PASSIM 卷接機(jī)組跑條煙絲在線回用裝置

胡風(fēng)華

（安徽中煙工業(yè)有限責(zé)任公司蕪湖卷煙廠，安徽蕪湖 241000）

0 引言

企業(yè)生產(chǎn)管理思想的最終目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)最大化，管理的核心內(nèi)容是通過消滅生產(chǎn)中的一切浪費(fèi)來(lái)實(shí)現(xiàn)成本的最低化。目前，卷接包車間PASSIM 機(jī)組的長(zhǎng)跑條絲需送到制絲車間進(jìn)行再加工，實(shí)際生產(chǎn)中，為保證煙支的品吸口感，這些跑條煙絲只能按照最低等級(jí)進(jìn)行參配使用，增加了制造成本。

根據(jù)財(cái)務(wù)部門統(tǒng)計(jì)，2018 年1～12 月，卷包車間5 臺(tái)PASSIM卷接機(jī)組產(chǎn)生的跑條煙絲總量達(dá)到2.8 萬(wàn)公斤以上。這些跑條煙絲在被回收、降級(jí)使用過程中產(chǎn)生了巨大成本浪費(fèi)。若能在線回收再利用機(jī)組上的長(zhǎng)跑條絲，則可以減少很多不必要的回收環(huán)節(jié)，降低成本。

1 方案選定

1.1 煙絲分離方式的設(shè)計(jì)

從煙槍前端出來(lái)的不僅有跑條煙絲，還伴隨有大量長(zhǎng)煙條和煙紙，從工藝要求的角度，這些煙條、煙紙不允許重新?lián)脚涞綗熃z中。因此，需要對(duì)跑條煙進(jìn)行篩選，過濾掉煙紙和煙條。由于分離量和執(zhí)行速度要求均不高，決定采用篩網(wǎng)進(jìn)行過濾。在本裝置中，篩網(wǎng)主要是篩除煙紙，因此，煙紙寬度是主要依據(jù)指標(biāo)。

由于卷煙紙的寬度為26.5 mm，為防止卷煙紙未被有效篩除，網(wǎng)眼間距必須＜26.5 mm。經(jīng)過試驗(yàn)，當(dāng)網(wǎng)眼間距＜20 mm 時(shí)，煙絲在網(wǎng)眼處將出現(xiàn)堵塞，造成淤積。因此，選用疏密度為1 目（25.4 mm）的篩網(wǎng)，可以有效達(dá)到過濾效果。

1.2 傳動(dòng)方式的選擇

在煙絲傳動(dòng)方式的選擇主要有機(jī)械傳動(dòng)及風(fēng)力傳動(dòng)兩種形式。機(jī)械傳動(dòng)方式有輸送帶傳輸、蝸桿傳輸、振槽傳輸?shù)刃问?，風(fēng)力傳動(dòng)主要包括正壓和負(fù)壓傳動(dòng)兩種形式。在傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上，從改造的經(jīng)濟(jì)性、傳輸系統(tǒng)的復(fù)雜程度、需要占用的空間等方面進(jìn)行綜合考慮，決定采用負(fù)壓傳動(dòng)。但是在試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，單獨(dú)采用負(fù)壓傳動(dòng)方式，因煙絲進(jìn)料口尺寸和原機(jī)吸絲吸風(fēng)量的限制，煙絲在進(jìn)料口不能被充分吸取，容易形成堵塞，從而影響裝置正常運(yùn)行。

因此在傳動(dòng)裝置上采用機(jī)械和負(fù)壓吸風(fēng)相結(jié)合的方式進(jìn)行煙絲回收。在煙絲收集箱進(jìn)料口安裝螺旋蝸桿，并加裝驅(qū)動(dòng)電機(jī)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械驅(qū)動(dòng)式進(jìn)料，避免煙絲在進(jìn)料口堵塞。在管道中利用原機(jī)的細(xì)絲負(fù)壓作為輔助煙絲輸送方式，實(shí)現(xiàn)煙絲從管道到吸絲落料箱的輸送。

1.3 煙絲回絲位置的確定

分析PASSIM 機(jī)組供絲原理，將煙絲直接回送到落料箱能夠避免煙絲的過分淤積導(dǎo)致的供絲故障，是最佳選擇。目前卷煙機(jī)使用落料箱單側(cè)吸絲進(jìn)料口進(jìn)料，落料箱上在用進(jìn)料口的另一側(cè)相同位置有一備用進(jìn)料口，可以考慮作為在線回絲管道到落料箱的入口，利用快速鎖機(jī)構(gòu)進(jìn)行連接實(shí)現(xiàn)功能，如圖1 所示。

圖1 PASSIM 卷煙機(jī)跑條煙絲在線回用系統(tǒng)

