張衛(wèi)賓 簡(jiǎn)金領(lǐng)

（河南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司漯河卷煙廠 河南漯河）

一、存在問(wèn)題與原因分析

PASSIM接裝機(jī)是英國(guó)莫林斯公司設(shè)計(jì)制造的卷接設(shè)備，該設(shè)備有完善的成型、切割和搓接系統(tǒng)，可靠性高、煙支質(zhì)量好、效率高。但在生產(chǎn)過(guò)程中，接裝機(jī)經(jīng)常有煙末被攜帶進(jìn)搓接成型系統(tǒng)和冷凝水滴到濾嘴和煙支上，造成煙支水松紙皺紋、翹邊、漏氣和黃斑等質(zhì)量缺陷，嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定。

因制絲工藝、煙絲結(jié)構(gòu)、卷接設(shè)備性能所限，造成煙絲在輸送、卷制過(guò)程中產(chǎn)生煙末，其中部分煙末被卷進(jìn)煙支中，在經(jīng)過(guò)PASSIM接裝機(jī)高速傳送過(guò)程中，煙支端部的較碎煙絲在切割、碰撞、離心力和機(jī)器振動(dòng)的作用下而抖落，這些煙末被鼓輪高速運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的氣流攜帶、飄浮和濺落。在匯合鼓輪和靠攏鼓輪交接處，匯合鼓輪順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，而靠攏鼓輪逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)煙末流向前向上向后運(yùn)動(dòng)，極易被帶到搓接區(qū)域（圖1）。

此時(shí)，被分切后涂有乳膠的水松紙片在水松紙鼓輪吸附下，膠面朝外被輸送到搓接區(qū)域，導(dǎo)致“組煙”在搓接成型時(shí)，煙末被夾入涂有膠液的水松紙片和雙倍長(zhǎng)濾嘴煙支中間，造成搓接成型的濾嘴煙支水松紙皺紋、翹邊甚至漏氣掉嘴。另外由于水松紙搓接系統(tǒng)加熱后與設(shè)備其他部件溫差較大膠液和空氣中的水蒸氣就會(huì)在靠攏鼓輪上方的水松紙鼓輪支架上冷凝成水滴（圖2），隨著時(shí)間的推移，水滴破碎下落到煙支或?yàn)V嘴上，就會(huì)產(chǎn)生黃斑煙甚至霉變煙。

圖1 煙末流向示意圖

圖2 冷凝水形成示意圖

二、試驗(yàn)改進(jìn)

針對(duì)PASSIM接裝機(jī)在生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的上述問(wèn)題，從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作原理上進(jìn)行了深入地分析和研究，先后進(jìn)行了以下試驗(yàn)改進(jìn)，尋找較佳方法。

1.加裝正壓吹風(fēng)管

在靠攏鼓輪上方的水松紙鼓輪支架上加裝正壓吹風(fēng)管。吹風(fēng)管為長(zhǎng)80 mm，外徑8 mm，壁厚 1 mm的銅管，其中出風(fēng)口端部呈一斜面，用于控制吹氣氣流方向和面積。機(jī)器工作時(shí)，氣流從銅管內(nèi)吹出，形成一定面積的氣團(tuán)，將產(chǎn)生的煙末和水蒸氣吹散，避免煙末粘到水松紙片上以及水蒸氣冷凝。運(yùn)行一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)雖然減少了水松紙夾末現(xiàn)象和冷凝水的形成，但效果不太明顯。分析原因是產(chǎn)生的煙末和水蒸氣并不能被完全吹散，而被吹散的部分煙末又在鼓輪高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的氣流作用下繼續(xù)進(jìn)入搓接系統(tǒng)。

2.改裝正壓吹風(fēng)管

將原來(lái)的銅管加長(zhǎng)至110 mm，并在銅管上鉆兩排互相錯(cuò)位，橫向、縱向都間隔2 mm，直徑1.5 mm小孔，將銅管一端阻塞，另一段安裝氣管。安裝時(shí)將銅管中心與靠攏鼓輪中心基本對(duì)正，并將后排小孔正朝向下方，這樣機(jī)器工作時(shí)氣流從小孔內(nèi)射出，形成兩排風(fēng)幕，其中后排垂直向下吹，前排就呈大約30°夾角向前下方吹，用來(lái)阻斷煙末進(jìn)入搓接區(qū)域并吹散水蒸氣避免形成冷凝水。運(yùn)行一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)雖然很大程度減少了水松紙夾末和冷凝水形成，但是問(wèn)題還是沒(méi)有得到根本解決，根據(jù)煙末的流向和吹風(fēng)效果分析，隨著時(shí)間的推移，被風(fēng)幕阻斷的煙末沒(méi)有完全掉落，而是隨著鼓輪繼續(xù)向前輸送。在距煙支較近的部位，風(fēng)力較小，無(wú)法阻止煙末向前進(jìn)入搓接系統(tǒng)；而被吹散水蒸氣也會(huì)隨時(shí)間而凝結(jié)。

3.改進(jìn)方案的確定

經(jīng)過(guò)多次的試驗(yàn)和分析，認(rèn)為問(wèn)題在于沒(méi)有將吹散的煙末和水蒸氣處理掉，只是發(fā)生了位置的改變。設(shè)想增設(shè)一套煙末吸取裝置，利用負(fù)壓吸風(fēng)將此煙末和水蒸氣吸走，從而避免水蒸氣的凝結(jié)和煙末飛濺到涂過(guò)膠液的水松紙片上。

