集中輪與蓋板對(duì)濾棒外觀質(zhì)量的影響

張新星，唐 明，王光磊

（紅云紅河（煙草）集團(tuán)有限責(zé)任公司紅河卷煙廠，云南紅河 652399）

0 引言

在實(shí)際生產(chǎn)中，濾棒規(guī)格眾多，不同規(guī)格的濾棒在長(zhǎng)度、圓周、吸阻、原輔料等諸多方面存在差異，在傳輸過程中受力不一致，對(duì)負(fù)壓吸風(fēng)的要求也會(huì)有所不同。在濾棒成型機(jī)生產(chǎn)濾棒過程中，集中輪與蓋板起傳送和換向的作用。蓋板通過固定支架與壓緊裝置覆蓋在集中輪上部，與集中輪協(xié)同工作將切割完成的高速運(yùn)動(dòng)的濾棒減速及排列整齊，并將濾棒的軸向直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)閺较蛐D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在此過程中，集中輪與蓋板起到重要作用，是保證濾棒正常輸送和確保濾棒外觀質(zhì)量不受影響的重要部件。

在實(shí)際生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，更換濾棒規(guī)格或設(shè)備運(yùn)行較長(zhǎng)一段時(shí)間后會(huì)出現(xiàn)觸頭濾棒、或者不到位折彎濾棒等不合格產(chǎn)品。為提升濾棒外觀質(zhì)量，對(duì)集中輪與蓋板結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，如集中輪的工作原理、蓋板上吸風(fēng)孔的不同區(qū)域位置、濾棒的不同規(guī)格以及吸風(fēng)大小的不同等，最終消除濾棒在鼓輪上運(yùn)動(dòng)傳輸時(shí)產(chǎn)生的不合格產(chǎn)品，為集中輪與蓋板吸風(fēng)的調(diào)節(jié)提供科學(xué)的、可靠的理論依據(jù)與正確方法。

1 集中輪與蓋板對(duì)濾棒外觀的質(zhì)量影響分析及調(diào)整方法

1.1 集中輪工作原理及吸風(fēng)流向

集中輪工作原理：經(jīng)加速輪加速分離的濾棒一支支地被送入集中輪，在負(fù)壓吸風(fēng)的作用下產(chǎn)生制動(dòng)作用，濾棒在距離集中輪槽中擋塊前5～10 mm 停止運(yùn)行；通過負(fù)壓吸風(fēng)的再次作用，將濾棒整齊的吸附在集中輪上，通過集中輪上分氣盤的作用將濾棒傳送到剔除鼓輪；剔除鼓輪根據(jù)來料的實(shí)際情況對(duì)不合格濾棒進(jìn)行剔除[1]。集中輪通過不停歇轉(zhuǎn)動(dòng)將濾棒的高速直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)閳A周運(yùn)動(dòng)，達(dá)到輸出濾棒的目的（圖1）。集中輪工作時(shí)，由于集中輪內(nèi)部的分氣盤有多個(gè)分隔腔體，當(dāng)負(fù)壓風(fēng)機(jī)產(chǎn)生負(fù)壓吸風(fēng)時(shí)，集中輪上特定區(qū)域的風(fēng)孔上就會(huì)有負(fù)壓吸風(fēng)通過，形成對(duì)濾棒的吸力（圖2）。

集中輪表面軸向有許多凹槽通道，通道內(nèi)有許多負(fù)壓吸風(fēng)孔，在不同區(qū)域吸風(fēng)孔結(jié)構(gòu)不同，所形成的吸風(fēng)流向也不一樣（圖3）。濾棒經(jīng)加速輪加速后進(jìn)入集中輪凹槽通道，在其中高速前行的濾棒首先經(jīng)過有導(dǎo)向斜口的吸風(fēng)孔，孔內(nèi)有來自負(fù)壓風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的負(fù)壓吸風(fēng)，對(duì)經(jīng)過的濾棒產(chǎn)生相反方向的吸附力，降低濾棒在凹槽通道的前進(jìn)速度；降低速度后的濾棒繼續(xù)進(jìn)入有導(dǎo)向槽口的吸風(fēng)槽和吸風(fēng)孔，這里有來自負(fù)壓風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的負(fù)壓吸風(fēng)，將軸向速度已經(jīng)很低的濾棒往左吸至輕貼凹槽側(cè)壁以達(dá)到整齊排列的目的。

