项目背景

　　YF17卷烟输送存储装置是连接卷烟机和包装机的桥梁与缓冲器，其中的储烟罐是存储装置的核心。当卷烟机的速度大于包装机的速度时，烟支向储烟罐存储；当包装机速度大于卷烟机速度时，储烟罐释放烟支给包装机。由于储烟罐的特殊结构，通过70多个轴承进行定位和支撑，对间隙要求极为严格。随着使用时间延长，轴承会出现磨损或缺油，间隙发生变化，使储烟罐的负载变大，影响设备正常运行，严重时造成电机烧毁或者螺旋钢带断裂。

　　目前，国内外保护关键设备防止过载损坏的主要方法是：设定电机电流保护和使用机械式过载离合器。当电机超过设定的最大电流时，系统会报警并自动切断动力电源。这种方式看起来简单，但由于电机随着负载的不同电流会有较大浮动，且为了满足储烟罐的高动态响应性，电机的瞬时加速度和瞬时电流都很大，很难找到最佳设置值。机械式过载离合器通过手工调整很难达到理想状态，会出现满载出烟时离合器脱离或者过载时离合器不脱离等情况，严重影响设备安全。

　　改进方案

　　在YF17卷烟输送存储装置的储烟罐电机与负载之间加装扭矩测量装置（如上图所示）。该装置主要由扭矩测量传感器（①）、信号调理硬件（②）、滑环（③）、弹簧压片（④）和动力轴（⑤）组成，动态检测电机的扭矩，并提供预警功能。根据当前的运动状况，结合螺旋钢带所处的位置和正反向速度、加速度等因素，通过PLC和HMI判断设备的扭矩是否处于正常范围。如果扭矩超出正常范围，立即进行提醒报警，提醒检查负载状态，更换轴承或调整间隙；如果扭矩超出正常范围较大，立即停机，切断电机动力源，确保设备安全。

　　使用效果

　　该装置能够保护YF17的核心部件不会因为过载而造成钢带断裂、电机烧毁等情况，不仅有效延长了设备使用寿命，提高了设备有效作业率，而且还为储烟罐的维修提供了可靠的科学依据。

　　该装置的研制为同类关键部件的保护和预警提供了一个范例，可以推广至各卷烟生产企业使用。目前，该系统已获国家实用新型专利授权。