康金嶺 崔 升 黃文鎮(zhèn) 謝柳金 唐林濤 鐘其學

(廣西中煙工業(yè)有限責任公司，廣西 柳州 545005)

卷煙的生產(chǎn)過程中，煙絲質(zhì)量對于煙支感官質(zhì)量的影響顯著[1]，特別是成品煙絲中梗絲含簽過多，易造成成品煙支重量不勻、破損等質(zhì)量缺陷[2-3]。在制絲環(huán)節(jié)，采用浸梗機處理煙梗能大幅增加煙梗含水率，使煙?；赝缸冘?，提高煙梗切絲質(zhì)量[4]。

浸梗機是目前煙草行業(yè)煙梗浸泡預處理工序的核心制造設備之一，如圖1所示該設備主體結(jié)構(gòu)包括洗滌水槽1、過渡水槽2、強制浸泡區(qū)域3、浸泡機構(gòu)4、浸泡減速機5和主水箱6。煙梗進入浸梗設備后，先通過洗滌水槽進行清洗，在循環(huán)管路水流的帶動下經(jīng)渡水槽進入刮板輸送裝置，再通過浸泡機構(gòu)對煙梗進行強制浸泡之后排出浸梗機，完成煙梗回潮處理。

不同產(chǎn)地原料煙梗因土壤、氣候、年份等差異，物理特性和耐加工性均有很大不同，其達到切梗所需規(guī)定加工參數(shù)的浸泡時間均有所不同。因此實際生產(chǎn)中，在相同工藝參數(shù)設置下，煙梗配方中不同產(chǎn)地煙?；爻毙Ч町愝^大，導致切梗環(huán)節(jié)梗條含水率波動大，從而影響梗絲質(zhì)量。目前調(diào)節(jié)設備回潮時間的方法有兩種：① 調(diào)節(jié)浸泡減速機功率，② 改變強制浸泡區(qū)域總距離。但是頻繁調(diào)節(jié)浸泡減速機功率會大大影響電機壽命，且生產(chǎn)過程中易堵料；而改變強制浸泡區(qū)域總距離則需改變設備結(jié)構(gòu)，且改造造價較高。因此如何在現(xiàn)有浸梗機的基礎上設計一種改造簡單，并且改造后能提高煙梗回潮時間跨度的浸梗機，是煙梗預處理工序急需解決的問題。

1. 洗滌水槽 2. 過渡水槽 3. 強制浸泡區(qū)域 4. 浸泡機構(gòu)5. 浸泡減速機 6. 主水箱

目前行業(yè)對浸梗機工藝參數(shù)方面優(yōu)化的相關(guān)研究[5-9]較多，而對提高浸梗機煙?；爻睍r間跨度的相關(guān)設備改進研究則鮮有報道。試驗擬對設備改變回潮時間參數(shù)的設計進行研究，以期提高煙梗回潮的時間跨度。

1 浸梗機的改進思路與原理

針對傳統(tǒng)浸梗機時間跨度不能滿足工藝需求的現(xiàn)狀，通過在過渡水槽進料端和中段分別開設引流口，通過控制煙梗浸泡路徑的長短，實現(xiàn)調(diào)節(jié)煙?；爻睍r間的目的。工作時，打開過渡水槽進料端的引流口，使煙梗在過渡水槽前端直接進入強制浸泡區(qū)域，此時煙梗必須經(jīng)過整個強制浸泡區(qū)域，其浸泡距離最長；關(guān)閉過渡水槽進料端引流口，并打開中部的引流口，此時煙梗僅經(jīng)過強制浸泡區(qū)域的部分區(qū)域，其浸泡距離較短。

2 改進后浸梗機的結(jié)構(gòu)設計

為了實現(xiàn)上述目的，對現(xiàn)有浸梗機進行改進設計(如圖2所示)，包括翻板門1、翻板門2、氣缸3、氣缸4、氣缸固定座5和氣缸固定座6。過渡水槽的進料端下部開設引流口7，過渡水槽的進料端側(cè)壁開設圓弧形長孔8，過渡水槽的中段下部開設引流口9，過渡水槽的中段側(cè)壁開設圓弧形長孔10。翻板門1和翻板門2的形狀分別與引流口7和引流口9相匹配，翻板門1的一端鉸接在引流口7的一側(cè)、另一端設有轉(zhuǎn)軸11，轉(zhuǎn)軸11穿過圓弧形長孔8并能在圓弧形長孔8內(nèi)移動；翻板門2的一端鉸接在引流口9的一側(cè)、另一端設有轉(zhuǎn)軸12，轉(zhuǎn)軸12穿過圓弧形長孔10并能在圓弧形長孔10內(nèi)移動。氣缸固定座5和氣缸固定座6分別固定在過渡水槽的進料端側(cè)壁和過渡水槽的中段側(cè)壁，氣缸3的尾端與氣缸固定座5鉸接，伸出端與轉(zhuǎn)軸11鉸接；氣缸4的尾端與氣缸固定座6鉸接，伸出端與轉(zhuǎn)軸12鉸接。

