崔建軍，陳壯宇，唐天寬，劉洪標

（湖南煙葉復(fù)烤有限公司郴州復(fù)烤廠，湖南 郴州 423000）

分層切斷設(shè)備的應(yīng)用與研究

崔建軍，陳壯宇，唐天寬，劉洪標

（湖南煙葉復(fù)烤有限公司郴州復(fù)烤廠，湖南 郴州 423000）

為深入探索研究分層切斷方式對復(fù)烤加工質(zhì)量的影響和作用，以湖南煙葉復(fù)烤有限公司郴州復(fù)烤廠與昆明船舶設(shè)備有限公司合作研制的分層切段設(shè)備做實驗，并將其與傳統(tǒng)的人工鋪葉擺把方式進行比較。結(jié)果表明，采用分層切斷設(shè)備能有效提高煙葉的一潤、二潤含水率、大片率、大中片率。

分層切斷；鋪葉擺把；煙葉含水率

目前，打葉復(fù)烤加工前的煙葉切斷采用傳統(tǒng)配葉切斷設(shè)備，通過人工將煙包和煙架里的煙葉平鋪到配葉皮帶機上，然后經(jīng)過切斷機進行切斷（如圖1)。這種切斷方式需要勞動力較多、人力成本較高，且難以控制煙葉配葉的均勻度。特別是在加工配方煙葉時，因為人為因素影響，煙葉的配方比例難以滿足工藝要求。隨著按葉位采烤，按炕分級收購散煙模式的推廣，復(fù)烤加工前的煙葉已逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橛寐榇b的散煙煙包。同時隨著人員工資費用逐年上漲，招工也越來越困難。為滿足打葉復(fù)烤生產(chǎn)線自動化水平不斷提高的要求，減少前段的用工人數(shù)，降低人工勞動強度，減少落地煙，降低生產(chǎn)成本，在針對收購散煙工藝時，采用機械分層切斷投料代替人工鋪葉切斷投料，運用散煙煙包分層切斷設(shè)備將會是提高打葉復(fù)烤生產(chǎn)線自動化程度的重要應(yīng)用。

圖1 傳統(tǒng)的人工擺把

1 分層切斷方式的研究

1.1 如何將麻袋片與散煙煙包分離

散煙煙包包裝主要采用人工裝包縫包方式，其煙包形狀不規(guī)整，縫制方式存在多樣性。因此拆除煙包需人工將麻袋片的縫制繩解開后打開麻袋片，取出上麻袋片，經(jīng)翻轉(zhuǎn)機翻轉(zhuǎn)后取出下麻袋片，從而實現(xiàn)麻袋片與煙包分離，具體表現(xiàn)形式如圖2～圖4所示。

圖2 原煙煙包

圖3 人工拆包并打開煙包

圖4 散煙煙垛

1.2 散煙煙包分層切斷的方法

散煙煙垛的切斷，需要通過對煙垛分層，將煙垛厚度減小后再進行切斷處理。具體實施是將散煙煙垛輸送到分層位置，分層刀體在煙垛所需分層高度處從兩側(cè)水平插入煙垛后，通過提升裝置的帶動向上移動，將煙垛分成上下兩層，下層即為所需厚度的層分煙塊。采用分層切斷方式對煙葉撕扯次數(shù)遠遠低于采用人工鋪葉擺把對煙葉的撕扯次數(shù)，因此分層切斷方式導致的煙葉造碎要低于人工鋪葉擺把導致的煙葉造碎。

2 樣機試制

2.1 工作流程

綜合考慮現(xiàn)場的人力、設(shè)備、物料具體情況后，我們將擺把和切斷的工作流程確定如圖6。

圖6

2.2 設(shè)備主要結(jié)構(gòu)

設(shè)備主要由上料平臺、進料輸送帶、翻轉(zhuǎn)機、擺把輸送帶、緩存輸送帶、煙垛層分裝置、挑雜輸送帶、切斷裝置以及供氣系統(tǒng)等組成。其具體外形圖如圖7所示。

