蘇魁

摘 要：文章主要是分析了濾棒成型機(jī)與發(fā)射設(shè)備的工作原理，在此基礎(chǔ)上講解了濾棒成型機(jī)絲束粉塵的塵源，最后探討了系統(tǒng)改進(jìn)方案。

關(guān)鍵詞：濾棒成型設(shè)備;絲束粉塵;收集暫存;除塵處理系統(tǒng)

前言

濾棒成型設(shè)備在絲束開(kāi)松的過(guò)程中容易產(chǎn)生纖維性粉塵，其粉塵質(zhì)量輕且體積很大，這些粉塵會(huì)直接影響到人體的健康，且會(huì)降低濾棒成型的產(chǎn)品質(zhì)量，為此文章對(duì)如何有效解決這些問(wèn)題展開(kāi)了研究和探討。

1.濾棒的形成

濾棒成型機(jī)上膠系統(tǒng)是由兩個(gè)獨(dú)立的上膠裝置組成。它們分別設(shè)有膠水箱、齒輪泵、噴嘴體和膠水管路。當(dāng)系統(tǒng)接到上膠信號(hào)時(shí)電磁離合器起動(dòng)供膠水齒輪泵，并打開(kāi)噴嘴中的噴針，把膠水涂抹到直線移動(dòng)的成型紙上形成兩條連續(xù)均勻的膠水線。接縫采用熱熔膠，熱熔膠工作溫度100℃～120℃之間，當(dāng)成型紙、絲束經(jīng)過(guò)煙槍卷制成型后，進(jìn)入冷粘室，濾棒上的膠水線即刻冷卻，搭口被粘牢，高速卷制出成型的濾棒。接縫熱熔膠，還配備一套冷卻裝置，為了膠的加熱和達(dá)到冷卻的溫度，至少應(yīng)該在生產(chǎn)開(kāi)始前20分鐘，合上加熱裝置開(kāi)關(guān)，此時(shí)膠水箱、齒輪泵、膠水軟管和噴嘴體都將進(jìn)行了加熱。它們的溫度分別有各自的調(diào)溫開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)，并能自動(dòng)溫控和顯示。有時(shí)在生產(chǎn)過(guò)程中濾棒會(huì)爆口，不僅影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行，增加消耗，帶來(lái)隱患，但有時(shí)在儲(chǔ)存或使用過(guò)程中也會(huì)發(fā)生爆口，KDF2過(guò)濾成型機(jī)爆口的主要原因是（1）熱膠缸內(nèi)濾網(wǎng)雜質(zhì)堵塞;（2）熱膠泵齒輪磨損、銷(xiāo)子斷裂、不出膠;（3）熱膠加熱管道溫度不夠，管道接口漏膠;（4）噴嘴內(nèi)噴針不到位;（5）噴嘴體內(nèi)薄膜片損壞;（6）熱膠噴嘴與盤(pán)紙接觸不良或磨損。熱熔膠箱長(zhǎng)時(shí)間使用會(huì)產(chǎn)生積碳和雜質(zhì)，使濾網(wǎng)或噴嘴堵塞，影響熱熔膠的熔化流動(dòng)，產(chǎn)生爆口，必須定期清潔膠箱、軟管和噴嘴，以防止熔化顆粒;清潔方法排空膠箱內(nèi)熱熔膠，倒入液體石蠟，加熱10-20分鐘后，從軟管和噴嘴處排出石蠟，兩次可恢復(fù)正常生產(chǎn)。

2、濾棒成型機(jī)與發(fā)射設(shè)備的工作原理

2.1、濾棒成型機(jī)的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)

