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文档简介
第一章卷接设备概况
第一节卷接设备发展趋势
一、卷接设备发展历程
卷烟卷接设备是卷烟工业生产中的主要技术装备,是用于生产符合工艺要求的无嘴烟支
和滤嘴烟支的专用设备,按功能分为卷烟机、接装机和装盘机。
卷烟机的发展经历了装填式、重力下丝式和吸丝成形式的变革过程。
1875年世界上出现了第一台卷烟机,采用间歇装填烟丝的方法生产烟支,其生产速度仅
25〜40支/分,断续生产,效率极低,卷制质量差。
1881年,美国发明家邦萨克(J.A.Bonsack)发明了新的烟支卷制原理的卷烟机,生产能
力为250支/分,使卷烟机跨入了工业化生产的时代。这种卷烟机是采用重力下丝方式形成烟
丝束的,因此称为重力下丝式卷烟机。重力下丝式卷烟机所形成的烟丝束均匀性较差,烟丝
垂直落到卷烟纸上时易引起打滑错动,使烟支平均重量偏差幅度较大,易造成烟支空松、竹
节和软硬不均等弊病。此外,重力下丝式形成的烟丝束,由于烟丝中含梗签多,易发生爆口,
影响烟支质量。
1953年,法国工程师弗朗尼斯•拉柏(F.Labbe)发明了吸丝成形原理,结合平准器
装置技术的综合应用,有效地克服了烟丝束输送过程中稳定性和均匀性差的问题,同时也解
决了烟丝与卷烟纸汇合时为相对滑动问题。吸丝成形技术和平准器装置的应用,为卷烟机向
高速发展奠定了技术基础,同时,切割装置的结构亦在不断探索改进,从单刀单切发展到双
刀双切,卷烟机在相同的生产能力条件下,刀头由转一转切一支烟发展到刀头转一转可分切
四支烟,不仅结构上不断完善,同时也减轻了刀头振动,大大提高了零件的使用寿命,也为
提高卷烟机生产能力创造了有利条件。
二十世纪三十年代第一台接装机问世以来,滤嘴接装机生产滤嘴烟的形式主要有夹钳式
和搓接式。五十年代初,德国豪尼公司公司首创了夹钳式滤嘴接装机,使滤嘴接装技术有了
第一次的飞跃,但这种滤嘴接装机生产的灌嘴卷烟质量较差,主要缺陷是接装不牢固、易漏
气、掉嘴等,同时夹钳的交替开合动作占用时间长,从而限制了接装速度的提高。基于这种
情况,英国莫林斯公司在夹钳式滤嘴接装机的基础上首创了搓板式滤嘴接装机,使滤嘴接装
技术有了第二次的飞跃。搓板式滤嘴接装机解决了夹钳式滤嘴接装机的缺陷,使搓接质量明
显提高,生产速度也有r质的的突破,目前所有的接装机都采用搓接式,滤嘴接装的速度也
达到20000支/分以.上。也有接嘴设备采用搓烟带的形式进行烟支的滤嘴接装,比如德国豪尼
(HAUNI)公司的M8卷接机组采用的就是搓烟带。
世界上最先进的卷接机组生产能力可达10000支/分以上,如意大利G.D公司的
GD121(10000支/分),GD121PLUS(16000支/分),GD121PLUSPLUS(20000支/
分),GD121PLUSPLUSPLUS(24000支/分)。德国豪尼(HAUNI)公司的PROTOS-2
(14000支/分)等,由于采用了双烟枪结构,虽然生产能力达16000支/分,但烟条速度只
有530m/min,很好的解决了高速带来的磨损与振动问题。PROTOSM5能力为5000000支/
班,PROTOSM8能力为8000000支/班(正在试制)。
目前我国烟机制造企业通过技术引进和转化设计,已经能生产出中高速的卷接机组如
ZJ17卷接机组(7000支/分)、ZJ19卷接机组(700C支/分)、ZJ19A卷接机组(8000
支/分)等,先进的高速机组也正已趋于成熟。
二、卷接设备发展趋势
依靠高新技术的综合运用和生产装备的不断改进,卷接设备将向提高生产能力、提高质
量、提高效率和降低单耗的三“高”一“低”的方向发展。
(-)提高生产能力
卷接设备将向降低机器速度、提高生产能力的方向发展。在稳定和完善现有机型的基础
上,将向开发双烟枪的卷接机组发展。如今双烟枪卷接机组的生产能力已达到14000〜
16000支/分。
(-)提高质置
所谓质量包括机器质量和烟支质量。机器质量主要优化零、部件的结构和耐磨性能,减
少运动件摩擦、振动、噪声等,提高精度和使用寿命。如新型高速卷接机组通常采用模块式
结构设计,这样可以对机器的各部件方便且快捷地进行维修和保养,从而缩短了停机的时间;
应用新材料技术和先进的表面处理工艺,使易损件的质量和使用寿命明显提高,降低了备件
成本,同时设备有效作业率也得到提高;传动系统采用多电机独立驱动以增加可靠性等。
提高烟支的质量主要以减少烟支空头、漏气、无滤嘴、接装不牢等弊病的发生,提高烟
支质量检测和监控系统性能,对任何不合格烟支的能够自动剔除。对有污染可能的核爆支密
度检测,将为其它诸如红外线等检测手段所替代,提高机器安全使用性能。
(三)提高效率
提高自动接纸成功率,提高自动化程度,以提高设备有效作业率。现在以至将来的烟机
设备将进一步完善微机监控运行状态,进行人机对话和屏幕显示故障及其处理方法以及数
据、信息储存等,提高设备工作效率和对设备管理水平。
(四)降低单耗
提质降耗对卷接设备来讲,主要是改进并完善供料结构,提高后身除梗、除尘能力,减
少烟丝造碎率,控制烟支硬度/重量比,以降低单耗,提高烟支内在质量。例如PASSIM卷烟
机采用定量辑供丝装置,PR0T0S100(PR0T0S-2)卷烟机采用流化床供丝原理,三级梗丝分
离装置,大大提高对烟丝的处理效果,提高了烟丝的利用率等。
此外,随着烟支贮存输送装置的开发和FI趋完善,卷接机组与包装机组的连接而形成卷、
接、包生产流水线,实现卷、接、包设备机械化、自动化和连续化生产。另外,自动化物流
系统在烟草行亚的应用也将是今后发展的方向。
附:国内、外主要卷接设备型号对照表
国内型号国外型号国外其它主要机型
ZJ14(YJ14/YJ23)卷接机组MK8/MAXIH卷接机组PASSIM80008000支/分
ZJ15(YJ15/YJ24/YJ32)卷接机组SUPER9/PA9/TF3N卷接机组PASSIM12K12000支/分
ZJ16(YJ16/YJ26/YJ35A)卷接机组LOGA-2/MAX-D/HCF80机组PROTOS-909000支/分
ZJ17(YJ17/YJ27/YJ35B)卷接机组PROTOS-70卷接机组PROTOS-10010000支/分
ZJ19(YJ19/YJ29/YJ32)卷接机组PASSIM7000卷接机组PR0T0S-214000支/分
ZJ19A卷接机组(ZJ19改进型)PASSIM7000卷接机组GD121+AF1210000支/分
