雙層輥式篩分破解系統(tǒng)在打葉復烤葉片結構“降大提中”的應用

摘要 針對打葉復烤生產過程中打后葉片結構大片比例超標及大、中片比例偏低的問題，設計了一種雙層輥式篩分破解系統(tǒng)。該系統(tǒng)由皮帶輸送機、振動輸送機、雙層輥軸篩分破解設備組成，通過皮帶輸送機和振動輸送機松散和攤薄煙葉，提升篩分效率；利用輥式篩分破解設備對片煙進行剪切，以減少片煙外形尺寸，并篩分出片煙中大、中、小尺寸的片煙。以永州復烤廠C3F烤煙煙葉為對象，進行6次篩分破解試驗，結果表明：經輥式篩分破解系統(tǒng)處理后，大片率（>25.40 mm）下降了11.92%；中片率（6.35～25.40 mm）提高了9.60%；小片率（2.36～6.35 mm）增加了2.11%，碎片率（<2.36 mm）增加了0.29%。

關鍵詞 片煙尺寸；煙葉篩分；片煙結構；大片篩分；片煙剪切

中圖分類號 TS 44+3 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2024）22-0171-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.22.036

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Application of Double-layer Roll Screening Cracking System in “Lowering and Lifting” of Blade Structure in Rebaking

ZHOU Shun-feng ， SONG Zhi-yong，PENG Yong-feng et al

（Hunan Province Tobacco Threshing and Redrying Co.， Ltd.， Yongzhou，Hunan 425000）

Abstract In order to obtain reasonable structure and size of tobacco in threshing and redrying production， a double-layer roller screening and cracking system was designed. The system is composed of belt conveyor， vibrating conveyor and double-layer roller screening and cracking equipment. Loose and thin materials through belt conveyor and vibrating conveyor to improve screening efficiency;The roll screening and cracking equipment is used to cut the tobacco to reduce the area of tobacco and screen out the large， medium and small sized tobacco. Taking C3F flue-cured tobacco leaves of a tobacco factory as the object， six screening and cracking experiments were carried out. The results showed that the percentage of large pieces （>25.40 mm） decreased by 11.92% after being treated by roller screening and cracking system;the middle slice rate （6.35-25.40 mm） increased by 9.60%;the fraction of small pieces （2.36-6.35 mm） increased by 2.11%， and the fraction （<2.36 mm） increased by 0.29%.

Key words Strips’size;Tobacco screening;Strips’ structure;Large screening;Strips’ cutting

隨著制絲、卷接工藝技術和設備水平的提高以及制絲加工理念的轉變^［1］，使卷煙生產企業(yè)對打葉復烤提出了更高的質量要求。打葉復烤后的葉片結構影響卷煙的品質^［2-4］，控制大片率＞1″（＞25.4 mm），提高中片率1/2″～1″（12.7～25.4 mm）成為目前卷煙生產對片煙結構的新要求。打葉葉片尺寸的最佳范圍為1/2″～2″（12.7～50.0 mm），當葉片尺寸＜12.7 mm時，煙絲填充能力急劇下降；而葉片尺寸＞2″（＞

50.0 mm）時，填充能力增加不明顯，而且會影響卷煙機的效

率和卷煙質量，特別是對于當前新興的細支煙影響更大?？驒诔叽绾痛蛉~輥轉速是控制葉片結構尺寸的重要部件^［5-8］，可通過調整設備參數控制超大片的比例，但是煙葉加工的出片率受打輥轉速和框欄影響較大，為了提高中片率而加大打輥轉速，煙葉損耗會加大，出片率降低。

1 工藝設計

為了實現降大片，提中片^［9-10］，控制片煙尺寸，筆者設計了一種雙層輥式篩分破解系統(tǒng)，主要工藝布局如圖1所示。

根據工藝布局圖，大流量片煙進入篩分破解系統(tǒng)后，在篩輥旋轉作用下，片煙邊攤薄邊向前輸送，片煙上層經過3級初篩分兩級打切、下層3級精細篩分和3級精細打切后，合格片煙直接排出，超大片和大片片煙打切后成為合格片煙，直接排出，使超大片和部分大片片煙得到有效控制，滿足減少超大片比例，控制大片比例，增加中片比例。

