山东中烟工业有限公司济南卷烟厂 山东省济南市 250000
摘要:水洗梗工序主要由解包机、原梗筛分滚筒、喂料机、皮带秤、洗梗机等组成。该工序的主要任务是用温水对原梗进行清洗,使原梗吸水膨胀,为润梗工序做好准备。为减少工人劳动强度,降低水洗梗区域风尘浓度,优化生产环境,车间对水洗梗的投料方式进行了升级改造,由原来的外露解包改为沉降室投料,有效的降低了工人的劳动强度,改善了水洗梗区域的工作环境,粉尘含量下降明显,但改善后的沉降室进口存在一定的安全隐患。本文根据目前水洗梗沉降室现状,设计一套原梗生产线沉降室滑动防护装置,减小安全隐患,降低安全事故发生的几率。
关键词:水洗梗;安全防护
引言:安全生产是企业发展的重要保障,是我们在生产经营中贯彻的一个重要理念。企业是社会大家庭中的一个细胞,只有抓好自身安全生产、保一方平安,才能促进社会大环境的稳定,进而也为企业创造良好的发展环境。
一、水洗梗沉降室现状及存在的问题
水洗梗工序是梗丝线的初始工序,承载着车间所有原梗的清洗任务,原梗拆包后倒入沉降室皮带机,经过梗筛分筒进料带进入梗筛分筒,梗筛分桶筛除梗拐、3mm以下的碎梗及烟土碎沫,经喂料仓、定量带进入振动式梗拐剔除机,剔除7mm以上梗拐后送入洗梗机,洗梗后进入沥水振筛后送入润梗工序。
水洗梗连续生产后,需要停机保养维护设备,清洁卫生。目前,在清理沉降室内部卫生时,人员需进入沉降室,沉降室的入口呈开放状态,物品及人员有坠落风险,清理完卫生后,盖板长时间处于开启状态,存在安全隐患,需予以解决。
二、水洗梗沉降室滑动防护装置的设计
水洗梗沉降室入口的开口大小为800mm×800mm,通过扶梯进入沉降室内部,进行后续工作。沉降室顶部均为金属板材,并能够分区域打开,具有一定的承载性,目前在保养设备清理卫生时及清理卫生后,沉降室入口始终处于打开状态,因此,沉降室入口处设置一个防护罩来消除安全隐患,保障人身安全。经分析,防护罩装置的类型主要有两种:滑动式和掀开式。
1.主体结构方案选择
方案 | 方案一:滑动式 | 方案二:掀开式 | ||
结构形式 | 抽轨式 | 滚轮式 | 内开式 | 外开式 |
优点 | 省力,可实现选择开口的大小,可选择添加阻尼,实现缓冲。 | 省力,可实现选择开口的大小,设计制作简单,动作迅速。 | 不占用外部地面空间,省力。 | 结构稳固,安全性更高。 |
缺点 | 抽轨轴承对环境要求高,抽轨使用寿命短,更换复杂。 | 开闭时有明显噪音,防护罩有一定的晃动余量。 | 在开启时,有向下的防护罩的重力作用,容易引发人员坠落。 | 占用外部地表空间,且与目前封闭盖板冲突,无法实现。 |
结论 | 不选择 | 选择 | 不选择 | 不选择 |
2.导轨材料选择
待选方案 | 方案分析 | 结论 |
方案一: 304不锈钢 | 优点:①强度高。缺点:①重量大;②成本高。 | 不选择 |
方案二: 空心方钢 | 优点:①重量小;②成本低。缺点:强度较低。 | 选择 |
导轨主体材料可从304不锈钢和空心方钢中选择。为保证防护罩具有一定的承载能力,至少能承载一个成年人的体重,所以要求导轨需要一定的抗弯能力;而且为保证成本,考虑到制造性、安装性及互换性,以及导轨自身的重量,因此选择空心方钢为导轨主体的材料。
3.防护罩设计
(1)防护罩材料选择
防护罩要求需要一定的强度与刚性,具有一定的承载能力,而且透光性、透气性好,确定两种材料待选择:201不锈钢和45钢。防护罩的强度至关重要,需要达到设计要求,满足承载性,而且要求不能生锈,防止铁锈脱落落入物料,经过评估,最终决定使用201不锈钢材料。
(2)方案选择
为满足防护罩的承载性、透光性和透气性,防护罩的结构设计可以分为以下两种方案:①网格式;②百叶窗式。
试验描述: 1、针对各方案选择防护罩结构; 2、预估各方案改造成本和周期。 | 方案评价依据: 1、防护罩结构具有一定承载性。 2、防护罩制作周期≤5天。 | |||
待选方案 | 方案简介 | 方案分析 | 结论 | |
方案一: 网格式 | 优点: 承载能力强;清理卫生方便简单,成本低。 缺点: 不可调整防护罩的透光性。 | 选择 | ||
满足承载要求;制作周期3天。 | ||||
方案二: 百叶窗式 | 优点: 可以调整透光性及透气性。 缺点: 承载能力差,结构略复杂,成本高。 | 不选择 | ||
满足承载要求;制作周期5天。 | ||||
通过综合比较,选择网格式防护罩。
4.滚轮设计与螺栓选择
防护罩通过滚轮实现开闭,滚轮能够承受防护罩自身重量及一定的承载能力,还需具备一定的刚性、韧性及耐磨性,目前有轴承直接当做滚轮及包胶轴承两种方案。包胶轴承需要订做,制作成本高,且互换性低。通过对比决定使用轴承直接作为滚轮使用,轴承外圈作为与导轨的接触面,内圈通过螺栓螺母与防护罩直连,选择轴承的类型为深沟球轴承,型号为6301,内径为12mm,外径37mm,厚度为12mm。
承载性及防护罩的自重,通过轴承外圈传递到轴承内圈,最终传递到当做轴的螺栓上,因此螺栓的选择至关重要,轴承内径已确定的情况下,可选择的螺栓尺寸范围基本确定,为保证能够满足所设计的强度要求,选择在该尺寸内外径最大的螺栓,同时选择不锈钢螺栓,保证能够达到所需的承载性要求。为保证在使用过程中螺母不会脱落,选择双螺母防松的方式来紧固螺母,因此,螺栓的长度至少应为轴承的厚度、防护罩单层板材的厚度及两个螺母的厚度之和,选择螺栓的规格为M10×40mm。
原梗生产线沉降室滑动防护装置安装完成后,对使用效果进行了跟踪测试,通过对所在岗位的员工进行询问采访及在保养设备时进行观察,内部透光性和通透性得到了极大改善,安全风险及隐患极大降低,效果显著,达到了预期目标。
沉降室清理卫生时的安全隐患及风险得到有效降低,保障了员工的身心健康,增大了员工工作的安全性。
结束语:成功设计并制造出的原梗生产线沉降室滑动防护装置,提高了沉降室清洁保养时的安全性,降低了安全隐患及风险,保障了员工身心健康,有助于企业正常生产。
参考文献
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[2]应高峰,夏明远.滑动式导轨防护伸缩拉罩:CN 201120156915[P][2024-01-11].