第二节卷接工艺知识
一、卷接的工艺任务
烟支卷接的工艺任务是将合格的烟丝和符合工艺要求的材料,制成质量与规格均符合产
品标准的烟支,并充分发挥卷接设备的效率,尽量降低单箱卷烟的原材料消耗,减少残次烟
量,实现优质、高效,低耗的要求。
卷接的工艺过程中,应尽可能降低单箱卷烟的烟丝和材料(卷烟纸、接装纸、滤棒及粘
合剂等)消耗,尽可能多的生产出合格烟支。目前卷接设备型号较多,各厂使用设备的技术
状况乂各不相同,设备的有效作业率也不一样,相应的原材料消耗也不一致,按《卷金工艺
规范》规定,卷烟单箱材料消耗应达到表1.2T中的要求。
表1.2-1卷烟单箱原材料消耗指标表
原材料加工水平烟支规格消耗指标备注
A84(64+20)<37.2(kg/箱)烟丝密度W238mg/cnP
烟丝B€4(64+20)37.2〜40(kg/箱)烟丝密度W255mg化(研
C84(64+20)40〜41.85(kg;箱)烟丝密度W267mgmm3
卷烟纸£4(64»20)C3296(m/箱)
滤棒84(64+20)W8500(m/箱)
我国习惯用“箱”作为卷烟的计算单位(一箱50000支卷烟),表中卷烟单箱消耗烟丝,
是指以13%含水率折算后烟丝的质量,其他消耗材料也以箱作为计算单位。
二、烟支卷接的技术要求
烟支卷制的技术指标包括熄火、端部落丝量、吸阻、圆周、硬度、质量、长度、总通风
率、含末率、含水率、外观等项。
(一)熄火
熄火是指卷烟点燃后,停止阴燃的现象。所谓阴燃就是在未抽吸情况下的无焰燃烧。熄
火是影响卷烟燃吸性能的质量缺陷,主要是由烟丝或卷烟纸的燃烧性不良造成的。熄火烟有
成批性和偶发性两种情况,成批性发生,是由于烟叶含氧量过高或卷烟纸燃烧性不好造成的,
这种情况目前已极少发生,偶发性情况,是由于烟丝中有梗块或杂物造成的,这种情况目前
也很少发生。判断熄火的标准为在点燃后烟支连续阴燃的长度不应小丁40皿口。
(二)端部落丝量
无论是生产者还是消费者对卷烟端部掉落烟丝的情况,尤其是它所造成的空头都很敏
感,卷烟端部抗掉落烟丝的能力越强,将大大减少卷烟空头出现的几率。端部落丝量的定义
为在一定条件下,一定数量的试样在翻转过程中从试样端部掉落的烟丝量,以亳克/支表示。
GB/5606-2005《卷烟》系列国家标准确定,滤嘴卷烟的端部落丝量应不大于&Omg/支,
无嘴卷烟的端部落丝量应不大于10.08.Omg/支。
(三)吸阻
卷烟的吸阻是卷烟抽吸时的阻力。在一定大气环境下,以一定流量的气流过卷烟时,以
卷烟两端的静压力差表示,单位为Pa(帕)。吸阻值实质上反映了烟支抽吸时烟气气流的通
畅程度,滤嘴卷烟的吸阻是烟支吸阻与滤嘴吸阻的迭加值。一般卷烟吸阻的允差为±2(X)Pa。
吸阻是卷烟燃吸时可以直接感受到的物理指标,对烟气感官质量以及焦油量等化学指标
有重要影响。卷烟的吸阻一般与烟支长度、烟支内烟丝填充密度及烟支圆周等有关系。当烟
支圆周及烟丝填充密度一定时,卷烟的吸阻与其长度成卫比。烟支内烟丝的填充密度越大,
吸阻就越大,烟支透气性差,烟丝燃烧不完全,导致不完全裂解物增多,使得烟气中粒相物
组分增多。另i方面,由于卷烟的吸阻增大,对烟气的截留效率增高,使烟气变得味谈。卷
烟烟丝的填充值一般是稳定的,卷烟吸阻的稳定主要是通过控制烟支质量来实现。
(四)圆周
卷烟圆周是指烟支横断面的圆周长度。卷烟的圆周变化对烟支质量、吸阻、烟气组分和
递送量都有影响。粗支烟吸味浓厚,这是由于烟丝填充量多,燃吸时按截面计燃烧的金丝亦
多的缘故。减小卷烟的圆周,可以减少烟丝的容量,提高燃烧速度,从而减少抽吸口数。较
小的圆周有利于气体交流,燃烧较为充分,所以它能降低烟气中的焦油、烟碱和一氧化碳的
含量。GB/5606-2005《卷烟》系列国家标准确定圆周的允差为士0.20mm。
(五)硬度
硬度也称坚实度,是在一定大气环境下,烟支在径向上抗形变的能力。控制每支卷烟的
基本一致,主要是应控制烟支质量和烟丝填充密度。硬度随烟丝的弹性及填充力等指标而变
化,它不但影响着烟支的外观,而且还影响到烟支接装的质量及烟支的燃吸品质。GB/5606
-2005《卷烟》系列国家标准确定硬度指标为设计标准值±10.0$。
(六)质量
烟支质量是指一支卷烟中包括烟丝、滤嘴、卷烟纸及接装纸等物料的总质量。由于同一
规格卷烟中,滤嘴、卷烟纸及接装纸的质量基本不变、烟支质量的变化,一般是烟丝质量的
变化。烟支质量是卷烟卷制时应严格控制的一个重要物理指标,它直接影响着烟支填充密度、
烟支压降、烟支硬度等指标,对烟支的燃吸质量也有较大的影响。
烟支质量标准,可根据卷制技术条件,在烟支外观、空头、圆周、吸阻、硬度等符合要
求的条件下,根据生产牌号特点,在规定的质量范围值内,进行卷制试验,合理选择,而且
可以在工艺条件变化的情况下,作适当的变动。降低烟支质量可降低烟气的焦油量。烟支质
量的稳定性(烟支重量偏差),在很大程度上反映了烟支的品质状况。
以前卷烟质量一般以20支为计吊单位。这样测得的烟支质最只是一个平均质最,这种方
法用作机台操作工的自检,还是适宜的。但在实际检验中,应测定烟支的单支质量,并算出
其偏差。标准偏差越小,说明单支质量越均匀。所以测定烟支的单支质量再标出标准偏差值
可作为检查卷烟是否符合工艺要求的依据之一。
在现代高速卷烟机上都配备了烟支质量控制装置,卷制的烟支单支质量一般都能符合标
准要求。控制烟支质量对控制单箱烟丝消耗有重要作用,所以它对卷烟生产具有重要的经济
意义。GB/5606—2005《卷烟》系列国家标准确定质量指标为设计标准值±0.080g。
(七)长度
卷烟长度对卷烟抽吸阻力、烟支质量、烟气品质和材料消耗都有•定影响。同一牌号同
一规格的卷烟,圆周相同、长度增加时,烟支质量增加,烟丝用量增多。当烟支长度增加时,
卷烟的抽吸阻力也增加。由于烟支中未燃部分的烟丝和滤嘴对烟气都有过滤作用,因此,长
支烟的吸味不如短支烟吸味浓烈,滤嘴烟不如无嘴烟吸味浓烈。卷烟长度增加,则卷煨纸表
面积增加,空气和烟气的双向渗透量相应增加,烟气滞留在烟支中的时间增长,有较多的过
滤机会,也是降低吸入烟气浓度的原因。根据现有标准规定,在烟支长度规格确定以后,烟
支长度波动范围允许为士0.5mm。
(A)总通风率
总通风率滤嘴通风率与纸通风率之和,国家标准采用滤嘴通风的稀释技术。通俗的说,
就是给卷烟装上“透气”妁滤嘴。一般人的抽烟容量大致是保持一定的,当空气进入越多,
相应地被抽入口腔内的烟就越少。这就是滤嘴通风稀释的原理。目前,基本的做法是预打孔