結(jié)合以上試驗(yàn)性改進(jìn)和分析，決定在靠攏鼓輪上方的水松紙鼓輪支架上設(shè)計(jì)加裝一吸吹風(fēng)組合裝置。不僅能阻斷煙末，而且能將煙末和水蒸氣吸走，達(dá)到較理想的使用效果。

三、改進(jìn)實(shí)施

1.吸風(fēng)裝置的設(shè)計(jì)

該裝置為不銹鋼方形的長(zhǎng)條狀，沿長(zhǎng)度方向加工有半圓形吸風(fēng)腔，吸風(fēng)口為長(zhǎng)100 mm、寬10 mm的長(zhǎng)方形，能適應(yīng)不同規(guī)格的水松紙。吸風(fēng)腔一端的圓筒通過(guò)一段內(nèi)徑為18 mm的氣管與除塵吸風(fēng)系統(tǒng)相連，另一端加工1個(gè)5 mm通孔，作為改造后缺濾嘴檢測(cè)安裝位置。

2.吹風(fēng)裝置的設(shè)計(jì)

在吸風(fēng)裝置的一側(cè)裝一吹風(fēng)銅管，銅管長(zhǎng)110 mm，外徑8 mm，壁厚 1 mm，并在銅管上鉆1排橫向間隔2 mm，直徑1.5 mm小孔，將銅管一端阻塞，另一段安裝氣管。

3.吸吹風(fēng)裝置的組合

將吸吹風(fēng)裝置固定在一起（圖3），使吸風(fēng)槽和吹風(fēng)銅管的中心與靠攏鼓輪的中心在同一平面上。機(jī)器工作時(shí)，吹氣銅管內(nèi)的高壓氣流從小孔內(nèi)射出，形成一排風(fēng)幕，用來(lái)阻斷煙末進(jìn)入搓接區(qū)域；而吸風(fēng)裝置與除塵系統(tǒng)接通，使水松紙鼓輪架體下形成負(fù)壓區(qū)域，將進(jìn)入搓接系統(tǒng)前“組煙”周?chē)臒熌┖捅伙L(fēng)幕阻斷的煙末及水松紙鼓輪架體下區(qū)域產(chǎn)的水蒸氣一起吸入除塵系統(tǒng)，避免產(chǎn)生水松紙夾末和水蒸氣凝結(jié)。另外由于水蒸氣和煙末混在一起，時(shí)間久后，可能會(huì)造成吸風(fēng)槽阻塞，因此為了定時(shí)清理吸風(fēng)槽，在吸風(fēng)塊上鉆一吹風(fēng)工藝孔。

圖3 吸吹風(fēng)組合裝置

4.負(fù)壓氣路的設(shè)置

改進(jìn)后的吸風(fēng)裝置，負(fù)壓由集中除塵系統(tǒng)提供。直接將負(fù)壓管路接入除塵管道上預(yù)留的一個(gè)接口。為了保證吸風(fēng)量，結(jié)合該部位的空間結(jié)構(gòu)，將管內(nèi)徑設(shè)計(jì)為18 mm，并在管路中間加裝1個(gè)閥門(mén)，可控制吸風(fēng)的大小,根據(jù)多次試驗(yàn)，一般控制在6 000～8 000 Pa就能滿足需要。在不影響煙支輸送的前提下，盡量增大風(fēng)壓，以保障煙末和水蒸氣的清除效果。

5.高壓吹風(fēng)氣路的設(shè)置

氣源直接利用PASSIM接裝機(jī)氣動(dòng)控制柜的一個(gè)備用氣路端口。氣源總壓力為0.55 MPa，氣路中加裝1個(gè)節(jié)流閥，用于調(diào)節(jié)氣流的大小，通過(guò)試驗(yàn)，壓力一般控制在0.18～0.25 MPa。在不影響煙支傳送的情況下，盡量增大氣流量，以增強(qiáng)氣流的阻斷能力。如圖4所示氣路控制系統(tǒng)，五位兩通電磁換向閥電氣自動(dòng)控制，機(jī)器啟動(dòng)時(shí)，電磁閥帶電，吹氣銅管導(dǎo)通，形成風(fēng)幕；停機(jī)時(shí)，電磁閥斷電，電磁換向閥換向，開(kāi)始清理吸風(fēng)槽。

吸吹風(fēng)組合裝置安裝時(shí)，要將靠攏鼓輪和缺濾嘴檢測(cè)及其固定架拆下，利用吸風(fēng)塊上加工的4個(gè)沉頭通孔，將螺釘通過(guò)通孔與設(shè)備機(jī)架相連緊固，然后裝上缺濾嘴檢測(cè)和氣管。

四、改進(jìn)效果

對(duì)接裝機(jī)煙末、冷凝水清潔裝置進(jìn)行改進(jìn)后，在5#卷接機(jī)組上進(jìn)行試用，改進(jìn)前后連續(xù)1周的煙支外觀抽檢情況見(jiàn)表1。從表中可以看出改進(jìn)后缺陷率明顯降低，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，降低了成本，達(dá)到了預(yù)期效果，并推廣到其他設(shè)備。

圖4 氣路控制系統(tǒng)

1 王玉芳，高衛(wèi)軍.PASSIM卷煙機(jī)組水松紙夾末問(wèn)題的改進(jìn)方法探討.安陽(yáng)工學(xué)院學(xué)報(bào)，2011,10（2）

2 吳衛(wèi)榮.氣動(dòng)技術(shù).中國(guó)輕工業(yè)出版社，2009