（兩個(gè)），光電傳感器8向PLC發(fā)岀信號(hào)，PLC向夾緊氣缸7（兩個(gè)）發(fā)出指令，夾緊氣缸7（兩個(gè)）動(dòng)作，夾緊藥袋。準(zhǔn)備接料。
料粉裝藥過程中會(huì)出現(xiàn)粉塵污染，這個(gè)現(xiàn)象不論在手工裝藥還是在機(jī)械裝藥中都會(huì)出現(xiàn)。其原因是:由于料粉倒入包裝袋內(nèi)的瞬間，它與袋內(nèi)的原有空氣有一個(gè)換位過程，并且料粉下落會(huì)帶入一部分空氣。這兩個(gè)因素最終導(dǎo)致包裝袋內(nèi)空氣壓力瞬間升高,并從包裝袋口部邊縫逸吿。料粉會(huì)被這部分氣流帶岀包裝袋，在包裝袋口就周圍產(chǎn)生粉塵污染。
根據(jù)以上分析，對裝藥過程簾意生藥粉粉塵的控制應(yīng)首先從產(chǎn)生的機(jī)理上入手，然號(hào)再采用改進(jìn)料斗岀口結(jié)構(gòu)加以控制。
在粉塵產(chǎn)生的機(jī)理上，采用兩個(gè)步驟加以控制：一是減少每個(gè)袋子裝藥量。也就是將大藥虱成示藥袋。即將原金袋40kg分為4個(gè)小袋分裝，每小袋10kg。二是套藥袋時(shí)不是將藥袋通長全部張開，只張開口部（過去為了裝藥方便，使粉料直接裝入袋底部，是將藥袋通長全部用氣體打開）。這兩個(gè)步驟的目的都是為了減少藥袋內(nèi)空氣的體積。在料斗岀口結(jié)構(gòu)上。將夾袋料筒做成雙層結(jié)構(gòu)。這樣，既能使料粉進(jìn)丄亮裝袋內(nèi)與原有氣體換位產(chǎn)生的壓力氣體排放，又可防止含料粉氣體逸出袋外。還可對'料粉粉塵進(jìn)行捕捉。其結(jié)構(gòu)疫原理如圖3所示。

