摘 要：【目的】為解決ZL26E成型機(jī)生產(chǎn)顆粒料棒時(shí)，顆粒施加不均勻?qū)е聻V棒的重量和吸阻波動(dòng)大的問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一種顆粒均勻施加裝置。【方法】該裝置由顆?；溲b置和絲束穩(wěn)定裝置組成。顆粒通過(guò)滑落裝置均勻、平穩(wěn)落到絲束帶上，絲束穩(wěn)定裝置通過(guò)負(fù)壓吸風(fēng)減少絲束帶在運(yùn)行過(guò)程中的抖動(dòng)，同時(shí)將顆粒吸附在絲束帶上送入成型工序?！窘Y(jié)果】通過(guò)綜合測(cè)試臺(tái)，檢測(cè)ZL26E成型機(jī)生產(chǎn)出的濾棒的重量標(biāo)準(zhǔn)偏差數(shù)據(jù)和吸阻標(biāo)準(zhǔn)偏差數(shù)據(jù)。檢測(cè)結(jié)果表明，濾棒重量標(biāo)準(zhǔn)偏差由0.013 2 g減少到0.008 4 g；吸阻標(biāo)準(zhǔn)偏差由147.071 Pa減小到109.682 Pa?！窘Y(jié)論】該裝置運(yùn)用后，有效提高了顆粒施加的均勻性，確保料棒的重量標(biāo)準(zhǔn)和吸阻標(biāo)準(zhǔn)都能夠得到有效控制。

關(guān)鍵詞：ZL26E成型機(jī)；復(fù)合濾棒；均勻性；顆粒；絲束

中圖分類(lèi)號(hào)：TS43 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1003-5168（2024）17-0029-04

DOI：10.19968/j.cnki.hnkj.1003-5168.2024.17.006

Design of Particle Uniformity Application Device for ZL26E Filter Rod Maker

SUN Changyi ZHAO Bin ZHOU Youhua FAN Meishun FENG Zhengjiang

（Qujing Cigarette Factory， Hongyun Honghe Tobacco （Group） Co.， Ltd.， Qujing 655001， China）

Abstract： [Purposes] To address the issue of draw resistance and weight fluctuation resulting from the uneven application of particles during the production of particle filter rod by the ZL26E filter rod maker， a device for uniform particle application is designed. [Methods] The device consists of a particle sliding unit and a tow stabilization unit. Through the sliding unit， particles cascade evenly and smoothly onto the tow belt， while the tow stabilization unit mitigates the jitter of the tow belt during operation via negative pressure suction. Simultaneously， the particles are adsorbed onto the tow belt and conveyed to the forming process. [Findings] The weight standard deviation data and draw resistance standard deviation data of the particle filter rod produced by the ZL26E filter rod maker were evaluated using a comprehensive test bench. The standard deviation of weight decreased from 0.013 2 g to 0.008 4 g， and the standard deviation of the draw resistance reduced from 147.071 Pa to 109.682 Pa. [Conclusions] After the implementation of the device， the uniformity of particle application was significantly enhanced， ensuring effective control over the quality of the rods and the suction resistance index.

Keywords： ZL26E filter rod maker; composite filter rod; uniformity; particle; tow

0 引言

卷煙濾嘴可有效截留主流煙氣中的焦油、煙堿及其他多種有害成分。在開(kāi)發(fā)低焦油卷煙產(chǎn)品時(shí)，提高濾嘴煙氣截留效率往往是優(yōu)先選擇［1］。而顆粒濾棒在卷煙中的應(yīng)用研究已成為卷煙行業(yè)的一個(gè)重要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)［2］。通過(guò)在卷煙濾棒中加入活性炭粉、咖啡粉、陳皮粉等風(fēng)味顆粒，能夠顯著降低卷煙危害，并滿足不同消費(fèi)群體的差異化卷煙消費(fèi)需求［3］。目前，曲靖卷煙廠顆粒濾棒由ZL26E成型機(jī)生產(chǎn)，在絲束開(kāi)松機(jī)與濾棒成型機(jī)之間加入AIGER公司的顆粒模塊，將開(kāi)松后的絲束均勻撒上顆粒物后，生產(chǎn)出顆粒料棒。料棒和白棒兩種基棒，經(jīng)KDF5MF復(fù)合機(jī)后，加工成二元復(fù)合濾棒，因此，復(fù)合濾棒質(zhì)量波動(dòng)性直接受兩種基棒的影響［4］。在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程中，顆粒在絲束上施加不均勻，會(huì)導(dǎo)致顆粒濾棒重量和吸阻波動(dòng)較大。

1 方案設(shè)計(jì)

1.1 顆粒模塊工作原理

顆粒模塊主要用于特種濾棒制造，即在絲束帶上添加活性炭、葛根等顆粒物，產(chǎn)出具有特定功能的料棒。如圖1所示，顆粒模塊運(yùn)行時(shí)，顆粒由料斗（2）落到輸送帶（1）上，顆粒輸送到輸送帶（1）末端后，掉落至行進(jìn)中的絲束帶（4）上，由絲束帶（4）包裹并攜帶顆粒進(jìn)入成型工序，從而被卷制成濾條。