和在线打孔。总通风率滤的波动会对卷烟焦油、烟碱、一氧化碳释放量及感官质量产生明显
的影响。GB/5606-2005K卷烟》系列国家标准确定总通风率指标为设计标准值±10.0机
(九)含末率
含末率是指烟丝中的烟末量占烟丝质量的百分比;含杂量是指烟丝中梗签、梗块及其他
杂质的量与烟丝质量的百分比。烟丝在加工过程中,会由于造碎而产生烟末,或产生少量的
梗签和梗块。在卷制过程中,也会因卷烟机的机械作用产生烟末,或不能将梗签梗块分离干
净。如果烟丝的含末量超过允许的范围或者掺和不均匀,则会造成烟支空头;为避免燃支空
头,则往往出现烟支过硬,压降增加,抽吸困难。空头烟支接装滤嘴后会产生漏气,甚至掉
头。因此,应尽量避免加工过程中烟丝的造碎,也不应该将烟末直接掺入到烟丝中。烟丝中
含杂量不应超过允许范围,烟支中的梗头与梗签易刺破卷烟纸,燃吸时还可能会引起烟支爆
裂或熄火。国标确定,滤嘴卷烟的含沫率小于3.50%,无嘴卷烟小于4.00豕
(+)含水率
烟丝的含水率影响烟丝的填充值,对烟支的质量、吸阻、硬度以及燃吸品质和烟气化学
成分等都有影响。烟丝含水率过高,则烟丝的填充能力二降,烟支质量增加,吸阻大,燃烧
减慢,抽吸口数增加,影响烟支的吸味和劲头,甚至在贮存中可能发生霉变;如烟支水分含
量过低,燃烧过快,会导致烟气刺激性增加,朵气显露,而且烟丝容易造碎造成烟支空头,
影响烟支外观。国标确定卷烟的含水滤应在】().50%—13.50%之间。
(十一)空头
空头是指卷烟端头的烟丝形成有一定面积和深度的空陷。对于滤嘴卷烟的端头空陷深度
大于1.0mm,无嘴卷烟端头空陷深度大于1.5mni,且空陷截面比大于2/3时,即视为空头烟支。
空头是有较大影响的品质因素。它主要受烟丝的含末最(整碎程度),烟丝含水率,烟支质
量以及卷制时的密端控制和包装贮运过程中的震动等因素影响。
(十二)爆口
爆口指烟支搭口粘接有一定长度的裂口。爆口是影响卷烟外观质量和燃吸功能的质量缺
陷,主要是由于在卷制时卷烟纸搭口处粘接不牢造成的。胶粘剂粘性较差,卷烟纸搭口上胶
不均匀,搭口上胶后未及时烫干,或烟丝含末率过高,均会出现爆口。一般检验方法是将卷
烟扭转90°,爆口不大于烟支长度的1/4为合格,正常情况下极少出现烟支爆口。
(十三)漏气
漏气是严重影响消费者抽吸的一种质量缺陷,可由胶水质量、卷烟纸的吸水性及卷烟或
滤嘴的直径波动引起。国标确定卷烟不应漏气,判断的依据为滤嘴与烟支相接处部分无胶或
粘结不牢。卷烟物理指标要求见表1.2-2,卷烟外观的指标要求见表1.2-3,判定卷烟空头条
件见表1.2-4。
表1.2-2卷烟物理指标要求
指标要求
项目单位质量缺陷分类
滤嘴卷烟无嘴卷烟
卷烟不应熄火,即卷烟点燃后,烟支连续阴燃的长度不
熄火—A
应小于40mm。
端部落丝量Mg/支W8.0=$10.0
B
吸阻Pa设计标准值±200
圆周mm设计标准值±0.20
硬度%设计标准值±10.0
质量g设计标准值±0.080
长度mm设计标准值土U.3
总通风率a
%设计标准值土10
(流量分数)C
含末率
%<3.50<4.00
(质量分数)
含水率
%10.50〜13.50
(质量分数)
,仅指采用滤嘴通风技术的卷烟。
表1.2-3卷烟外观指标要求
序号指标要求质量缺陷分类
卷烟不应漏气,即卷烟不应因流嘴与烟支相接处部分无胶或胶粘
1
不牢而产生漏气。
卷烟不应爆口,即卷烟经90°扭转,烟支措口处爆开长度不应大
2A
于烟支长度的四分之一。
卷烟端头不应空松,即其端头不应同时出现表6规定的空陷深度
3
和空陷截面比两种条件。
4卷烟应完整无破损,发面不应有长度大于1.0mm的刺破或孔洞
B
5卷烟表面应洁净,不应有长度大于2.0mm的油浅、黄斑、污点。
6卷烟表面不应有长度大于2.0mm的夹末。
卷烟表面应无皱纹,不应有环绕卷烟一周的皱纹或多于两条的三
7
分之一周以上的皱纹或多于五点的皱纹。
卷烟两端切口应平齐,滤嘴缩头不应大于0.5mm,烟支端面触头
8
不应大于其三分之一圆周,且触点深度不应大于2.0mm。
9卷烟搭口应匀贴牢固整齐,不应翘边。C
10卷烟泄嘴不应有泡皱或挤压变形。
11接装纸粘贴不齐不应大于0.5mm。
12卷烟接装纸颜色、图案应均匀一致,不应有明显色差。
卷烟标志应清晰完整,不应模糊、重叠、残缺不全,卷烟标志不
13
应倒置。
表1.2-4判定卷烟空头条件
卷制方式空陷深度/mm空陷截面比
滤嘴卷烟>1.0>2/3
无嘴卷烟>1.5>2/3
三、卷接的工艺条件
(-)来料要求
烟支卷接所需的原料及主要材料,包括烟丝、卷烟纸、接装纸、滤棒、粘合剂、油墨等。
掌握来料的工艺特性及其与卷接质量的关系,是卷接工艺的一个重要内容。
1.烟丝的工艺要求
烟丝是否符合卷制的技术要求,与卷烟的产量、质量和原材料消耗都有极密切的关系。
烟丝的工艺特性主要包括烟丝填充性,含水率、温度、宽度、长度、纯净度及长短烟丝的比
例等。其中烟丝的填充性最为关犍,它受烟丝宽度、长度、纯净度、含水率和温度等诸多因
素的影响。
(1)烟丝的填充性
烟丝的填充能力是指在一定压力作用下,单位质量烟丝所具有的体积,单位用cm3/g表
示。其倒数称为烟丝的填充密度。
在卷制过程中,烟丝填充能力的高低对单箱烟丝耗用量有直接的影响。当烟支规格和硬
度均相同的情况下,填充能力高的烟丝使卷制后的烟支烟支质量较轻,反之较重。同时,填
充能力高的烟丝所卷成的烟支其吸阻和燃烧性都比较好,这样的烟支吸味能得到充分的发
挥,烟气中的有害成分(焦油和一氧化碳)的释放量也匕较低。就卷制过程而言,填充能力
高的烟丝,卷制质量较好,烟支饱满,卷制比较顺利。
(2)烟丝含水率
卷制的烟丝应有合适的含水率。烟丝含水率的高低,对烟丝的填充能力,对卷制后烟支
的质量和原材料的损耗均有直接的关系。
•般来说,如果烟丝的含水率过高,则烟丝填充能力低,烟支质量增加:卷制时烟丝不
易松散,导致烟丝分布和填充不匀,卷制后的烟丝松紧不一,竹节烟和空头烟增加,甚至造
成设备有效作业率下降:如果烟丝含水率过低,则烟丝版而无韧性,容易破碎,牛产过程中
会造成烟灰烟末增加,卷成的烟支两端烟末容易脱落而造成空头烟。
卷制时烟丝含水率的大小,既应兼顾烟丝填充能力,乂应减少卷制时烟丝的破损率,结
合卷制质量和卷烟机的有效作业率等指标,并根据卷烟类型、等级、设备性能及车间温湿度
等条件合理制定。档次较高或加料量多的烟丝,一般烟丝本身较油润,质地较柔软,不易造
碎,适宜于在较低的含水率下卷制;反之,档次较低或加料量少的烟,韧性差,容易造碎,
卷制时含水率不宜太低.