料粉裝袋過程中,包裝袋內(nèi)料粉落時(shí)帶入的空氣和袋宙原有空氣在進(jìn)料的同時(shí)向口部運(yùn)動(dòng)，通過內(nèi)、外層料筒的間隙向上并建上部排氣口排出。在排氣曰上加裝一塊密度高、透氣性好的濾網(wǎng)，靠包裝袋內(nèi)空氣的向上流動(dòng)和料粉的自然沉降，用濾網(wǎng)的過濾作用排走空氣而將料粉留下⑻。
4）稱重:過去的工藝方法,是靜態(tài)的機(jī)械稱重，效率低下，而此時(shí)釆用的是由稱重傳感器控制的動(dòng)態(tài)電子稱重。在快速生產(chǎn)過葬中，動(dòng)態(tài)稱重精度是一個(gè)關(guān)鍵工序。物料流量大沐決定著物料對稱重系統(tǒng)沖擊力的大小，物料下料流量大時(shí)，稱重速度快，,計(jì)量精度難以保證。下料沆量小時(shí)，稱重的計(jì)璋j籍度可以保證，但稱重效率很低？為兼顧系統(tǒng)稱重的計(jì)量精度和稱重速度兩方面要求，在給料速率上釆用兩級(jí)控制方式，即由PLC控制卞料大流量的大,螺旋桿和下料小流量的小螺旋桿⑼O
此時(shí)，夾緊氣缸7（兩個(gè)）觸發(fā)了接近開關(guān)6,接近弁關(guān)6向PLC發(fā)出信號(hào),PLC控制卞料大螺旋桿20和下料小螺旋桿5同時(shí)啟動(dòng)下料。當(dāng)質(zhì)量達(dá)到稱重傳感器9的第一設(shè)定值時(shí)，稱重傳感器9向PLC傳達(dá)信號(hào),PLC程序控制下料大螺旋桿20停止下料,下料小螺旋桿5繼續(xù)下料。當(dāng)質(zhì)量達(dá)到稱重傳感器9的第二設(shè)定值時(shí)，稱重傳感器9向PLC發(fā)出貧號(hào)，PLC控制卞料小螺旋桿5停止下料，同時(shí)PL^'控制夾緊氣缸7回程，松開藥袋,藥袋落到了大傳送帶10上。
5）扎口、擠壓整形:小袋由大傳送帶10送至頂端。在大傳送帶10中部安裝有光電傳感器（計(jì)數(shù)）11。小袋在傳送過程中由人工進(jìn)行扎口。當(dāng)兩小袋藥到達(dá)大傳送帶10頂端，光電傳感器(計(jì)數(shù))11向PLC發(fā)出信號(hào),PLC控制大傳送帶10暫停,停止傳送，并控制推袋氣缸12將兩小袋藥推入整形裝袋機(jī)。當(dāng)推袋氣缸12回程后，光電傳感器(氣缸回程)14向PLC發(fā)岀信號(hào),PLC控制大傳送帶10恢復(fù)傳送。同時(shí)控制藥包整形氣缸18動(dòng)作，對進(jìn)入整形裝袋機(jī)中的兩小袋藥進(jìn)行擠壓、整形。當(dāng)?shù)诙蝺尚〈幍竭_(dá)大傳送帶10頂端，重復(fù)推藥凝程序。在整形裝袋機(jī)中與前次的兩小袋藥再進(jìn)行一次擠壓整形。
6)裝大袋:光電傳感器(氣缸回曇)14向PLC發(fā)出次數(shù)信息,PLC控制翻轉(zhuǎn)氣缸13翻轉(zhuǎn)整形裝袋機(jī)，將4小袋藥裝入套在整形裝袋機(jī)口部的大袋中，并放在小傳送帶15上，大袋藥由小傳送帶15送至工業(yè)縫包機(jī)16[10]o
7)縫口：在工業(yè)縫包機(jī)16前面有光電傳感器(料包到位)17,向PLC發(fā)出料包到位信息,PLC指令工業(yè)縫包機(jī)16工作，對大袋藥進(jìn)行縫口，縫口后由人工轉(zhuǎn)出。
3改進(jìn)前后的工藝比較
改進(jìn)后的包裝工藝應(yīng)用了先進(jìn)的電子元器件，提高1)了工藝和設(shè)備的自動(dòng)化和連續(xù)化水平。把原手工裝藥、裝大袋及縫口土序均改為自動(dòng)裝藥、裝大袋及縫口，提高了安全系數(shù)和作業(yè)效率。
改進(jìn)后的包裝工藝和定崗人員如圖4所示。

原包裝工藝作業(yè)共需12人，改進(jìn)后僅需6人。減少了危單工房在線作業(yè)人數(shù)。在需要情況下可在大傳送帶*10上安排檢驗(yàn)人員或復(fù)稱藥包質(zhì)量。
3)由于實(shí)現(xiàn)了包裝過程的自動(dòng)作業(yè)，改變了純?nèi)斯ぷ鞣簧a(chǎn)方式,并增加了擠壓、整形工序，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了包裝質(zhì)量。
4結(jié)論
(粉芝炸藥包裝工藝改進(jìn)后,經(jīng)過近一年的使用，效書良岸,系統(tǒng)工作穩(wěn)定可靠。不但能夠有效減少危鮭工房在線作業(yè)人數(shù)，包裝質(zhì)量大為提高，還大大降低了在線作業(yè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，并提高了企業(yè)的年產(chǎn)。工藝改進(jìn)后取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

作者：范國勇；李曉龍；王文旌；范曉潔

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