1.2 問(wèn)題分析及解決方案

顆粒輸送帶與絲束帶的垂直距離約為300 mm。在實(shí)際生產(chǎn)中，顆粒離開(kāi)輸送皮帶后直接落在絲束帶表面，會(huì)對(duì)絲束造成一定的沖擊，導(dǎo)致絲束帶的張力產(chǎn)生波動(dòng)，絲束帶運(yùn)行不穩(wěn)定，從而把顆粒沿不同方向彈出，造成絲束上的顆粒分布不均勻。另外，顆粒的沖擊可能會(huì)直接擊穿絲束帶，造成絲束帶網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)受損，影響料棒的過(guò)濾性能。

為了約束顆粒下落的散開(kāi)范圍，降低顆粒對(duì)絲束帶的沖擊，提高絲束運(yùn)行過(guò)程中的穩(wěn)定性，設(shè)計(jì)了顆?；溲b置和絲束穩(wěn)定裝置?；溲b置傾斜安裝在輸送皮帶與絲束帶之間；絲束穩(wěn)定裝置安裝在輸送帶下方，兩絲束支撐輥之間。二者的具體安裝位置如圖2所示。在顆?；溲b置的作用下，顆粒（2）離開(kāi)輸送帶（7）后，通過(guò)滑落裝置（3）滑到絲束帶（4）上，絲束帶（4）穿過(guò)絲束穩(wěn)定裝置（6）后，在負(fù)壓的作用下，確保絲束帶（4）平穩(wěn)運(yùn)行，顆粒在負(fù)壓吸風(fēng)和絲束共同作用下沿著絲束帶（4）進(jìn)入成型機(jī)。

2 顆?；溲b置設(shè)計(jì)

顆粒滑落裝置主要由底板、擋料板和固定支座等組成，如圖3所示。兩側(cè)的固定支座（5）分別由2顆固定螺釘（2）固定在底板（8）上，擋料板（3）的側(cè)面分別連接有2根導(dǎo)向桿（6），2根導(dǎo)向桿（6）之間通過(guò)固定螺釘安裝有1個(gè)圓螺母（7），調(diào)節(jié)螺釘（1）穿過(guò)固定支座（5）連接到圓螺母（7），壓縮彈簧（9）穿過(guò)調(diào)節(jié)螺釘（1）安裝在圓螺母（7）與固定支座（5）之間，以增加調(diào)節(jié)螺釘（1）與圓螺母（7）之間的預(yù)緊力，防止設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中因松動(dòng)而造成擋料板（3）的位置偏移。導(dǎo)向桿（6）的作用是支撐擋料板（3），確保兩側(cè)擋料板（3）之間保持平行，兩側(cè)擋料板（3）之間的距離可通過(guò)調(diào)節(jié)螺釘（1）調(diào)整。順時(shí)針旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺釘（1），彈簧（9）會(huì)壓緊，兩塊擋料板（3）的間距變大，顆粒的滑落寬度變寬；逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺釘（1），兩塊擋料板（3）的間距變小，顆粒的滑落寬度變窄。兩側(cè)擋料板（3）的位置可以限制顆粒的散落范圍，擋料板（3）的位置可根據(jù)絲束帶的寬度進(jìn)行調(diào)節(jié)。

顆粒滑落裝置由4顆固定螺釘固定在支架上，如圖4所示。支架（1）上的安裝孔為腰形孔，使用螺釘固定在機(jī)身墻板上，可根據(jù)生產(chǎn)需求調(diào)節(jié)顆?；溲b置的位置。

設(shè)備生產(chǎn)時(shí)，調(diào)節(jié)好兩側(cè)擋板的距離和落料板的傾斜角度，料斗落下的顆粒被輸送到輸送帶末端，顆粒落入滑落裝置的底板上，最終落入行進(jìn)中的絲束帶上。顆粒下落過(guò)程中，在底板的緩沖作用下減少了對(duì)絲束帶的沖擊，確保了絲束帶的穩(wěn)定運(yùn)行，減少了絲束帶抖動(dòng)造成的顆粒反彈，保證了絲束帶上顆粒的均勻施加。

3 絲束穩(wěn)定裝置設(shè)計(jì)

絲束穩(wěn)定裝置主要由真空吸盤(pán)、蓋板、撐桿等部分組成，如圖5所示。真空吸盤(pán)（4）通過(guò)撐桿（3）支承，真空吸盤(pán)（4）前后兩側(cè)通過(guò)安裝在撐桿（3）上的定位環(huán)（10）固定，調(diào)整定位環(huán)（10）可沿?fù)螚U（3）軸向改變真空吸盤(pán)（4）的位置，撐桿（3）安裝在固定塊（2）上，固定塊（2）通過(guò)固定螺釘（1）連接在后側(cè)的機(jī)身墻板上，真空吸盤(pán)（4）的上表面設(shè)有條形負(fù)壓風(fēng)口（5），真空吸盤(pán)（4）的底部設(shè)有負(fù)壓管道（7），以連接負(fù)壓設(shè)備。真空吸盤(pán)（4）通過(guò)條形負(fù)壓風(fēng)口（5）產(chǎn)生的吸附作用力來(lái)穩(wěn)定絲束帶，減少絲束帶抖動(dòng)和顆粒反彈，同時(shí)把顆粒吸附在絲束帶上，確保被順利帶入成型工序。