圖1 濾棒輸出原理

圖2 分氣盤負(fù)壓吸風(fēng)進(jìn)氣位置

圖3 集中輪吸風(fēng)孔結(jié)構(gòu)

當(dāng)蓋板蓋下后，負(fù)壓產(chǎn)生的吸力方向也不一樣，生產(chǎn)運(yùn)行時(shí)濾棒受力方向如圖4 所示。其中，在制動(dòng)區(qū)域，濾棒受力方向略偏向右下方，通過反向吸附力急速降低濾棒速度；在排列區(qū)域，濾棒受力方向向左下方，通過負(fù)壓力將軸向速度已經(jīng)降至很低的濾棒往左吸至輕貼凹槽側(cè)壁，以達(dá)到整齊排列的目的。

1.2 蓋板各區(qū)域風(fēng)孔工作原理分析

KDF3E 蓋板如圖5 所示。其中，區(qū)域①的風(fēng)孔為制動(dòng)風(fēng)孔，即通過負(fù)壓使空氣快速通過風(fēng)孔形成風(fēng)力直接作用在濾棒外表面，同時(shí)濾棒端頭前急速的氣流對(duì)濾棒起阻礙作用，兩方面共同作用達(dá)到制動(dòng)的目的；區(qū)域②的風(fēng)孔為排列風(fēng)孔，在該區(qū)域風(fēng)孔進(jìn)氣，使得氣流橫穿過鼓輪側(cè)壁前端小塊區(qū)域，對(duì)橫向前進(jìn)過來的濾棒起到一定的阻礙作用，從而盡可能地降低濾棒端頭對(duì)鼓輪側(cè)壁的沖撞，以到達(dá)濾棒整齊排列并且降低或消除濾棒端頭外觀質(zhì)量不良的情況；區(qū)域③的風(fēng)孔也是為降低濾棒橫向移動(dòng)速度，盡可能降低濾棒端面的沖擊。從分氣盤的結(jié)構(gòu)可以看出，在該區(qū)域的集中輪凹槽中吸風(fēng)孔是沒有吸風(fēng)的，旋轉(zhuǎn)過程有可能會(huì)使濾棒脫離鼓輪凹槽，這種情況下濾棒移動(dòng)會(huì)加快，側(cè)面來自蓋板吸風(fēng)孔的進(jìn)氣則可以將濾棒略微輕壓在凹槽通道內(nèi)壁，以降低濾棒橫向移動(dòng)速度，從而保證濾棒端面整齊不受損。

圖4 負(fù)壓吸風(fēng)流向

1.3 集中輪引發(fā)的常見濾棒質(zhì)量問題

當(dāng)集中輪負(fù)壓吸風(fēng)調(diào)節(jié)不當(dāng)、負(fù)壓吸風(fēng)管道或者濾網(wǎng)積灰較多、集中輪凹槽保養(yǎng)或調(diào)節(jié)不到位或者負(fù)壓風(fēng)機(jī)頻率調(diào)節(jié)不當(dāng)?shù)惹闆r發(fā)生時(shí)，都會(huì)對(duì)濾棒外觀質(zhì)量造成一定程度的損傷，下面是3 種常見的在集中輪處產(chǎn)生的濾棒質(zhì)量問題。

（1）嚴(yán)重觸頭。集中輪處導(dǎo)致較嚴(yán)重觸頭的情況：負(fù)壓吸風(fēng)位置調(diào)節(jié)太靠左，即制動(dòng)時(shí)間過晚，制動(dòng)距離不足；鼓輪對(duì)位不正確；負(fù)壓吸風(fēng)不足，風(fēng)孔部分堵塞等[2]。