濾棒成型機(jī)組主要是由開(kāi)松機(jī)、成型機(jī)和裝盤(pán)機(jī)所共同組成的，其中開(kāi)松機(jī)主要由絲束導(dǎo)向裝置、三個(gè)獨(dú)立的開(kāi)松器、兩對(duì)開(kāi)松輥對(duì)、上膠箱、傳動(dòng)系統(tǒng)、風(fēng)力系統(tǒng)、氣動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等組成組成，功能是把醋酸纖維絲束帶展開(kāi)、開(kāi)松、消除卷曲、重新組合，然后在均勻展開(kāi)的絲束帶上涂灑增塑劑，輸送到成型機(jī)制成濾棒。成型機(jī)主要由高壓或低壓噴嘴、煙槍?zhuān)ǔ尚蜆專(zhuān)?、供膠系統(tǒng)、自動(dòng)換紙盤(pán)及拼接裝置、斷條器、刀盤(pán)、磨刀裝置、濾棒直徑控制系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、風(fēng)力系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、氣動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等組成，其功能是將經(jīng)過(guò)開(kāi)松機(jī)處理過(guò)的醋酸纖維絲束帶包上濾紙，按規(guī)定的要求進(jìn)行成型、切斷，通過(guò)分煙輪等輸送到Y(jié)J35裝盤(pán)機(jī)裝盤(pán)，完成整個(gè)由絲束帶到濾棒的生產(chǎn)成型工藝。而其中的裝盤(pán)機(jī)主要由進(jìn)料機(jī)構(gòu)、填充機(jī)構(gòu)、裝盤(pán)裝置、提升裝置、煙盤(pán)輸出裝置、傳動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等組成。

2.2、濾棒成型機(jī)的工藝流程

1.備料：將絲束包打開(kāi)并放置在指定位置，將絲包放在絲束行進(jìn)的中心線上，且鋪絲方向與成型機(jī)方向一致。同時(shí)將成型紙、熱熔膠、內(nèi)粘接線膠、增塑劑準(zhǔn)備到位。2.絲束開(kāi)松：通過(guò)開(kāi)松輥及開(kāi)松器的作用，將一束絲束完全展開(kāi)。3.施加增塑劑：通過(guò)增塑劑施加系統(tǒng)向完全展開(kāi)的絲束均勻施加增塑劑。4.卷制成型：將施加過(guò)增塑劑的絲束收攏，通過(guò)煙槍部分時(shí)被成型紙包裹，形成圓筒狀濾條。5.切斷：濾條在刀頭部分被分切為一定長(zhǎng)度的濾棒。6.裝盒：濾棒通過(guò)裝盤(pán)機(jī)收集整理，分裝入小盒。7.貯存固化：裝盒后的濾棒放置若干小時(shí)自然固化，以達(dá)到最佳硬度。8.發(fā)射：由發(fā)射機(jī)輸送到卷接工序，也可裝盒，裝盒后的濾棒小盒分裝入外包裝大盒，運(yùn)往卷接工序。

2.3、濾棒發(fā)射機(jī)工作原理

FRFS發(fā)射機(jī)為例：1、通過(guò)與濾嘴棒紙箱風(fēng)送機(jī)相連接，將濾嘴傳送到料斗內(nèi)。2、料斗內(nèi)的濾嘴由固定向?qū)?duì)流向進(jìn)行管理，同時(shí)由于自身的重量濾嘴向料斗下部移動(dòng)被傳送至滾筒部。3、在滾筒部通過(guò)噴頭進(jìn)行鼓風(fēng)，濾嘴被順利地傳至上部帶有溝槽的滾筒中，通過(guò)上部帶有溝槽的滾筒使得1個(gè)溝槽被放入1個(gè)濾嘴。此外，通過(guò)設(shè)計(jì)配備的杷子滾軸，濾嘴被循環(huán)起來(lái)，防止形成橋型，通過(guò)料斗的一部分被分離。 4、上部帶有溝槽的滾筒設(shè)計(jì)有用于吸引濾嘴用的真空吸引口，邊吸引濾嘴邊進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，向下部帶有溝槽的滾筒傳送。5、從上部帶有溝槽的滾筒到下部帶有溝槽的滾筒的傳送是靠上部滾筒的吸引力和傳送向?qū)нM(jìn)行強(qiáng)制性的順次的傳遞，再利用下部帶有溝槽的滾筒的轉(zhuǎn)動(dòng)一直將濾嘴送至氣缸的頭部位置。6、在氣缸的頭部位置，濾嘴在壓縮空氣的噴氣機(jī)的噴射下從下部帶有溝槽的滾筒向氣缸的頭部送出，同時(shí)還是利用該噴射空氣將濾嘴在風(fēng)送管內(nèi)傳送至高速卷煙機(jī)。其中每個(gè)單元的額定發(fā)射能力可達(dá)300～2750支/分鐘。