采用风力进丝应考虑含水率散失的情况,烘丝后烟丝含水率要略高于卷制时的烟丝含水
率。此外,还应考虑各地区季节,气候条件等因索的影响,适当增加烟丝含水率。
(3)烟丝温度
在一定的烟丝温度范围内,烟丝的填充能力是随烟丝温度的升高而降低的。实践证明,
烟丝温度应控制在20C〜30℃范围内。如温度过高(超过30C)则烟丝会发软发粘,在烟支
中难以分布均匀,容易产生空头烟,竹节烟;温度过低(低于20℃)烟丝容易造碎,制成的
烟支容易空头,特别是低档卷烟的烟丝,更是如此。上述两种情况,都会影响烟丝填充能力
的正常发挥。
(4)烟丝宽度
烟丝宽度影响烟丝的填充能力和烟丝结构,而且还影响烟支的燃烧性能及烟气组成和吸
味。
切丝时若烟丝太窄,破碎较多,影响烟丝整丝率,烟丝填允能力低,卷制时烟丝的填允
密度增大,造成烟支单支质量增加,这样烟支燃吸时吸阻较大,焦油量较高;若烟丝太宽,
烟丝中梗签和梗块有所增多,卷制时会造成烟支切口不平齐,其两端容易出现空头,影响烟
支外现质量。
就烤烟型卷烟来说,档次高的烟叶油分充足,加工成丝时不易破碎,烟丝宽度可以稍窄
一点;等级低的烟叶品质较差,加工中容易破碎,烟丝宽度可梢宽一点。混合型卷烟也要求
烟丝宽度稍宽一点。烟丝宽度的确定,卷制烟支时获得最佳填充能力为主,综合考虑其他各
种因素。
(5)烟丝长度
烟丝长度影响烟丝的填充能力,影响单箱耗丝量,术烟支的质量以及烟气的吸味品质都
有影响。
一般来说,25〜30nlm长的烟丝填充能力较好。烟丝过长在卷制过程中不易松散,造烟支
中的烟丝分布不匀,增加烟支的空松竹节:短烟丝及烟末与长烟丝难以混合均匀,也会造成
烟支中烟丝分布不匀。实践证明,长度为0.5〜1.0mm的烟末每增加1.0%,则烟丝填充能力
下降0.35%;长度小于0.5mm的烟末每增加1.0%,烟丝的填充能力下降2.4%。长烟丝的比
例增加,短烟丝的比例减少,意味着烟丝填充能力的增加。卷制时,还要求不同长度的烟丝
要混合均匀。
(6)烟丝纯净度
烟丝内不应该混入砂子、金属物、杂草、烟垢、小叶片、梗签和梗片等,绝对不允许混
有燃烧时产生异味的杂物,这些杂物不仅影响烟丝填充值,而且会影响卷烟机的正常运转,
严重的将造成故障。
烟支内一旦卷入含有杂质的烟丝,如块状杂物会影响烟支的透气度,烟支在燃吸时会熄
火;如混有橡皮和塑料等异物则烟支在燃吸时会产生异味,因此,应把烟丝中的杂物尽可能
的除去,提高烟丝纯净度,
(7)烟丝的组成
烟丝成分中不仅有长叶丝、短叶丝、碎丝,还有梗丝、烟草薄片丝和膨胀烟丝,它们的
填充性能、燃烧性能和抗破碎性能各不相同,吸味品质也有区别,故必须保持止确的掺配比
例,并混合均匀,才能保证卷烟质量的稳定性和一致性。另外,各种烟丝的长度必须适中,
过长或过短的烟丝难以混合均匀,而且在风力送丝或卷制弹丝时会造成重新分离,直接影响
烟丝的填充能力,影响卷烟质量。
2.卷烟纸的性能要求
卷烟纸的抗拉强度和伸长率.,以及分切卷绕质量,对卷烟机的有效作业率有较大的影响。
卷烟纸在卷烟机上传送的过程中需要承受一定的拉力。机器的速度越快,拉力越大。因此卷
烟纸的抗拉强度必须同卷烟机的速度和由此产生的拉力用适应,否则在卷制过程中会造成卷
烟纸断裂,致使卷烟机停止运行。当卷烟纸纸芯或塑料芯松动或分切卷绕的同心度差、松紧
不一致或变形时,也影响卷烟机的正常工作,降低设备有效作业率。卷烟纸的燃烧性和自然
透气度对卷烟质量有较大影响,卷烟纸的不透明度和白度影响外观。
3、滤棒性能要求
滤棒与卷接操作有关的特性主要有滤棒的圆周、硬度、圆度、长度等。特别是圆周、硬
度、圆度的影响最大。不管选用何种规格的滤棒,其长度允差都不能超过±0.5mm。滤棒圆
周同烟支圆周必须很好地配合,如果滤棒圆周大于烟支I用周,则制成的滤嘴卷烟容易产生漏
气、滤嘴脱落等弊病。除了圆周之外,滤棒圆度也相当重要,I员1度好的滤棒在卷接时能搭接
平整、牢固。滤棒硬度也会影响卷接质最,硬度不好的漉棒一般弹性也差,接装探接时会变
形。如果滤棒硬度低,弹性过差,易造成接装纸不能均匀包合住烟支,从而产生漏气,甚至
滤嘴头脱落,接装纸出现“气泡”等不良现象。
与卷烟质量有关的漉棒特性是过滤效率、硬度和压降等。同一牌号的烟支,过滤效率的
大小决定烟支的焦油量的高低。过滤效率与丝束的类型和滤棒的吸阻有关。而滤棒的吸阻(压
降)是气流通过滤棒时的压力损失。在滤棒材料与规格相同的条件下,滤棒吸阻大,则过滤
效率高,但滤棒的吸阻直接影响烟支的抽吸阻力“
4.粘合剂的性能要求
粘合剂对卷接机组的正常运转以及产品外观和燃吸品质有重要影响。卷接所用的粘合剂
必须无毒、无杂色、燃烧后无异味、无刺激性,对卷烟感官质量无不良影响,符合食品卫生
要求。并且要在适当温度条件下快速粘接固化,粘合牢固,具有一定的抗湿和耐热性及防污
染性能。粘合剂必须有适宜的粘稠度、均匀、无结块、无气泡和无杂质,更不能变质,使用
方便。
5.油墨性能要求
油墨用「卷烟烟支牌号及其他标记的印刷。油墨调和要均匀,色相要符合产品设计要求。
供卷烟用的油墨要求无结块、无杂质、浓度适中,否则将影响产品的质量,甚至影响设备运
行。
(-)环境条件
烟丝具畲吸湿解湿性。具含水率随着空气相对湿度的变化而变化。当周围空气相对湿度
高和温度上升时,则烟丝柔软,填充能力降低;反之空气相对湿度低和温度下降,烟丝会变
干易碎。这时对卷烟加工质量及原材料消耗,均有直接的影响。因此要求卷接生产环境要保
持适宜的温湿度及一定的清洁度。空气温、湿度对卷接月的各种材料也有影响。卷烟纸,接
装纸、粘合剂等都需要在适宜的环境条件下存放,才能保证其正常使用,发挥最佳效果。