3 改進的關(guān)鍵性裝置及工作方式

與原有設備相比，改進設計采用翻板門1、翻板門2、氣缸3、氣缸4、氣缸固定座5和氣缸固定座6相結(jié)合方式，通過在過渡水槽進料端和中段分別開設圓弧形長孔8和圓弧形長孔10，然后分別通過翻板門1、翻板門2、氣缸3和氣缸4對圓弧形長孔8和圓弧形長孔10進行開閉控制。經(jīng)洗滌水槽處理后的煙梗進入過渡水槽時，氣缸控制翻板門2翻轉(zhuǎn)，使過渡水槽中段的引流口打開，煙梗進入強制浸泡區(qū)域，然后通過浸泡機構(gòu)運動使煙梗進行強制浸泡后排出浸梗機，由于煙梗并未經(jīng)過整個強制浸泡區(qū)域僅是部分經(jīng)過，可以有效縮短煙梗的回潮時間。如處理需要較長回潮時間的煙梗，可通過氣缸控制翻板門翻轉(zhuǎn)，使過渡水槽進料端及中段的引流口關(guān)閉，此時煙梗需經(jīng)過全部距離的強制浸泡區(qū)域后才被排出，能最大程度地增加煙梗的回潮時間。

1. 翻板門 2. 翻板門 3. 氣缸 4. 氣缸 5. 氣缸固定座 6. 氣缸固定座 7. 引流口 8. 圓弧形長孔 9. 引流口 10. 圓弧形長孔 11. 轉(zhuǎn)軸 12. 轉(zhuǎn)軸

4 對回潮時間及切梗質(zhì)量的影響

傳統(tǒng)浸梗機工作時，煙梗前進速度靠循環(huán)水水流速度牽引，煙梗折返通過過渡水槽后端落入強制浸泡區(qū)域，然后通過浸泡機構(gòu)運動使煙梗進行強制浸泡后排出浸梗機，此時煙梗只經(jīng)過整個強制浸泡區(qū)域的1/2行程。改進后，煙梗在過渡水槽前端引流口直接跌落在強制浸泡區(qū)域內(nèi)，強制浸泡行程可以增加1倍。經(jīng)綜合測試刮板電機頻率設置30 Hz時，設備運行最為穩(wěn)定，生產(chǎn)過程無堵料現(xiàn)象，煙?；爻毙Ч詈?。在其他工藝參數(shù)不變的前提下，過渡水槽進料端和中段引流口可根據(jù)投料煙梗含水率波動自動調(diào)節(jié)，通過不同引流口的開閉調(diào)節(jié)，改進后浸梗機煙?；爻睍r間最大可以從45 s增加至90 s(見表1)，大大提高了浸梗機回潮時間的時間跨度。

通過對改進前后某品牌煙梗切梗含水率的連續(xù)1個月數(shù)據(jù)觀測(MES統(tǒng)計數(shù)據(jù))，改進前切梗含水率標準偏差0.25%，改進后切梗含水率標準偏差0.17%，改造后切梗含水率穩(wěn)定性比改造前提高了32%(見圖3)。

表1 固定頻率下不同引流口對應回潮時間

圖3 改進前后切梗含水率波動柱狀圖

5 結(jié)束語

煙梗種類繁多，形狀各異。因產(chǎn)地、土壤、氣候、年份等差異，其物理特性和耐加工性均有很大不同，對耐加工性顯著不同的原料煙梗需精細化處理，對浸梗設備要求更高。試驗設計只是其中一種改進方案和相關(guān)機構(gòu)的創(chuàng)新設計，整體構(gòu)造結(jié)構(gòu)變化不大，卻能有效改變煙梗處理的時間跨度，對浸梗設備設計開發(fā)具有很好的參考價值。試驗改進方案僅通過過渡水槽進料端的兩個引流口水槽對浸梗時間進行調(diào)節(jié)，雖然有效提高了浸梗機的回潮時間跨度，但是距離生產(chǎn)過程自動化、精細化、智能化等要求還相差甚遠。如何讓浸梗機浸泡裝置自動識別耐加工性顯著不同的原料煙梗，從而在生產(chǎn)過程中自動調(diào)節(jié)浸梗時間，以實現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動化、精細化、智能化，還有待進一步研究。