3、塵源分析

濾棒成型機(jī)的大部分機(jī)器都配備了負(fù)壓系統(tǒng)，可以吸收一些纖維粉塵，但有些部位仍然暴露在空氣中，這會(huì)使得一些纖維粉塵飛入空氣中。根據(jù)濾棒成型機(jī)和發(fā)射機(jī)的結(jié)構(gòu)組成和工藝流程特點(diǎn)，容易產(chǎn)生更多的纖維粉塵：第一個(gè)位置是開(kāi)松機(jī)挑絲桿導(dǎo)向環(huán)，通過(guò)導(dǎo)向環(huán)和第一空氣開(kāi)松器將絲束從絲束包傳送到輥壓開(kāi)松裝置。在絲束行進(jìn)中，通過(guò)空氣和機(jī)器壁摩擦，通過(guò)空氣和機(jī)器壁，線束容易產(chǎn)生纖維粉塵，完全暴露在空氣中，其中產(chǎn)生的纖維粉塵會(huì)直接的進(jìn)入到在周?chē)諝庵小５诙禽亯洪_(kāi)松部位，這個(gè)部位最容易產(chǎn)生纖維粉塵。絲束進(jìn)入開(kāi)松機(jī)后，絲束將通過(guò)開(kāi)松輥，在展開(kāi)和釋放過(guò)程中容易產(chǎn)生纖維斷絲，產(chǎn)生更多的纖維粉塵。濾棒發(fā)射機(jī)處，此處濾棒在傳輸過(guò)程中高速移動(dòng)，容易產(chǎn)生紙沫粉塵。濾棒成型設(shè)備的大部分主要部件有著較為良好的密封效果，且設(shè)備中有負(fù)壓系統(tǒng)，其中的部分纖維粉塵可被收集。根據(jù)濾棒成型機(jī)和發(fā)射機(jī)的結(jié)構(gòu)組成和工藝特點(diǎn)，絲束輥壓開(kāi)松部位和紙帶高速運(yùn)轉(zhuǎn)和設(shè)備的摩擦，是設(shè)備粉塵的主要來(lái)源。

4、現(xiàn)狀分析

當(dāng)前KDF2濾棒成形單元和KDF4濾棒成型單元不配備相應(yīng)的除塵系統(tǒng)。在現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)商的職業(yè)健康和產(chǎn)品安全中存在兩個(gè)隱患。其他煙道天然氣行業(yè)有兩種除塵方案：?jiǎn)苇h(huán)環(huán)境除塵裝置和集中的除塵裝置，過(guò)濾材料的使用壽命存在一些問(wèn)題。卷煙廠濾棒成型機(jī)單機(jī)環(huán)境除塵裝置給出的方案，其不足之處在于一個(gè)成型單元需要對(duì)應(yīng)一套設(shè)備，占地面積大，設(shè)備多，投資大，卷煙過(guò)濾嘴成型機(jī)集中工藝空氣除塵系統(tǒng)方案的不足：由于反復(fù)統(tǒng)一除塵，風(fēng)機(jī)功率大，噪音大;每個(gè)防塵罩的空氣應(yīng)并入除塵器中，使除塵器主管的直徑為支管直徑的2-3倍。干管直徑要求較大，一般為300-400mm，其中的安裝難度較大。濾棒車(chē)間的粉塵主要是醋酸纖維纖維屑，其特點(diǎn)是：1.粉塵比重較輕，易懸掛，不易在除塵箱內(nèi)沉淀氣流干擾。2.當(dāng)粉塵在管道內(nèi)摩擦?xí)r，容易產(chǎn)生靜電，使纖維粉塵附著在濾袋上，難以吹出。3.灰塵是一種長(zhǎng)條帶纖維，很容易在兩者之間形成橋梁。4.醋酸纖維具有一定的吸水性，按摩后易在灰料內(nèi)壁堆積，韌性好，易堵塞氣缸和泄流閥。