卷接车间的温湿度调节,要根据不同的地区,不同的季节和气候条件灵活掌握,一般温
度在22℃〜27℃为宜,相对湿度在60%±5%为宜。
四、卷制烟支的检验
爆口检验:随机抽取20支试样,检查搭口牢度;再任取3支试样,用两手捏住烟支两端
扭转90°,检验搭口是否爆开,若烟支爆口长度达到烟支的1/4长度,应重新取样复测。若
复测仍爆口1/4长度,即确定为爆口烟。
切口检验:随机抽取20支试样,检查切口的平整度,若歪斜则用钢尺量其高低值。
外观检验:随机抽取230支试样,检查表面的整洁度(油渍、黄斑、污点、皱纹、刺破),
然后用钢尺测量不整洁缺陷的大小。
长度检验:随机抽取30支试样,放在量烟盘内,检查其长短,然后用钢尺测量过长或过
短烟支的长度。若测量精叟要求较高,可用烟草投影仪测量。
圆周检验:随机抽取30支试样,放在量烟盘内,转动检测烟支圆周是否粗细一致。若发
现有粗细不匀的情况,可任取10支,用刀片沿搭口处切开,用钢尺量其纸宽,计算算术平均
值。若检测精度要求较高,可用烟支圆周测定仪逐支测量。
质量检验:(1)随机抽取30支试样,放在卷烟秤上称量(使用0.01g天平),检验20
支卷烟质量。(2)随机拍取30支试样,放在千分之一克分析天平上或烟支单支质量测定仪
上逐支称取单支质量,烟支单支质量分选仪可自动打印测定值与统计值。
空头检验:随机抽取200支试样,凭手感检杳烟支的饱满程度及是否有竹节现象,瀚查
烟支截面空松程度,然后用圆柱型毫米尺量其烟丝下陷的程度。从一批卷烟内随机抽样200
支检验并计算卷烟空头率,
漏气检验:随机抽取200支试样,检查接装质量,包括漏气、皱纹、搭口翘边和长短错
位、滤嘴切口歪斜、毛硝;用钢尺测量接装纸长短。如对烟支长度有疑问,应剥开接装纸测
量滤嘴的长度。
含水率检验:按68/75606.1—2004的5.1.4.2随机取得40支试样,按YC/T28.8进行试验。
熄火检验:从试样中隙机抽取10支卷烟作为试料,按YC/T28.11的规定进行试验。
含末率检验:从试样中随机抽取2()支作为试料,按YC/T28.7的规定进行试验。
总通风率检验:从试样中随机抽取30支作为试料,按GB/T19610的规定逐支进行试验。
端部落丝量检验:从试样中随机抽取100支作为试料,将试样分为5组,按GB/T16447的
规定进行试验。
吸阻检验:从试样中随机抽取30支作为试料.,按YC/T28.5的规定逐支进行试验。
硬度检验:从试样中随机抽取30支作为试料,按YC/T28.6的规定逐支进行试验。
第三节烟支卷接基本原理
一、吸丝成形原理
自从法国工程师弗朗尼斯•拉柏(F-Labbe)提出烟丝束新的成形原理一一吸丝成形原
理以来,无论是M0LINS系列的MK8到PASSIM12K卷烟机,还是PROTOS系列的PR0T0S70到
ROTOS-2卷烟机,其烟丝束的成形过程都采
用了吸丝成形的原理,因此,这一原理是
卷烟机最基本的原理之一,具体描述是:
如图1.3-1,烟丝由供料系统形成较薄的纯
Z
净烟丝层,抛入垂直吸丝道1,垂直吸丝道43211/I
借助一高压通风机提供的负压作用于风室1
体内,风室体上装置一条连续运行的网孔
吸丝带2,风室体通过吸丝带的网孔向竖1.吸丝道2.网孔吸丝带3.平准器装置4.卷烟纸
直吸丝道提供足够负压,使抛入吸丝道内图1.3-1吸丝成形原理示意图
的烟丝获得足够速度随气流上升,吸附于网孔吸丝带上形成烟丝束雏形,并被强制输送,在
强制输送过程中经平准器装置3,把多余的烟丝修剪下来返回供料系统,经平准器装置修剪
后符合工艺要求的烟丝束送到卷烟纸4上方,负压消失,烟丝束由卷烟纸带动进入烟枪通道
卷成烟条,这一形成烟丝束的过程从根本上解决了烟丝发生错位的致命弱点,为卷烟机的高
速发展奠定了理论基础。
二、烟支重量控制原理
经过吸丝成形的烟丝束,烟丝量仍不够均匀,如果直接卷制,将造成烟支松紧不均,重
量偏差过大,为了修整不均匀的烟丝束,在吸丝带下方安装一平准器装置修剪烟丝束。为了
使平准器修剪后的烟丝束基本均匀一致,采用检测和控制装置来控制平准器上下运动位置。
烟支重量控制装置,按具工作原埋可分为检测、控制和平准器两部分。检测与控制部分可采
用:气一液放大重量控制装置、气一电放大重量控制装置、同位素检测重量控制装置、微波
检测重量控制装置和红外线检测重量控制装置等。
图1.3-2检测控制原理
1.控制箱2.平准器3.回丝螺旋4.回丝振槽5.步进电动机6.烟条7.Sr-90测头
图1.3-3烟支重量控制结构原理图
气一液放大重量控制系统是前馈控制系统,是对烟丝束密度进行瞬时监控,通过对信号
的液压放大,产生使平准器升降的驱动力,改变平准器的位置,以修剪烟丝,保证烟丝密度
的均匀一致。
同位素检测重量控制系统是闭环反馈控制系统,是利用同位素检测烟条中烟丝密度的变
化,来控制平准器的上下运动位置。控制原理如图1.3-2。
卷制成形的烟条在被切割之前利用放射性同位素SrTO发出的B射线透射,随着烟条内
烟丝密度的变化,烟丝吸收射线的多少也发生变化,变化的透射射线由电离室接受并产生微
电流,经电子线路放大、处理后去控制平准器的上下位置,调整烟条的烟丝密度,使其达到
所要求的烟支平均重量,该装置为长周期控制装置。
如图1.3-3所示,检测与控制装置分为三部分:安装在刀头部位的Sr-90放射源电离室、
安装在电控箱内的烟支重量控制器和控制平准器升降的步进电动机。
平准器工作原理:利用两只旋转方向相反的劈刀以削平吸丝成形后烟丝束上凸起部分,
并配有一只旋转的刷丝轮将削下的烟丝刷掉,以改变烟丝束的均匀度,采用带凹槽的劈刀修
剪烟丝可以产生紧头烟,以节约烟丝、防止烟支空头。
