張磊　王輝

摘 要：煙草制梗絲工藝過程中，承擔(dān)著烘梗絲功能的燃油（氣）管道式烘絲機(jī)出料裝置應(yīng)用了氣鎖密封技術(shù)，由于出料氣鎖設(shè)計(jì)不合理以及轉(zhuǎn)速過慢，梗絲在出料端產(chǎn)生大量的結(jié)塊梗絲，導(dǎo)致烘梗絲工序梗絲出絲率過低。經(jīng)過分析和查找原因，本文研究制定方案，通過改變氣鎖軸承的安裝方式和優(yōu)化氣鎖轉(zhuǎn)速，有效降低了烘后結(jié)塊梗絲量。

關(guān)鍵詞：烘梗絲機(jī)；結(jié)塊梗絲；出料氣鎖；轉(zhuǎn)速

中圖分類號(hào)：TS432 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2018）16-0056-02

1 引言

烘梗絲工序是制梗絲生產(chǎn)線上的一個(gè)重要的工序，它的主要任務(wù)是對(duì)切后的梗絲進(jìn)行高溫快速膨化和干燥去濕處理，提高梗絲填充能力，降低卷煙生產(chǎn)成本，去除梗絲中的雜氣，提升感官評(píng)吸質(zhì)量，并減少卷煙焦油含量，烘后的梗絲具有高膨脹率和高填充率的特點(diǎn)，對(duì)提高卷煙產(chǎn)品質(zhì)量具有重要意義。

設(shè)備投入使用的試運(yùn)行過程中，由于出料氣鎖設(shè)計(jì)的不合理，導(dǎo)致出料端產(chǎn)生大量的結(jié)塊梗絲，在梗絲就地風(fēng)選機(jī)處被風(fēng)選出，平均每批次梗絲產(chǎn)生的結(jié)塊梗絲約179.40kg，占整批次梗絲重量的5.9%，致使烘梗絲工序的梗絲出絲率偏低，物料消耗嚴(yán)重。本文通過分析其原因并提出了解決的辦法。

2 存在的問題

煙草工業(yè)制絲線梗絲膨脹的工藝原理為，經(jīng)膨脹單元高溫高濕膨脹后的梗絲由進(jìn)料氣鎖順序進(jìn)入烘絲管道，梗絲與燃燒爐產(chǎn)生的熱工藝氣體進(jìn)行熱交換，在短時(shí)高溫的作用下增加細(xì)胞內(nèi)的蒸氣壓使梗絲組織膨脹，然后利用梗絲溫度高、水分大造成的組織內(nèi)蒸氣壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于干燥介質(zhì)的水蒸氣壓，并使這一壓差大于梗絲的干燥收縮應(yīng)力這一關(guān)鍵技術(shù)，使其梗絲內(nèi)多余的水分去除，使膨脹的體積固定下來，然后經(jīng)切向落料器從出料氣鎖排出，達(dá)到干燥、膨脹的目的。

生產(chǎn)過程中，經(jīng)膨脹烘干定型后的梗絲徑向朝外進(jìn)入分離器，由分離器出料氣鎖排出的過程中，出料氣鎖轉(zhuǎn)速過慢，堆積過高的梗絲在出料氣鎖轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，就會(huì)被擠壓成塊；另一方面，氣鎖翻板側(cè)壁與蓋板存在5mm的間隙，拆卸發(fā)現(xiàn)間隙內(nèi)有結(jié)塊煙，所以間隙的存在，也是產(chǎn)生結(jié)塊煙產(chǎn)生的關(guān)鍵因素。結(jié)團(tuán)煙落入下面的振動(dòng)輸送機(jī)上，在就地柔性風(fēng)選處被剔除，造成大量的梗絲消耗。

經(jīng)過對(duì)設(shè)備原理的了解以及產(chǎn)生結(jié)塊煙的原因分析，找到兩個(gè)方面的關(guān)鍵要因：（1）出料氣鎖轉(zhuǎn)速過慢；（2）氣鎖翻板側(cè)壁與蓋板存在間隙。

3 改進(jìn)方案

經(jīng)過分析和研究，本著投資小、周期短、針對(duì)性強(qiáng)的技術(shù)改進(jìn)原則，決定對(duì)燃油（氣）管道式烘絲機(jī)的出料裝置進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，以解決該設(shè)備結(jié)塊梗絲量大，梗絲出絲率低的問題。

經(jīng)過分析和研究，確定以下兩種解決方案。

3.1 加裝導(dǎo)料裝置

針對(duì)氣鎖翻板側(cè)壁與蓋板存在間隙的問題，為防止該結(jié)塊煙的產(chǎn)生，在氣鎖的上部法蘭上方設(shè)置兩個(gè)導(dǎo)流板，一方面隱蔽了間隙，另一方面也將物料導(dǎo)入中部遠(yuǎn)離間隙。

3.2 提高出料氣鎖轉(zhuǎn)速

針對(duì)出料氣鎖轉(zhuǎn)速低，決定采用提高出料氣鎖轉(zhuǎn)速的方法來解決。原氣鎖傳動(dòng)為減速機(jī)通過鏈傳動(dòng)的方式驅(qū)動(dòng)氣鎖轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，因此針對(duì)提高氣鎖轉(zhuǎn)速提出以下三種方案：

