聞 平 袁 興 張樂年 肖 榮

（1.南京大樹智能科技股份有限公司，南京 211122；2.南京航空航天大學機電學院，南京 210016）

煙草卷煙生產(chǎn)企業(yè)的工藝檢測部門是專門負責檢測煙草生產(chǎn)線上煙絲生產(chǎn)質量工藝水平的部門，該部門通過各種檢測儀器檢測煙絲的各種生產(chǎn)指標，通過各種工藝參數(shù)來檢測評價煙絲生產(chǎn)的質量水平，從而來調(diào)整相應的生產(chǎn)工藝參數(shù)，以便更好地進行煙絲生產(chǎn)。

用于煙草工藝部門檢測的工藝檢測工具儀器名目種類很多，也很復雜。其中煙絲在線振動分選機系統(tǒng)是煙草企業(yè)工藝部門的檢測系統(tǒng)之一，該系統(tǒng)通過在線實時取樣篩分分析煙絲中各類等級煙絲含量，從而來分析煙絲生產(chǎn)工藝水平，評價煙絲質量。在該系統(tǒng)中煙絲取樣的優(yōu)異會直接影響檢測分析數(shù)據(jù)，所以煙絲取樣機構系統(tǒng)在該系統(tǒng)中是關鍵所在，取樣機構系統(tǒng)的優(yōu)異直接影響到取樣的優(yōu)異，直接影響檢測數(shù)據(jù)。所以根據(jù)現(xiàn)場情況選擇合適的取樣機構方案對煙絲在線振動分選機系統(tǒng)檢測效果有著直接的關聯(lián)。

1 煙絲在線振動分選機系統(tǒng)簡介

煙絲在線振動分選機系統(tǒng)是專門用于煙草生產(chǎn)企業(yè)工藝質檢部門檢測煙絲生產(chǎn)工藝水平的檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過在線實時取樣煙絲，在線實時攤薄煙絲，通過多層篩分得到不同等級的煙絲含量，從而根據(jù)檢測數(shù)據(jù)參考工藝評價標準來檢測煙絲生產(chǎn)工藝水平。

煙絲在線振動分選機系統(tǒng)是一個復雜的控制系統(tǒng)，涉及取樣、喂料攤薄、多層篩分、清掃、稱重計算、軟件分析等功能機構，涉及機械、電氣、軟件等功能系統(tǒng)。其中取樣系統(tǒng)、喂料攤薄系統(tǒng)、稱重計算系統(tǒng)、多層篩分系統(tǒng)是關鍵核心系統(tǒng)。圖1是煙絲在線振動分選機系統(tǒng)整體架構圖。

圖1 煙絲在線振動分選機系統(tǒng)整體架構圖

在整個系統(tǒng)中煙絲取樣機構系統(tǒng)是煙絲在線振動分析系統(tǒng)的關鍵源頭所在，只有取樣精準才能保證后續(xù)的檢測數(shù)據(jù)正確可靠。取樣系統(tǒng)在整個系統(tǒng)中扮演著在線實時取樣煙絲的功能，該取樣機構系統(tǒng)根據(jù)現(xiàn)場實際情況選擇合適優(yōu)異的取樣系統(tǒng)方案，來滿足現(xiàn)場實際取樣煙絲的要求，達到整體系統(tǒng)的檢測要求。

2 煙絲取樣機構系統(tǒng)介紹與分析

2.1 煙絲取樣機構系統(tǒng)簡介

煙絲取樣機構系統(tǒng)在煙絲在線振動分選機系統(tǒng)中扮演著重要源頭的角色，該系統(tǒng)實時采樣煙絲并將煙絲投入喂料攤薄系統(tǒng)中，以供篩分檢測煙絲。

根據(jù)現(xiàn)場實際情況，選擇合適優(yōu)良的取樣機構系統(tǒng)是非常重要的方案所在，因每個煙廠實際現(xiàn)場情況不同，所以有多樣的煙絲取樣機構方案供選擇。大體主要有旋轉升降絲桿氣缸伸縮取樣機構、振槽氣缸門取樣機構、正反轉皮帶取樣機構、正反氣缸門取樣機構等，這幾種取樣機構各有優(yōu)勢和劣勢，根據(jù)現(xiàn)場實際情況來選擇最佳的取樣機構方案。

下面將詳細分析介紹各種取樣機構性能的優(yōu)勢和劣勢，從而來評價取樣機構的整體性價比。

2.2 旋轉升降絲桿氣缸伸縮取樣機構

旋轉升降絲桿氣缸伸縮取樣機構系統(tǒng)包含旋轉平臺、升降絲桿、伸縮氣缸等功能系統(tǒng)組成，通過氣缸伸縮取樣煙絲，然后升降絲桿到合適位置，然后旋轉平臺到煙絲喂料攤薄位置，將煙絲投入喂料攤薄口，以供后續(xù)檢測功能檢測煙絲。

該取樣機構包含電動、氣動、步進、變頻等功能系統(tǒng)。整體系統(tǒng)比較復雜，整體性能穩(wěn)定可靠；具有取樣獨立，設備運行不受現(xiàn)場其他設備的影響，也不會干擾現(xiàn)場其他設備的運行；同時每次取樣煙絲量比較穩(wěn)定可靠，而且取樣比較全面，能完整地把現(xiàn)場煙絲各個種類都能取完整；同時運行噪聲小，運行平滑。圖2是旋轉升降絲桿氣缸伸縮取樣機構效果圖。