5、系統(tǒng)改進(jìn)方案

通過(guò)問(wèn)題分析，發(fā)現(xiàn)除塵裝置在單一環(huán)境下維護(hù)困難，但集中除塵裝置能耗高，相關(guān)管道安裝困難的結(jié)論，因此，基于兩種方案的優(yōu)勢(shì)，單臺(tái)成型設(shè)備設(shè)計(jì)一套牽引集塵、暫存裝置，采用分散集塵、間歇集中集塵，牽引過(guò)程中產(chǎn)生的粉塵為臨時(shí)性粉塵，集中在裝置內(nèi)，然后通過(guò)間隙式集中收塵系統(tǒng)恢復(fù)單個(gè)收塵暫存裝置，整個(gè)系統(tǒng)低和占用的空間小，且其的維護(hù)較為方便。在濾棒、除塵罩、除塵器、齒輪組、支撐架、專(zhuān)用旋轉(zhuǎn)接頭、驅(qū)動(dòng)電機(jī)和罩、除塵器工作臺(tái)上設(shè)置圓柱形除塵器罩，將單個(gè)除塵罩內(nèi)的纖維粉塵和斷絲壓在除塵器表面。除塵器是一種工業(yè)高效過(guò)濾器，采用高耐磨材料和高耐磨材料，并配有除塵管和除塵，除塵器中有一定程度的除塵器，驅(qū)動(dòng)電機(jī)開(kāi)始工作，齒輪組旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)除塵管，并在除塵器的除塵器表面刷上電刷。同時(shí)除塵器開(kāi)始工作，吸塵器在真空管中吸取，將集塵器送到集塵器，除塵器進(jìn)入濃縮的除塵器。新的低能集塵器通過(guò)可動(dòng)管道連接到每個(gè)甜甜圈。因此，管道的安裝適用于具有不同結(jié)構(gòu)的車(chē)間，具有方便的安裝和拆卸的優(yōu)點(diǎn);二次吸附由主風(fēng)扇和輔助風(fēng)扇形成，其在無(wú)需運(yùn)輸?shù)那闆r下降低了吸附過(guò)程中主風(fēng)機(jī)的電阻和損耗，并降低了采購(gòu)和安裝成本。因此，除塵管道系統(tǒng)可以有效的降低了灰塵去除過(guò)程中的能耗和車(chē)間的除塵成本。間隙式集中除塵器與防塵罩通過(guò)管道連接，正常運(yùn)行時(shí)，電機(jī)閥門(mén)保持關(guān)閉狀態(tài)，粉塵收集臨時(shí)存儲(chǔ)裝置，用于收集粉塵，并臨時(shí)吸附在高效網(wǎng)的表面上。當(dāng)需要打開(kāi)除塵風(fēng)機(jī)來(lái)吸收纖維粉塵和收集臨時(shí)存儲(chǔ)裝置上壓碎電線的粉塵時(shí)，只需打開(kāi)一個(gè)動(dòng)力閥，間歇式集中式除塵器僅吸收一個(gè)帶塵罩，纖維粉塵和斷線被吸收后，關(guān)閉電動(dòng)閥，倒置式除塵器吸收、過(guò)濾、降塵罩，倒置式除塵器。由于集中式除塵器一次只吸收一個(gè)防塵罩的灰塵，所以主管道的直徑與輔助管道的直徑一致，這大大降低了管道直徑，這樣才可以使得管道構(gòu)造更方便。

6、應(yīng)用效果

當(dāng)前廈門(mén)煙草業(yè)有限公司已完成6套防塵裝置的濾桿成型設(shè)備。過(guò)濾桿牽引粉塵收集臨時(shí)存儲(chǔ)裝置的灰塵收集風(fēng)扇只需要從防塵罩中排出并收集灰塵。除塵風(fēng)扇的功率遠(yuǎn)低于原始集中除塵系統(tǒng)（15kW）的功率，只有400W的功率可以滿足需求。因此，六種除塵風(fēng)扇的總功率為2.4kW，該功率小于原始除塵風(fēng)扇（15kW）的功率的1/6。當(dāng)收集灰塵收集和臨時(shí)存儲(chǔ)裝置2小時(shí)，灰塵吸管和設(shè)備的集中式集電器開(kāi)始。集中式除塵器迅速吸收粉塵，每次需要20分鐘，依次吸收過(guò)濾所有6個(gè)成型設(shè)備的灰塵，并等待其余的時(shí)間，集中式集塵器不需要旋轉(zhuǎn)，總是像原裝灰塵拆卸系統(tǒng)的風(fēng)扇一樣。它只需要六個(gè)收塵風(fēng)機(jī)保持工作。移位（8小時(shí)）集中式集塵器是80分鐘，并且能量消耗是原件的1/6，這可以有效的降低到了其的能耗。