图1.3-4烟条成形原理示意图
三、烟条成形原理
如图1.3-4所示,供料部分过来烟丝经吸丝成形及平准后,形成均匀的烟丝束与印刷装
置印好商标的卷烟纸汇合,在烟枪布带的拉动下进入烟枪卷制成形,其基本原理:不论是低
速卷烟机还是高速卷烟机,布烟条成形过程中,都是利用烟枪固定的成形通道完成的°如图
1-4所示,烟丝束首先经过烟舌通道,烟丝束被烟舌初步压缩,形成圆形烟丝束,在烟舌出
口处其直径约为标准烟条直径的四分之三。从烟舌出来以后,紧接着进入小压板区段,在
小压板入口,烟丝束由于本身的弹性而产生一定的膨胀,最大可膨胀到略大于标准烟条直径;
在运行过程中,卷烟纸的•边被卷曲以包裹烟丝束,另一边未被卷曲,而是高出小压板,供
上胶器涂胶;同时,烟丝束被再次压缩(压缩量比在烟舌段要小),从小压板出来时,烟丝
束直径略小于标准烟条直径,然后进入大压板区段。在大压板入口处,烟丝束再次产生一定
的膨胀,大压板将涂胶纸边卷曲,与另一纸边重叠粘合,同时烟丝束被第三次压缩,达到标
准的烟条直径。对卷烟纸及烟丝束进行压缩合拢、纸边上胶包裹后形成烟条,由电烙铁将搭
合纸边间的粘结剂烫干,使搭口粘贴牢固;自动打条器将机器达到正常运行状态之前的烟条
导入废料箱,并在适当的时候自动打断烟条,使后续烟条进入切割系统。
四、烟支切割原理
1.刀片2.刀盘3.刀盘轴4.烟条中心
图1.3-5刀盘切割原理及速度三角形
如图1.3-5所示,卷制成形的烟条自右向左进入切割装置,切割装置将其切割成■定长
度的烟支,H符合烟支长度相等、切口平齐光洁、切口与烟支轴线垂直的工艺要求。因此,
切割装置切割烟条时必须具备下列条件:
(1)烟条、切割刀片、喇叭嘴的水平速度相等,即:V刀水平=V喇叭嗜=V烟条;
(2)切刀时刻保持锋利;
(3)切刀垂直于烟条轴线。
刀盘工作时,采用喇叭嘴做烟条的支撑,防止烟条切割时因受力而下垂变形。由于刀片
在切割时具有一定的水平分速度,喇叭嘴应向烟条方向相应移动,因此,采用曲柄连杆机构
带动喇叭嘴,实现往复移动。切割后的烟支在惯性作用下向左移动,由烟支传送装置送入接
装机。
刀片切割时会粘上烟油等,同时还伴有磨损,为使刀片始终保持理想的工作状态(刃口
锋利、形状正确),采用砂轮对刀片进行刃磨与修整。为了补偿刀片因修磨而变短,刀头内
必须设置自动进刀装置,使刀片能够沿径向自动向外伸出,现在中高速卷烟机均利用高压空
气脉冲作为动力,使刀片沿刀盘径向进行补偿。
五、搓接成形原理
“烟组”搓接原理,以PASSIM系列机组的接装机为例说明,如图136所示。当靠拢
鼓轮送来的“烟组”3达到搓板4上的指状区域时,水松纸片2应距离Ai点7mm。搓板上有
三段锯齿,用以增加摩擦力。由于水松纸鼓轮旋转,搓板固定不动,由理论力学可知,水松
纸鼓轮将带动“烟组”在搓板上滚动,如图1.3-6b所示,“烟组”绕D点转动,此时“烟组”
之中心的移动速度Vl=V2/2(V2为水松纸鼓轮外径的线速度)。
a.搓接机构简图b.运动原理图c.搓接运动展开图
1.水松纸鼓轮2.水松纸片3.“烟组”4.搓板
图1.3-6搓接原理示意图
如图1.3-6C表示了提接过程中,水松纸鼓轮外径、“烟组”、搓板和水松纸之间的相
互位置关系。当水松纸鼓轮Ai点运动至A2、A3、A,、As时,“烟组”也相应地从。点运动至
。2、。3、0人。5点完成了搓接任务。搓板能保证“烟组”搓卷3周,在搓接区域26°范围内,
水松纸鼓轮外径表面的小孔不接通负压,以保证“烟组”滚动时,水松纸包卷在“烟组”上。
六、烟支质量自动检测原理
PASSIU系列卷接机组滤嘴烟支检测原理对烟支检测主要在靠拢鼓轮、选择鼓轮、检测鼓
轮上进行。
(-)缺滤嘴检测
缺漉嘴检测探测头采用的是红外光电接近开关,感应距离为4mm。在感应距离调节合
适的情况下,当缺滤嘴“烟组”到达感应位置时,探测器感应到缺滤嘴信号,此信号被反馈
到电气控制系统。当然,对''烟组”的感应时刻应与烟支脉冲同步,以防感应到鼓轮槽边而
产生误动作。电气控制系统接到缺滤嘴信号后,会给•个快速电磁阀提供动作信号,使它开
启,这个快速电磁阀控制一路高压空气,并有一个喷嘴结构装在靠拢鼓轮上,高压空气通过
喷头吹向正好到达喷头所对鼓轮槽上中间缺少滤嘴段的“烟组”,使外部烟支沿槽向里移动,
与里排烟支相接触,这对靠拢到一起的无滤嘴段“烟组”中间会继续被包上水松纸,通过搓
板传向取出鼓轮和淘汰鼓轮。在探测器探测到缺滤嘴烟的同时,也会由电气控制系统提供一
个延迟了固定时间脉冲剔除信号给淘汰鼓轮上的快速剔除电磁阀,剔除功能动作,使正好到
达淘汰鼓轮的缺滤嘴“烟组”剔除到废烟箱里。
由于缺滤嘴的“烟组”被吹到一起,水松纸片实际仅包在两烟支上,这样,水松纸片也
不会因悬空包裹打皱而杷狡漏在搓板和水松纸鼓轮匕保讦了株板和水松纸鼓轮的清洁,使
搓板堵塞情况大大减少,降低了停机率。当然,整个过程是连续的,并不是仅能处理一个缺
滤嘴“烟组”,若缺滤嘴“烟组”连续出现,这个原理动作过程也是持续作用,以保证剔除
掉每一根缺滤嘴烟支。
(二)空头检测
滤啸烟支的端部如果烟丝过于疏松,或者甚至出现空头现象,这不但影响滤嘴烟支的质
量,而且还会影响对滤嘴烟支的稀释度检测,所以空头检测也属于滤嘴烟支质量检测的重要
内容。它探测到端部疏松到一定程度的滤嘴烟支时会发出空头信号,灵敏程度可由电器部分
调节。
空头检测主要由一对纥外光电探测器组成,由可调节的支撑座固定于选择鼓轮下方。两
个光电探测抵相对安装,同时对两排烟进行空头检测。空头检测是通过空头探测涉对流嘴烟
支进行空头检测的。空头探测器是一个红外光电传感器,它有一个发射器和四个接收器组成。