圖2 旋轉升降絲桿氣缸伸縮取樣機構圖

但是該系統(tǒng)對現(xiàn)場安裝要求比較高，要求現(xiàn)場安裝位置比較寬敞，尤其是高度位置一定要能滿足安裝的尺寸，因其整體高度比較高；安裝位置可以選擇在振槽口、輸送皮帶口等合適的位置。該系統(tǒng)維護保養(yǎng)到位后，運行性能比較穩(wěn)定可靠，是首選的取樣機構選擇方案。

2.3 振槽氣缸門取樣機構

振槽氣缸門取樣機構是通過在現(xiàn)場生產(chǎn)線上的振槽設備上開一扇門，安裝氣缸門，通過協(xié)調(diào)配合控制煙絲在線振動分選機系統(tǒng)、現(xiàn)場振槽、氣缸門來滿足達到現(xiàn)場取樣煙絲的要求。這種取樣方案要求協(xié)調(diào)高精度控制多方設備，才能保證不堵料、不夾料、不漏料的情況，滿足現(xiàn)場取樣的要求；但是如果協(xié)調(diào)配合控制不好，將會引起現(xiàn)場生產(chǎn)線的堵料、夾料、漏料的問題，同時會引起取樣效果差，會引起落灰的問題。

這種取樣方案簡單，但是實際控制要求高，要求多方配合才能保證可靠取樣完成，同時要求在取樣煙絲之前，最好能清掃取料口，保證沒有取樣時沒有灰塵，煙絲在線振動分選機系統(tǒng)的控制系統(tǒng)包含自動除塵功能。圖3是振槽氣缸門取樣機構圖。

圖3 振槽氣缸門取樣機構圖

2.4 其他取樣方式介紹

正反轉皮帶取樣方式，這種方式簡單，但是對現(xiàn)場控制要求比較高，同時不能引起堵料等情況，而且該方案取樣后不能攤薄，容易引起堆料；同時這樣取樣方案取樣不均勻，對篩分數(shù)據(jù)有一定影響，一般不建議采用。

正反轉氣缸門取樣方案是在現(xiàn)場取料口安裝一個正反轉的氣缸門，不取料時讓煙絲料正常流入生產(chǎn)皮帶，當要求取料時則控制氣缸門反轉，讓煙絲料進入振篩取料口。這種取樣方案簡單，但是要求控制精度高，同時容易引起落灰，取樣不均勻，對篩分檢測數(shù)據(jù)有一定影響。

2.5 旋轉升降絲桿取樣方案實際使用性能

通過性能對比，在多種煙絲取樣方案中旋轉升降絲桿氣缸伸縮取樣系統(tǒng)是性能比較高的取樣方案，它具有取樣穩(wěn)定可靠，設備獨立，性能穩(wěn)定，取樣穩(wěn)定等優(yōu)勢，所以煙絲在線振動分選機系統(tǒng)中首選取樣方案為旋轉升降絲桿方案。

這種取樣方案已經(jīng)應用于多家煙廠現(xiàn)場，實際使用性能效果優(yōu)良，而且檢測數(shù)據(jù)比較穩(wěn)定可靠，取樣煙絲量比較穩(wěn)定，取樣比較完整。圖4 是旋轉升降絲桿取樣現(xiàn)場使用圖。

圖4 旋轉升降絲桿取樣方案現(xiàn)場使用圖

3 結論

煙絲在線振動分選機系統(tǒng)應用于煙草生產(chǎn)企業(yè)工藝檢測部門檢測煙絲生產(chǎn)工藝水平。該系統(tǒng)涵蓋了機械、電氣、軟件等功能系統(tǒng)，具有取樣機構、喂料攤薄機構、多層篩分機構、清掃機構、稱重計算系統(tǒng)、軟件分析計算系統(tǒng)等功能系統(tǒng)。而取樣采集系統(tǒng)是源頭關鍵所在，它的優(yōu)異直接關系到檢測效果。

取樣系統(tǒng)根據(jù)現(xiàn)場情況有旋轉升降絲桿取樣方案、振槽氣缸門取樣、正反轉皮帶等取樣方案，他們各有優(yōu)勢和劣勢。而旋轉升降絲桿伸縮氣缸取樣方案因具有取樣穩(wěn)定、設備獨立、取樣完整、性能穩(wěn)定等優(yōu)勢，是煙絲在線振動分選機系統(tǒng)首選的取樣方案，能滿足整體檢測性能要求，應用于實際效果也顯著。

[1]煙絲振動分選機技術標準[S].北京:國家煙草專賣局,2012.

[2]煙絲整絲率、碎絲率的測定方法[S].北京:國家煙草專賣局,2007.

[3]煙草工藝檢測標準[S].北京:國家煙草專賣局,2003.

[4]煙草工藝檢測儀器標準[S].北京:國家煙草專賣局,2003.

[5]煙絲在線振動分選機技術手冊[Z].南京:南京大樹智能科技股份有限公司,2012.

[6]煙葉原料分組方法的研究[C].北京:中國煙草學會工業(yè)委員會煙草工藝學術研討會論文集, 2006.