3.2.1 方案一

通過增加變頻器，使用變頻調(diào)速的方法實(shí)現(xiàn)提速。即增加兩個(gè)變頻器，通過變頻調(diào)速的方法來提高出料氣鎖的轉(zhuǎn)速。此方案雖然可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)速，適用性較強(qiáng)。但由于變頻器價(jià)錢昂貴，投入較大，且需編制控制程序有一定的難度。

3.2.2 方案二

通過增大出料氣鎖主傳動(dòng)鏈輪的齒數(shù)來提速。即重新設(shè)計(jì)加工兩個(gè)主傳動(dòng)鏈輪，同時(shí)由于鏈輪增大，原使用的安裝防護(hù)罩也不能使用，需重新加工兩個(gè)安全防護(hù)罩。此方案比較易實(shí)現(xiàn)，實(shí)施后既可實(shí)現(xiàn)調(diào)速且轉(zhuǎn)速穩(wěn)定不變，可自行設(shè)計(jì)安裝具有安裝方便、適用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，但改動(dòng)后防護(hù)罩需重新加工，投入費(fèi)用稍高。

3.2.3 方案三

通過減少出料氣鎖被動(dòng)鏈輪的齒數(shù)來達(dá)到提速的目的。即重新設(shè)計(jì)加工兩個(gè)被動(dòng)鏈輪即可實(shí)現(xiàn)調(diào)速。此方案易實(shí)現(xiàn)，只需精確計(jì)算出所需鏈輪的齒數(shù)，自行設(shè)計(jì)加工圖紙，請(qǐng)外協(xié)加工后便可安裝實(shí)現(xiàn)。實(shí)施后既可實(shí)現(xiàn)調(diào)速且轉(zhuǎn)速穩(wěn)定不變，具有可自行設(shè)計(jì)安裝、安裝方便、價(jià)錢便宜、適用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。

經(jīng)過對(duì)提出的三種方案的分析和對(duì)比，最終選擇了方案三，即通過減少出料氣鎖被動(dòng)鏈輪的齒數(shù)來達(dá)到提高出料氣鎖得轉(zhuǎn)速。

4 改進(jìn)方案的實(shí)施

4.1 導(dǎo)料裝置的設(shè)計(jì)和實(shí)施

通過對(duì)切向落料器出口端的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，制作了3mm不銹鋼導(dǎo)料板，采用焊接的方式安裝在切向落料器出口端，安裝后導(dǎo)料板與落料器夾角為300。實(shí)施后如圖1所示。

4.2 出料氣鎖被動(dòng)鏈輪的設(shè)計(jì)和實(shí)施

為了確定最佳的出料氣鎖轉(zhuǎn)速，決定先使用變頻器進(jìn)行調(diào)試試驗(yàn)，按每次增加一轉(zhuǎn)的方法來確定最佳的出料氣鎖轉(zhuǎn)速。試驗(yàn)情況如表1。

從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可看出，當(dāng)出料氣鎖轉(zhuǎn)速提高到18r/min的時(shí)候，塊狀梗絲的量就不在發(fā)生變化，因此將出料氣鎖最佳轉(zhuǎn)速確定為18r/min。

通過查閱技術(shù)資料可知，出料氣鎖減速電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速為46r/min，而輸出端主動(dòng)鏈輪的齒數(shù)為17齒，被動(dòng)鏈輪的齒數(shù)為61齒，出料氣鎖的轉(zhuǎn)速為18r/min。根據(jù)傳動(dòng)比計(jì)算公式：r1/r2 =Z2/Z1，其中 Z1為主動(dòng)鏈輪齒數(shù)，Z2為被動(dòng)鏈輪齒數(shù)，r1為減速電機(jī)輸出轉(zhuǎn)速，r2為出料氣鎖轉(zhuǎn)速，已知Z1為17齒，r1為46r/min，r2為18r/min。由此可計(jì)算出Z2=Z1*r1/r2=17*46/18=43（齒）。

鏈輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)：

根據(jù)計(jì)算得出的齒數(shù)及使用鏈條的節(jié)距，繪制被動(dòng)鏈輪Z2的加工圖紙，加工完成后對(duì)鏈輪進(jìn)行了安裝。

5 技術(shù)改進(jìn)后的效果

改進(jìn)后，由于加裝了導(dǎo)料裝置并提高了出料氣鎖轉(zhuǎn)速，梗絲結(jié)塊現(xiàn)象得到較好的改善。通過統(tǒng)計(jì)，改進(jìn)前平均塊狀梗絲占每批次總量的0.35%，改進(jìn)后平均只有0.04%。使得烘梗絲工序的出絲率大大的提高。

6 結(jié)語(yǔ)

通過對(duì)燃油（氣）管道式烘絲機(jī)的分析和研究，針對(duì)因切向分料器無導(dǎo)料裝置和出料氣鎖轉(zhuǎn)速低導(dǎo)致的在出料端產(chǎn)生大量的塊狀梗絲的問題，作者提出解決問題的方案。通過設(shè)計(jì)、制作和安裝導(dǎo)料裝置并提高出料氣鎖得轉(zhuǎn)速，有效地解決了出料端產(chǎn)生大量結(jié)塊梗絲問題，提高烘梗絲工序的質(zhì)量并降低了物料的消耗。

參考文獻(xiàn)

[1]卷煙工藝與設(shè)備編寫組.卷煙工藝與設(shè)備[M]，北京：輕工業(yè)出版社，1988.

[2]夏華生.機(jī)械制圖[M].上海：高等教育出版社，1993.