发射器居丁空头探测器中'可,能与滤嘴烟支待检测端相对。接收器分布在发射器周围。发射
器发射探测用红外线,接收器接收反馈回的红外线是与烟支脉冲相匹配的。当滤嘴烟支通过
发射器时,如果端部空松,红外线就能透过端部,使接收器接收到较强的红外线;如果端部
不空松,红外线就会被烟丝吸收,接收器根据接收到红外线量值的大小与设定值比较,从而
判断是否空头。每检测出的空头滤嘴烟支都会被电器控制系统标以剔除信号,通过一定的延
迟时序后,在剔除鼓轮被剔除功能剔除掉。这一过程连续作用,就使每根滤嘴空头烟被检测
和剔除掉了。此信号还输入到稀释度检测,使稀释度检测机构对这些空头滤嘴烟支不再进行
检测。
(三)稀释度检测
滤嘴烟支的稀释度是滤嘴烟支质量的重要指标。稀释度检测也是质量检测的重要内容和
方法。该方法能够检测滤嘴烟支是否破损和漏气,即滤嘴烟支的吸阻和透气性。
滤嘴烟支稀释度定义为:从外包纸吸入的空气量与从滤嘴吸入的气体总显之比。实际上,
滤嘴烟支稀释度检测可通过对压力的检测来实现,如图1.3-7在同一负压P。的作用下,滤嘴
端在两个检测位置产生压降Z和P2,滤嘴烟支稀释度等于两次检测到的滤嘴端压降之比,即:
D=Pi/P2
滤嘴烟支位于第一检测位置,吸风室上的长孔正好位于滤嘴烟支上方,使滤嘴烟支处于
负压作用下,而滤嘴烟支端部则敞露于大气中。第
一压力传感器与负压帽连通,测得一个负压值Pi。
滤嘴烟支继续前讲,到认第二检测位菁,此时滤嘴
烟支与滤嘴全部位于负压腔内,其余测试条件与第
一测试条件相同,第二传感器也测得一个相应的负
压值P2。稀释度为:D=Pl/P2o上述测试结果经微机
处理,与所设定的标准进行比较,如果D值与所设定
的标准值相同,说明滤嘴烟支质量合格。如果D值大
于设定值,说明滤嘴烟支有漏气、爆口、接滤嘴不
牢等缺陷;如果D值小于设定值。说明滤嘴烟支过图1.3-7稀释度检测原理
紧或水分过高,需对卷烟机供丝进行微量调整。不论D值过大或过小,滤嘴烟支均为不合格,
微机系统将输出信号,在剔除鼓轮的特定位置予以剔除。由于每支烟都要由检测鼓轮传送,
并且均通过负压腔,所以使每支烟都得到稀释度检测,确保烟支不漏检。空头探测器在选择
鼓轮上探测到的空头烟信号已输进检测系统,这部分滤嘴烟支已被确认为不合格,因此,在
检测鼓轮上不再对之进行检测,而由剔除鼓轮予以剔除。当检测后的滤嘴烟支经过笫二测试
位置后,由于滤嘴烟支在负压帽内,不易脱出鼓轮槽,因此,在检测鼓轮座的卜.部有一预设
的吹气管,位于第二测量位置后的第四个轮槽上,经负压帽将滤嘴烟支吹离负压帽,但不离
开鼓轮,在与剔除鼓轮交接处传送到剔除鼓轮。
第四节典型卷接机组的基本概况
ZJ19(YJ19AJ29)卷接机组的作用及组成
YJ19卷烟机是与YJ29接装机整体考虑设计,以机组形式提供给用户的。它将烟丝、卷
烟纸卷制成烟条并切割成符合工艺要求的双倍长烟支,然后送入接装机进行二次分切,并利
用水松纸把烟支和滤嘴段包卷在一起,形成滤嘴卷烟。
YJ19卷烟机由供料系统、吸丝成形及重量控制系统、供纸系统、印刷系统、卷制成形
系统、切割系统等主要部件和风力系统、气动系统、润滑系统等辅助部件组成。部件之间通
过传动系统联系起来,由电气系统控制实现其各自的功能。
Y.J29接装机主要由下列部分组成:烟支供给系统、滤棒供给系统、水松纸供给系统、
搓接成形系统、烟支检测与调头输出系统、传动系统、气动系统、润滑系统组成。
二、ZJ19(YJ19/YJ29)卷接机组的总体布局
1.落料器2.供料系统3.供纸系统4.风室5平准器6.印刷系统
7.烟枪8.电烙铁9.刀头10.胶缸11.主电控箱12.电控柜
图1.4-1YJ19卷烟机总体布局
YJ19卷烟机的总体布局与其卷制工艺流程是相关的。从机器的前面看、整个卷烟机可
分为两大部分,右侧是对烟丝进行松散、限量、除杂的供料系统,它是整个机器空间布置的
最高部分;左侧的部分以机身为主,与在其上安装的各功能部件总称前身;烟丝通过风室中
的吸丝带从供料系统进入前身的烟枪,也就是说,风室是连接前后两大部分的桥梁;气动系
统主气分配板布置在供料部分上部的空腔中,这种布置既保证「该系统的清洁,又便于操作
和调整;风力系统的设计也允分考虑到空间的利用和管路方向的合理布置,使整体结构紧凑、
合理、实用;防护罩壳的设计既起了安全的作用,乂达到了美观的效果。YJ19卷烟机总体
布局见图1.4-1<,
345678910111213141516171819202122232425262728
56555453525150494847464544434241403938373635343332313029
1.水松纸纸盘架2.水松纸搭接装置3.胶带装置4.前后检测罩真空表5.拉纸柜6.水松纸库7.胶泵开关8.
供纸辑9.胶前加热器10.供胶器11.水松纸抬纸臂12.胶位调节器13.胶后加热器14.控制显示箱15.水
松纸鼓轮16.水松纸切刀17.并行鼓轮18.错位鼓轮19.传送鼓轮20.涯棒切割鼓轮21.滤棒料斗22.漉
棒切刀23.滤棒搅拌电机24.滤棒、烟支切割电机25.进烟鼓轮制动风机电机26.进烟鼓轮伺服系统27.
进烟鼓轮制动负压风机28.主风机过滤装置29.主传动输入轴33.进烟鼓轮31.烟支切割装置32.烟支切
割鼓轮33.旋转刮刀(本机不用)34.第一前分离鼓轮35.第二前分离鼓轮36.汇合鼓轮37.靠拢鼓轮38.
搓板39.取出鼓轮40.淘汰鼓轮41.最后切割装置42.最后切割鼓轮43.旋转刮刀(本机不用)44.第一后
分离鼓轮45.第二后分离鼓轮46.选择鼓轮47.取样盘48.检测鼓轮49.剔除鼓轮50.最后传送鼓轮51.