圖7

2.3 工作原理

（1）取垛。原煙煙包由人工抬放至前端皮帶輸送機后，由翻轉(zhuǎn)夾抱裝置翻轉(zhuǎn)，再送至后端皮帶輸送機（圖8）。

圖8

（2）切斷。原煙煙包由皮帶輸送機送至分層切斷設(shè)備進行分層切斷（圖9）。

圖9

3 效果檢驗

樣機試制成功后，我們將其安裝在鋪葉擺把臺后面，并對其工作效率進行了記錄評估。

3.1 對潤葉的加工工藝參數(shù)影響（表1）

3.2 對打葉加工工藝的影響（表2）

3.3 結(jié)論

表1

表2

根據(jù)以上兩個實驗結(jié)果我們可以看出，采用分層切段設(shè)備相較于普通的人工鋪葉切斷，能極大地提高煙葉的一潤、二潤含水率，提高其大片、大中片出片率并降低碎片率，在滿足加工效率的同時提高了加工質(zhì)量。同時與傳統(tǒng)切斷機加工方式相比，每臺分層切斷設(shè)備可節(jié)約60%～70%的用工人數(shù)。

4 結(jié)束語

分層切斷設(shè)備的探索和創(chuàng)新，體現(xiàn)了湖南煙葉復(fù)烤有限公司在“柔性加工”、“均質(zhì)化生產(chǎn)”加工理念上不斷追求卓越的精神?；诂F(xiàn)在投料方式、煙葉配打種類的不斷增加，鋪葉擺把在整個復(fù)烤加工流程中的重要性也越來越大，這也對投料段的人員素質(zhì)和設(shè)備情況有了更高的要求。此次分層切段設(shè)備的使用在國內(nèi)尚屬首次，我們將繼續(xù)探索分層切斷模式對煙葉加工的影響，不斷總結(jié)，不斷完善，為未來行業(yè)內(nèi)分層切斷設(shè)備的使用提供經(jīng)驗和思路。

[1]張忠峰，張世成，齊海濤.分切打葉工藝設(shè)備的研究與應(yīng)用[M].煙草科技，2011,1.

[2]周瑞芳，陳建軍，雷云青.切斷解把在打葉復(fù)烤生產(chǎn)中的應(yīng)用[M].安徽農(nóng)學通報，2009:2.

[3]張暉，鄧昌建.打葉復(fù)烤煙葉分切加工設(shè)備設(shè)計與應(yīng)用[M].安徽農(nóng)業(yè)科學，2015,1.

表2 閥門應(yīng)力計算總結(jié) MPa

閥門上下閥體采用貼邊對焊的方式進行焊接，需要對焊接處進行校核。其中經(jīng)查閱，相關(guān)規(guī)范沒有對貼邊對焊的校核準則，引用部分文獻，焊接材料采用主體材料強度的90%計算，焊接處采用對未指定工藝按照50%的準則進行校核。焊料的抗拉許用應(yīng)力=閥體材料抗拉強度×90%×50%=217.18MPa。經(jīng)Nastran求解，焊接處A級工況下焊接應(yīng)力為100.8MPa；D級工況下焊接應(yīng)力為150MPa，滿足應(yīng)力限值，合格。

5 結(jié)果分析

本文建立了核島排氣和疏水系統(tǒng)疏水閥的動力模型，進行了模態(tài)分析。

同時采用等效靜力法的分析方法，得到了安全停堆地震(SSE)工況下結(jié)構(gòu)內(nèi)的最大應(yīng)力反應(yīng)，同時校核了焊縫對閥體抗震強度的的影響。得出如下結(jié)論：

（1）有限元分析得到的一階固有頻率為71.79Hz，遠高于33Hz，故采用等效靜力法進行閥門的抗震分析是合理的。

（2）在安全停堆地震作用下，疏水閥殼體最大應(yīng)力值滿足ASME規(guī)范中規(guī)定的許用值，結(jié)構(gòu)強度滿足安全要求且有足夠裕度，仍能較好地保持結(jié)構(gòu)邊界的完整性。

（3）上下閥體焊接處的應(yīng)力校核結(jié)果表明，該處焊縫可以滿足抗震強度要求。

由上述比較結(jié)論可知，在進行核島疏水閥的產(chǎn)品開發(fā)時，可按照文中所述分析方法，在產(chǎn)品設(shè)計階段或抗震試驗之前對產(chǎn)品進行抗震分析，以了解產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上的薄弱環(huán)節(jié)，進而采取改進措施，提高核島疏水閥的結(jié)構(gòu)設(shè)計水平，同時也為順利通過抗震試驗提供可靠的參考依據(jù)。

參考文獻：

[1]NB/T20010.10-2010.壓水堆核電廠閥門應(yīng)力分析和抗震分析.

[2]翟歡樂.核級閥門電動執(zhí)行機構(gòu)抗震分析與試驗機[M].電工程技術(shù)，2012(41)07,171～174.

TH162.1

A

1671-0711（2016）11（下）-0141-03