（2）端頭切口不良甚至伴有小觸頭。產(chǎn)生端面不良或較多微小觸頭的原因主要是濾棒在進(jìn)入排列區(qū)受到軸向力較大，產(chǎn)生較大的速度沖向凹槽側(cè)面擋板。

（3）彎折濾棒。由于負(fù)壓吸風(fēng)太大，濾棒在傳送過程中不能到達(dá)相應(yīng)的位置，導(dǎo)致碰撞到其他物體而使濾棒彎折、變形。

1.4 鼓輪上濾棒分布調(diào)整要點(diǎn)

可以通過調(diào)節(jié)使濾棒經(jīng)過排列區(qū)進(jìn)入集中輪槽末端，有4種調(diào)節(jié)方式。

（1）吸風(fēng)調(diào)節(jié)桿調(diào)整。這是常規(guī)的調(diào)整方法，重點(diǎn)不是制動(dòng)區(qū)的排列情況，而是排列區(qū)通過濾棒的排列情況：制動(dòng)過晚，濾棒未轉(zhuǎn)動(dòng)到排列區(qū)就已到達(dá)側(cè)壁，易產(chǎn)生批量觸頭；制動(dòng)過早，濾棒直接越過排列區(qū)，同樣會(huì)造成濾棒端口微觸頭。

（2）車速調(diào)節(jié)。不同車速濾棒在鼓輪上的分布有所區(qū)別，其中以普通規(guī)格的濾棒區(qū)別較為明顯。普通成型紙相對(duì)6000 cu、10 000 cu 成型紙透氣度極低，在制動(dòng)區(qū)受力相對(duì)較大、制動(dòng)效果明顯。普通規(guī)格的濾棒，速度改變很容易改變?yōu)V棒在鼓輪上的排布，造成端口不良，出現(xiàn)小觸頭濾棒，可以通過提速或者降速消除此類問題。對(duì)于普通濾棒來說，宜保持一定的車速運(yùn)行，避免過多的速度切換。

（3）風(fēng)孔調(diào)節(jié)。對(duì)普通濾棒的觀察，由于普通紙表面摩擦力較大，移動(dòng)阻礙相對(duì)高透紙較大，濾棒越過區(qū)域②末端負(fù)壓孔的可能性較大。對(duì)于此類問題，可以通過減少區(qū)域③的負(fù)壓風(fēng)孔、適當(dāng)增加濾棒移動(dòng)速度，使得濾棒不能跨過區(qū)域②風(fēng)孔。

（4）鼓輪蓋板更換調(diào)節(jié)。根據(jù)設(shè)備說明書相關(guān)章節(jié)知識(shí)得知，不同濾棒長(zhǎng)度鼓輪蓋板尺寸是有區(qū)別的。表1 是部分濾嘴規(guī)格對(duì)應(yīng)的蓋板長(zhǎng)度[3]。

圖5 蓋板結(jié)構(gòu)

表1 濾棒長(zhǎng)度規(guī)格與蓋板尺寸mm

2 總結(jié)與展望

通過前面章節(jié)的介紹與分析，對(duì)集中輪與蓋板的工作原理，對(duì)濾棒外觀的重要性以及調(diào)整方式方法有了比較深入的了解。通過理論與實(shí)踐相結(jié)合，可以看出濾棒的端口質(zhì)量不良或觸頭對(duì)于任何牌號(hào)的濾棒都是可以改善消除的。隨著成型機(jī)的迭代更新，集中輪與蓋板也發(fā)生了相應(yīng)的變化，最終的目的也是為了消除濾棒在傳輸過程中所帶來的外觀的損傷。在實(shí)際生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)，更新迭代的新機(jī)器所帶來的變化也許并沒有KDF3E 這種機(jī)型的集中輪與蓋板傳輸效果好，因此掌握工作原理，期待更加合理的濾棒傳送結(jié)構(gòu)。