堆码控制带52.水松纸纸盘架脚踏开关53.取样抽屈54.控制板55.烟堆成型及调头装置56.下位传考带
图1-2-2YJ29接装机总体布局图
YJ29接装机的总体布局是根据烟支的流向而设计的,总体结构为一长方形箱体式,烟
支流向合理。从卷烟机接收双倍长无嘴烟支后,经分切、分离、搓接、切割、检测、熄支调
头到烟支装盘或贮存输送设备,烟支流向基本为一直线。在烟支运行过程中,辅以滤棒供给、
水松纸供给、乳胶供给,辅助部分与烟支流动方向垂直,使整体结构更趋合理。风力系统、
气功系统、电控系统除操作按钮外,均置于机器后边,有利于集成化和维修,并可减轻噪音
及粉尘对操作者的危害。总体布局见图1.4-2,从YJ29接装机的整体结构可以看到,烟支
运动过程的所有机构均置于机器前面,有利于操作和调整,各种显示操作功能均在明显位置,
可以很容易地发现问题并及时处理。
三、ZJ19(YJ19/YJ29)卷接机组的主要技术参数
生产能力7000支/m支,烟条速度525m/min(最大值),烟支长度50〜75mm,烟支直径
6.7〜8.5mm,滤棒长度80〜150mm,滤棒直径比烟支直径小0.1mm,水松纸宽26〜90mn,滤
棒卷烟长度65〜100mm,相对湿度55%〜65%,环境瘟度22℃〜30℃,噪音小于85dB(A)。
四、ZJ19(YJ19/YJ29)卷接机组的工艺流程
1.计量箱2.落料器3.控料翻板门4.计量箱高位光电管5.计量箱低位光电管6.计量辐7.落料根
8.磁铁装置9.烟丝挡板10.烟丝团高位光电管11.烟丝团低位光电管12.粗钩子滚筒13.篦箕
14.风扇辘15.喷射空气扩散器16.弹梗较17.漂浮室18.阀较19.下槽板20.集流管21.弹丝辘
22.细钩子滚筒23.吸丝道24.烟丝团25.清洁辘26.吸丝带27.螺旋回丝器与振槽28.平准器
图1.4-3供料及吸丝成形部分示意图
如图1.4-3所示,烟丝可通过风送或其它方式进入落料器,经其底部控料翻板门进入计
量箱,计量箱上有高位及低位光电管,控制计量箱内烟丝料位基本恒定。计量辐将计量箱内
的烟丝向下传送时,经落料里将烟丝松散,通过磁铁装置除去含铁杂物。计量辑的转速由烟
丝团高位与低位光电管控制,这是第一次限量控制。烟丝经挡板由粗钩子滚筒和细钩子滚筒
相互配合,对供丝量进行第二次限量控制,使烟丝流量保持基本恒定。清洁辘可将细钩了滚
筒上的烟丝刷下去。经粗钩子滚筒传送来的烟丝经篦箕,由弹丝辘送到风扇辘,被集流管吸
附,送入吸丝道,传送至吸丝带下面。而烟丝中密度较大的颗粒,先落至喷射空气扩散器上,
经弹梗辑弹落至飘浮室中,向上的气流可将颗粒中夹带的烟丝通过下槽板送至吸丝道中,而
梗签、梗块及其他杂物落至漂浮室的底部经阀根排走。吸丝带下面形成的烟丝束,卷成烟条
后由设置在烟枪与刀头之间的同位素检测器扫描检测,根据烟条平均重量变化,控制平准器
修剪烟丝束,以保持烟支平均重量稳定。从烟丝束上修剪下去的烟丝,通过螺旋回丝器和振
槽送回料斗。
如图1.4-4所示,装在纸盘轮上的卷烟纸,引出纸带后,穿过张紧装置中的调节粗,穿
过导纸辑和自动接纸装置,经供纸辑拖动,经断纸器到达印刷装置,从拉纸辑和压纸辑之间
及钢印与压印辐之间穿过,由钢印在纸带上完成烟支牌号等印刷后,经导纸板和钢印调整辑,
随卷烟布带进入烟枪。装在纸盘轮上等待拼接的卷烟盘纸,经过相同的途径,即纸带穿过调
节辑、导纸辐后,再穿过接纸装置和加速*昆,当在用卷烟盘纸即将耗尽时,自动搭接换纸。
1.钢印2.压纸43.17.加速辐45纸盘轮6.12.调节辐7.自动接纸装置8.供纸辐
9.断纸器10.拉纸辐11.压印辑13.14.导纸器15.导纸板16.钢印调整我
图L4-4供纸及印刷部分示意图
经平准器修整的烟丝束,与来自供纸印刷部分的卷烟纸汇合,由布带输送,经过烟舌、
小压板、上胶器、大压板、电烙铁等工作段,完成烟条成形。由刀头与喇叭嘴配合,将成形
烟条切割成双倍长度的烟支,并经烟支导板及双凸拨烟轮,将两倍长度烟支传送给接装机进
烟鼓轮。
如图1.4-5所示,由YJ19卷烟机卷制成形的双倍长烟支经卷烟机双凸轮拨烟装置进入
YJ29接装机进烟鼓轮,在进烟鼓轮负压作用下制动和定位,并改变烟支的运动方向,形成
一双倍长烟支流。进烟鼓轮的转动将烟支逐个传给烟支切割鼓轮烟支切割刀,把烟支切割鼓
轮上的烟支一切为二,成为两两一排的单长烟支。切割后的烟支被烟支切割鼓轮传送到第一
前分离鼓轮进行烟支的第一次分离,拉开距离的烟支从第一前分离鼓轮被传送到第二前分离
鼓轮,进行最终分离,分离后两烟支之间的距离等于双倍长滤嘴长度+2mm。此后,由滤嘴料
斗传送的滤棒经滤棒切刀切割、错位、并行后和烟支在汇合鼓轮上汇合,使双倍长的谑嘴段
和烟支在汇合鼓轮上形成“烟支+双倍长漉嘴段+烟支"的''烟组"。
汇合后的“烟组”传送到靠扰鼓轮,在靠拢鼓轮两挡环的作用下,烟支与双倍长滤嘴段
靠拢,消除它们之间的间隙,使烟支端面与双倍长滤嘴段端面靠紧,然后由靠拢鼓轮传送到
水松纸鼓轮和搓板之间。
此时的水松纸鼓轮已经接收到由水松纸供给系统送来的经加热和涂胶的水松纸,并经水
松纸切刀切割成等长片状,水松纸片和“烟组”汇合进入搓板和水松纸鼓轮之间,在搓板和
水松纸鼓轮的相对运动和压力作用下,滚搓成型,成为双倍长的滤嘴卷烟。
取出鼓轮接收搓接成形的双倍长滤嘴烟支,传给淘汰鼓轮。淘汰鼓轮一方面对卷接好的
烟支进行自然干燥,消除一部分由于搓接对烟支造成的温度升高,同时,将缺滤嘴的期支和
有接头纸的烟支淘汰,并将成形滤嘴烟传送给最后切割鼓轮。位于切割鼓轮之上的最后切割
刀将双倍长的烟条一切为二,成为两两一排的单长滤嘴烟支,然后在一对锥形后分离鼓轮上
被分开到预先设置的距离,再传送到选择鼓轮和检测鼓轮。
内外排烟可被•个大流量调头装置调头,使滤嘴头朝向同•方向。调头前的烟经过一个
挠性圆盘转向后与另一排烟支汇合,然后经出烟口向下短距离卜.落,落到一个与成品烟处理
系统相连的输送装置上。
第二章卷接设备机械传动分析
第一节卷烟机传动系统
一、卷烟机传动系统概述
(-)组成及作用
卷烟机的机械传动系统,分为主传动和副传动两大部分。两部分以动力源的不同来区分,
以主电机为动力源的传动叫主传动,其余由各单独电机驱动的分散传动部分统称为副传动。
卷烟机的主传动系统一般由烟条切割传动、喇叭嘴传动、烟枪布带传动、供纸印刷传动、吸
丝带传动、劈刀传动、部分供丝传动以及对接传动等部分组成。副传动系统包括部分供丝传
动、回丝传动、劈刀升降传动、风机传动、印刷调整传动等。此外,在中高速卷烟机上,副
传动还包括润滑油泵传动、油冷却风扇传动及供纸辑传动等。烟条切割系统中砂轮的传动,
在有些卷烟机型卜.属干主传动,有些则属干副传动,.与刀指结构有关。主传动系统与副传动
系统组合起来,为卷烟机各机构提供动力,实现应有的功能。其中主传动系统起主要传动作
用,使主要功能机构运动同步,协调有效地工作。副传动系统起到辅助传动作用,使相应辅
助机构按照设计要求动作,完成卷烟工艺过程中必不可少的辅助功能。
(-)卷烟机传动系统特点
卷烟机采用传统的机械传动方式,利用电动机将电能转化为机械能,驱动机器各功能部
件协调运动。在满足机器使用功能的前提下,其设计原则是使各传动单元布局合理,优化结
构,缩短传动链,提高传动精度,并使操作、维修和保养方便,易于安装和运输。其特点如
下:
1.主电机采用无级调速。由于生产条件、操作水平和原辅材料等诸多因素的影响,要求
卷烟机的运动速度能够调节,并且速度调节应平稳可靠,以免因电机速度不稳或陡变造成堵
丝、断纸等故障停机,也可避免传动中的冲击和回程误差。现代卷烟机主电机调速有两种方
式,一种是交流变频调速,使用交流电动机,如YJ19卷烟机;另一种是直流变压调速,使
用可控硅直流电动机,如YJ17卷烟机,两种均为无级调速。
2.采用单元式传动箱结构,油池润滑。将各执行机构的传动按单元划分
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