真空吸盤(pán)（4）與其底面之間通過(guò)側(cè)面的蝴蝶螺桿（9）密封連接，便于清潔真空吸盤(pán)（4）內(nèi)部時(shí)，將真空吸盤(pán)（4）與其底部分離。負(fù)壓管道接口（7）與負(fù)壓設(shè)備之間的管路上還設(shè)有負(fù)壓調(diào)節(jié)閥（6），便于根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況，調(diào)節(jié)負(fù)壓吸風(fēng)，確保剛好能穩(wěn)定濾棒絲束帶和顆粒，避免負(fù)壓吸風(fēng)過(guò)大或過(guò)小。同時(shí)可以顯示負(fù)壓壓力值，便于負(fù)壓吸風(fēng)的壓力調(diào)校。真空吸盤(pán)（4）的上側(cè)安裝顆粒蓋板（11），蓋板（11）設(shè)置于絲束帶的上方，顆粒脫離絲束帶后，會(huì)撞擊到蓋板（11）上再次被反彈回落到絲束帶上。蓋板（11）遠(yuǎn)離負(fù)壓吸風(fēng)蓋板的頂面設(shè)有兩條肋板（12），以增加顆?；貜椛w板（12）的強(qiáng)度，避免其變形。

生產(chǎn)運(yùn)行時(shí)，由開(kāi)松機(jī)充分開(kāi)松絲束帶，進(jìn)入顆粒模塊，從真空吸盤(pán)（4）和蓋板（11）之間快速通過(guò)，在真空吸盤(pán)（4）負(fù)壓吸風(fēng)的作用下，負(fù)壓風(fēng)口（5）產(chǎn)生吸附作用力，對(duì)絲束帶進(jìn)行吸附和穩(wěn)定，顆粒落到絲束帶上，并在吸附作用力下緊貼絲束帶，少部分反彈顆粒脫離絲束帶后，撞擊到蓋板（11）上再次被反彈回落到絲束帶上，起到二次布料的作用。在負(fù)壓吸風(fēng)的吸附作用力下和蓋板（11）的反彈作用下，絲束帶平穩(wěn)通過(guò)顆粒模塊，并攜帶足量的顆粒，保證產(chǎn)出的料棒顆粒含量達(dá)標(biāo)。

4 應(yīng)用效果

在生產(chǎn)過(guò)程中，濾棒物理指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)偏差SD值越小，表明濾棒物理指標(biāo)波動(dòng)越小［5-6］。均勻性施加裝置應(yīng)用后，分別取6組，每組30支ZL26E成型機(jī)生產(chǎn)的顆粒料棒，使用濾棒綜合測(cè)試臺(tái)對(duì)物理指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，統(tǒng)計(jì)濾棒的重量和吸阻這兩項(xiàng)物理指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)偏差，并與裝置運(yùn)用前的顆粒料棒進(jìn)行對(duì)比，見(jiàn)表1。

由表1可知，均勻施加裝置運(yùn)用前，重量標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.013 2 g，吸阻標(biāo)準(zhǔn)偏差為141.071 Pa；應(yīng)用后，重量標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.008 4 g，吸阻標(biāo)準(zhǔn)偏差為109.682 Pa。結(jié)果表明，顆粒均勻施加裝置的運(yùn)用，有效提高了料棒重量和吸阻指標(biāo)的穩(wěn)定性。

5 結(jié)語(yǔ)

本研究在ZL26E成型機(jī)顆粒模塊上設(shè)計(jì)了一套顆粒均勻施加裝置，其中包含了顆?；溲b置和絲束穩(wěn)定裝置。顆?；溲b置利用兩側(cè)的擋料板控制顆粒散落范圍，顆粒通過(guò)底板滑落到絲束帶上；絲束穩(wěn)定裝置通過(guò)負(fù)壓吸風(fēng)減少絲束在運(yùn)行過(guò)程中的抖動(dòng)，并穩(wěn)定絲束帶上的顆粒。該裝置的設(shè)計(jì)解決了顆粒料棒生產(chǎn)過(guò)程中顆粒分布不均導(dǎo)致重量和吸阻波動(dòng)較大等問(wèn)題。該裝置應(yīng)用后，ZL26E成型機(jī)生產(chǎn)的料棒，重量標(biāo)準(zhǔn)偏差由0.013 2 g降低到0.008 4 g；吸阻標(biāo)準(zhǔn)偏差由141.071 Pa降低到109.682 Pa，有效提高了顆粒料棒重量和吸阻指標(biāo)控制的穩(wěn)定性。

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收稿日期：2024-08-14

作者簡(jiǎn)介：孫長(zhǎng)義（1993—），男，本科，助理工程師，研究方向：濾棒成型設(shè)備研究。