1.4 在線煙絲回用裝置最終結(jié)構(gòu)（圖2）

跑條煙絲在線回收裝置由篩分桶、煙絲回收桶、螺旋蝸桿輸送裝置、煙絲輸送管道、氣動(dòng)截止閥等部件組成。在煙槍出口下方固定安裝一只篩分桶對(duì)跑條煙絲進(jìn)行初次過濾，并在煙絲回收桶的篩網(wǎng)上進(jìn)行二次分離。煙絲回收桶下部安裝一管道快速連接件，與回絲管道接口進(jìn)行連接，通過螺旋蝸桿的機(jī)械驅(qū)動(dòng)和負(fù)壓輔助實(shí)現(xiàn)動(dòng)力輸送。管道由備用進(jìn)料口接入到原機(jī)落料箱，在落料箱連接處管道上安裝一氣動(dòng)截止閥以控制回收管道的開閉，當(dāng)截止閥打開時(shí)利用主機(jī)吸絲負(fù)壓將煙絲回收桶底部的煙絲輸送到落料箱內(nèi)實(shí)現(xiàn)煙絲的在線回收利用。

2 部件設(shè)計(jì)

2.1 篩分桶設(shè)計(jì)

圖2 卷煙機(jī)跑條煙絲在線回用系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)

篩分桶對(duì)跑條煙絲進(jìn)行初次過濾。加工尺寸為26 cm×25 cm×22 cm 的不銹鋼煙絲過濾箱，頂端和底端通透，箱底加裝網(wǎng)眼尺寸為25 mm 的過濾篩網(wǎng)，安裝固定在煙條微波檢測(cè)器下方。跑條煙絲和煙紙、長(zhǎng)煙條等落入篩分桶，在篩網(wǎng)過濾下，煙絲自由落下進(jìn)入下方的煙絲收集桶，完成跑條煙絲的初次篩分。

2.2 煙絲收集桶設(shè)計(jì)

分離后的煙絲落入煙絲收集桶中，無(wú)需在外力作用下能夠自行匯集到煙絲輸送管道的入口端，同時(shí)便于回收裝置對(duì)煙絲的吸取。

設(shè)計(jì)并加工尺寸為68 cm×25 cm×56 cm 的矩形不銹鋼桶，上頂面為鏤空，煙絲篩分桶中篩分出的跑條絲在重力作用下落入到煙絲收集桶中。過濾箱放置在煙槍出口端下方護(hù)罩內(nèi)的空置處，箱底安裝有4 個(gè)滾輪，便于移動(dòng)取出，對(duì)箱體進(jìn)行清潔。桶口下方20 cm 處安裝有一塊活動(dòng)的不銹鋼絲過濾網(wǎng)，濾網(wǎng)兩端固定在桶壁兩邊掛鉤上。濾網(wǎng)上安裝有一排不銹鋼絲，間距為25 mm。通過該過濾網(wǎng)實(shí)現(xiàn)跑條煙絲的二次篩分，有效避免煙紙和長(zhǎng)煙條被吸入吸絲落料箱中。

為保證負(fù)壓能夠平穩(wěn)均勻地吸走煙絲，在收集桶內(nèi)部?jī)蓚?cè)采用斜襯板設(shè)計(jì)。將光滑的不銹鋼板做成30°的傾角，兩側(cè)高向中間集中。另外桶底前段交匯處為一段直徑50 mm 的半圓形槽，且半圓槽前段和后段吸風(fēng)口處也呈30°的傾角。通過這種設(shè)計(jì)，煙絲在重力作用下從兩邊的斜側(cè)板均勻地滑向中間的半圓槽，再由半圓槽的前段滑向后段的吸風(fēng)口，避免煙絲在跑條桶中產(chǎn)生堵塞、淤積等問題，順利完成跑條煙絲回收。

2.3 螺旋定量送料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

在煙絲收集桶底部設(shè)有一段半圓槽，內(nèi)有一段直徑8.7 mm、螺距4.2 mm 的不銹鋼螺旋蝸桿機(jī)構(gòu)，將落到收集桶底部的煙絲輸送到連接口，再通過負(fù)壓吸風(fēng)將煙絲輸送至煙絲落料箱。采用螺旋定量送料機(jī)構(gòu)，可以有效解決煙絲在桶底堆積過多造成的進(jìn)料口堵塞，防止造成設(shè)備故障。

在收集桶的外面安裝1 臺(tái)氣動(dòng)馬達(dá)，通過齒形帶驅(qū)動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)。該馬達(dá)使用設(shè)備的壓縮空氣作為動(dòng)力源，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行安全，同時(shí)可通過手動(dòng)閥控制氣路接通，避免能耗浪費(fèi)。