7、復(fù)合濾棒成型設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì)

7.1模塊化結(jié)構(gòu)，易于實(shí)現(xiàn)從二元復(fù)合到多元復(fù)合，規(guī)格簡(jiǎn)單靈活，滿足用戶個(gè)性化需求

7.2電氣控制接管IPC自動(dòng)化程序、本地總線和閥座島。觸摸屏用于安裝、修改和顯示機(jī)器參數(shù)錯(cuò)誤，自動(dòng)控制切割位置，自動(dòng)檢查和刪除缺陷棒。

7.3伺服發(fā)動(dòng)機(jī)被廣泛使用，并且具有易于驅(qū)動(dòng)且安靜的合適伺服發(fā)動(dòng)機(jī)。

7.4獨(dú)立的清潔系統(tǒng)。使用獨(dú)立的除塵設(shè)備不僅可以滿足工廠清潔運(yùn)行環(huán)境的環(huán)境要求，還可以確保粉塵空氣的清潔和粉煤的集中處理。

7.5獨(dú)立的水冷系統(tǒng)。冷卻系統(tǒng)具有獨(dú)立的水冷器和雙軌冷水循環(huán)，以確保主要部件和發(fā)動(dòng)機(jī)在正確的溫度下使用。

8、結(jié)束語(yǔ)

由上可知，濾棒成型設(shè)備是卷煙企業(yè)中過(guò)濾嘴棒中重要的一個(gè)加工設(shè)備，其在生產(chǎn)過(guò)程中，醋酸纖維高速拉伸和的過(guò)程中容易出現(xiàn)纖維性粉塵，其的特點(diǎn)是質(zhì)量輕和體積大，大部分都是存在于車(chē)間空氣中，容易導(dǎo)致環(huán)境的空氣變差，影響質(zhì)量，為此有關(guān)人員應(yīng)當(dāng)及時(shí)解決到其中存在的問(wèn)題，確保到員工的工作環(huán)境，保障生產(chǎn)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]尚躍，劉與銘，胡世龍，童福強(qiáng)，王維維.濾棒儲(chǔ)存環(huán)境條件與濾棒關(guān)鍵指標(biāo)相關(guān)性研究[J].輕工科技，2021，37（10）：79-82.

[2]郭奕材. 廣東中煙廣州卷煙廠 改造關(guān)鍵部件 提高濾棒產(chǎn)能[N]. 東方煙草報(bào)，2021-08-12（003）.

[3]張明亞.ZL26B濾棒成型機(jī)新型濾棒穩(wěn)定輸送裝置的研究與設(shè)計(jì)[J].輕工科技，2021，37（04）：49-50.

[4]趙丹.KDF2濾棒成型機(jī)甘油酯自動(dòng)供給防溢流裝置的設(shè)計(jì)[J].設(shè)備管理與維修，2020（23）：112-113.

[5]郎晏民.基于提高圓周SD值穩(wěn)定性對(duì)ZL26C型成型機(jī)的優(yōu)化改善[J].機(jī)電工程技術(shù)，2020，49（10）：234-235.

[6]陳天麗，汪魁，沈偉，桂圓，陳恩博.基于微波技術(shù)的濾棒三醋酸甘油酯含量檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].中國(guó)煙草學(xué)報(bào)，2020，26（06）：61-65.

[7]郭軍亮，徐興華，樊金健.面向煙草現(xiàn)代化的濾棒成型過(guò)程質(zhì)量控制水平提升方法[J].山東農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2020，51（05）：915-917.

[8]何江，彭春暉，龔藝，王寧博.基于Vue.js框架的復(fù)合濾棒成型機(jī)上料檢測(cè)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)[J].中國(guó)煙草學(xué)報(bào)，2020，26（05）：60-65.

[9]劉鎧，陳耀寧，費(fèi)翔，翟祥濱.濾棒成型工專(zhuān)業(yè)知識(shí)[J].全國(guó)煙草行業(yè)職業(yè)技能鑒定培訓(xùn)教材，2012.12.

[10]劉鎧，孫惠興，楊本剛，張仁港，陳耀寧，費(fèi)翔.濾棒成型機(jī)組修理工專(zhuān)業(yè)知識(shí)[J].全國(guó)煙草行業(yè)職業(yè)技能鑒定培訓(xùn)教材，2013.04.