2.4 煙絲傳輸回絲管道設(shè)計(jì)

（1）管道入口端。在PASSIM 卷煙機(jī)到頭部位下方有1 個(gè)Φ50 mm 的吊裝孔，可以作為煙絲傳輸管道接口的入口加以利用。在其前端安裝1 個(gè)矩形的磁性接口，接口內(nèi)部的管口上配合有密封皮圈。接口外側(cè)安裝有彈性卡扣，能和另一端接口快速連接固定。煙絲收集桶的后方底部也裝有一個(gè)帶有密封圈的磁性接口，兩個(gè)接口可以快速對(duì)接，并通過彈性卡扣進(jìn)行固定，密封良好，拆卸簡(jiǎn)單，方便設(shè)備衛(wèi)生清理。吊裝孔內(nèi)焊接固定一段管徑50 mm 的L 形不銹鋼管道，作為和煙絲傳輸管道連接的接口。

（2）煙絲傳輸管道。選用一段長(zhǎng)6.5 m、管徑50 mm 的PVC鋼絲螺旋管作為煙絲傳輸管道。鋼絲螺旋管具有一定強(qiáng)度和柔性，適合在機(jī)身內(nèi)部復(fù)雜的空間內(nèi)穿行，內(nèi)壁光滑，可有效減少煙絲在風(fēng)力傳輸中造成的擠碎。

（3）煙絲出口端。加工一塊和原蓋板相同尺寸的不銹鋼蓋板，代替原吸絲落料箱左側(cè)備用進(jìn)料口的封閉蓋板。在不銹鋼蓋板中心加工一個(gè)直徑50 mm 的圓孔并焊接一根直徑50 mm 的L 形不銹鋼管。鋼管和鋼絲螺旋管的另一端連接，構(gòu)成完整的回絲管道。

2.5 手動(dòng)控制閥設(shè)計(jì)

在進(jìn)料口側(cè)不銹鋼管道上加裝一個(gè)氣動(dòng)截止閥，人工控制煙絲傳輸管道的開閉，實(shí)現(xiàn)管道負(fù)壓吸絲可控性。需要在線回絲時(shí)，手動(dòng)操作控制閥控制截止閥開啟，吸完后再關(guān)閉，有效防止負(fù)壓浪費(fèi)。

3 改進(jìn)后煙絲碎絲率測(cè)試

為確認(rèn)吸絲負(fù)壓對(duì)煙絲造碎程度的影響，采用試驗(yàn)方法測(cè)量煙絲經(jīng)負(fù)壓管道吸絲前、后整絲率的數(shù)據(jù)，共測(cè)量20 組數(shù)據(jù)，見表1。

表1 回用煙絲吸絲前后碎絲率測(cè)量數(shù)據(jù)

對(duì)負(fù)壓吸絲前后煙絲的碎絲率數(shù)據(jù)進(jìn)行雙比率檢驗(yàn)，P 值為0.281。根據(jù)檢驗(yàn)結(jié)果，經(jīng)負(fù)壓管道吸絲前后煙絲的整絲率無(wú)顯著變化。

新的跑條煙絲回用裝置在5#PASSIM 機(jī)組安裝使用后，跟蹤記錄機(jī)組12 月每周產(chǎn)生的跑條煙絲數(shù)據(jù)，見表2。12 月產(chǎn)生12.67 kg 未在線回用的跑條煙絲，這是因周末生產(chǎn)停機(jī)時(shí)煙絲排空，無(wú)法在線回用所造成。根據(jù)前期統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，改進(jìn)前每月該機(jī)臺(tái)產(chǎn)生的跑條煙絲量為755.28 kg，據(jù)此計(jì)算，改進(jìn)后，跑條煙絲在線利用率P=（1-12.67/755.28）×100%=98.3%。

表2 5#PASSIM 機(jī)組12 月每周產(chǎn)生的跑條煙絲數(shù)據(jù)

4 結(jié)束語(yǔ)

本裝置結(jié)合PASSIM 機(jī)組設(shè)備的實(shí)際情況，盡可能在原設(shè)備基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，簡(jiǎn)單利用原機(jī)的負(fù)壓系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了跑條煙絲在線回用功能。改進(jìn)后，操作工無(wú)需收集整理跑條煙絲，工作量下降，效果良好。生產(chǎn)中產(chǎn)生的跑條煙絲不用經(jīng)過降級(jí)及加工處理，節(jié)約了人力，降低了成本。經(jīng)物理測(cè)試數(shù)據(jù)驗(yàn)證，跑條絲重復(fù)利用未對(duì)煙支圓周、重量等物理指標(biāo)造成顯著影響。本裝置的設(shè)計(jì)成功，為PASSIM 卷煙機(jī)的跑條煙絲回用提供了一種新的思路。