2 結構設計

大片處理機將打葉匯總后的葉片通過皮帶傳輸機和振動輸送機輸送到入口處，通過雙層輥式篩分破解系統(tǒng)進行多次篩分、多次破解、邊篩分邊破解，及時將篩選出的超大片煙葉＞2″（＞50 mm）單獨進行低速揉打破解^［11］。由于匯總后的葉片量較大，使用傳統(tǒng)的振篩進行篩分，大量煙葉堆積在振篩的篩網上，振篩在輸送過程中做前拋運動，由于幅度太小，上層煙片不能翻到下層，難以進行充分篩分。同時，振篩在篩分輸送過程中黏網、掛網、清理困難，極大影響篩分效果。通過試驗，梯級篩面和人字形篩面篩分率均不到30%。

2.1 雙層輥式篩分機結構設計

采用2層輥篩進行篩分，每層輥篩中設計有多次篩分及揉打破解機構，實現對打葉機輸出的片煙進行多次篩分、多次破解、邊篩分邊破解的最佳處理效果，結構如圖2所示。特點：上層量大且厚薄不一，采用多次粗篩輕打，避免產生破損。下層量小且厚薄均勻，采用多次精篩精打，滿足工藝指標要求。大片篩分破解系統(tǒng)的上層煙片入口處流量最大，向前滾篩運動煙片厚度逐漸變薄，采用多級粗篩輕打，篩分出絕對的超大片，避免產生碎損。下層煙片量小且均勻分布在整個輥篩面上，因此采用分段、多級的精篩精打，精細調整各級的篩分輸送轉速、打葉轉速，進行精篩精打，以滿足不同工藝指標要求。

2.2 星輥篩結構設計

針對片煙輸送過程造碎和篩分問題，設計交錯時輥篩，結構如圖3所示。

輥篩的輥筒由鏈齒型撥片按一定的尺寸組合，組合尺寸的大小確定了漏料的大小。煙葉進入輥篩后，通過成排的撥片將超大片向前輸送，在輸送過程中，符合尺寸的煙片掉入下層。由于輥篩為動態(tài)組合，也有部分超大片跟隨葉片落入下層。為了保證輥篩在篩分過程中不對煙葉進行造碎，鏈齒型撥片用非金屬材料制作，輥筒的間距可調，可以調整煙片的輸送速度和篩分效果。該裝置具有篩分流量大，篩分效率高，可實現零堵塞等特點，且能夠根據生產實際需求進行靈活調節(jié)，從而高效、可控地對超大片和大片進行精確篩分，較好地滿足打葉線的實際流量生產要求。

2.3 旋轉打切輥設計

葉片破解過程，傳統(tǒng)硬質合金高速打刀會造成煙葉破損，碎末較多，損耗相對較大，為此筆者選用硬度較低的鋼材（圖4）。

定刀片為水平條形刀片，上端與殼體上的刀架相連接，另一端懸空，并在懸空端的工作側邊設有刃口，動刀安裝在旋轉打切輥上，定刀刃口與動刀盤上的條形刀片的刃口配合構成剪切刃口，在轉打切輥帶動下，通過動刀盤與定刀片配合產生的撕扯、剪切力，將大尺寸煙片打切為合格的小尺寸煙片，之后經過濾網過濾后從出料口排出，不合格的煙片則在旋轉打切輥的作用下繼續(xù)被打切，如此完成大煙片的改小。同時，兩兩水平條形刀片之間設有調節(jié)塊，調節(jié)塊根據需要設置不同寬度的若干塊，以便通過固定刀片與動刀盤配合對煙片進行打切，再根據需要對兩兩水平條形刀片的間距進行調整。

3 試驗設計與分析

3.1 試驗方法

選用湖南永州C3F（云87）等級煙葉進行6次試驗，分別檢測篩分破解前片煙尺寸≥25.40 mm、12.70～<25.40 mm、6.35 mm～<12.70 mm、2.36 mm～<6.35 mm，<2.36 mm 的重量，試驗結果見表1。

通過計算，優(yōu)化前、后各尺寸片煙比例見表2。

3.2 數據分析

由表2可知，片煙尺寸≥25.4 mm在篩分優(yōu)化前所占的比例平均為39.23%，優(yōu)化后為27.31%；尺寸6.35～<25.40 mm在優(yōu)化前所占的比例為52.92%；片煙尺寸2.36～<6.35 mm在優(yōu)化前所占比例為6.71%，優(yōu)化后為8.82%；片煙尺寸<2.36 mm在優(yōu)化前所占比例為1.09%，優(yōu)化后為1.34%。不同尺寸片煙比例變化情況如圖5所示。

從圖5可以看出，經輥式篩分破解系統(tǒng)處理后，片煙各尺寸占比明顯增加，只有大片占比下降，大片率（≥25.4 mm）下降了11.92百分點；中片率（6.35～<25.4 mm）提高了9.60百分點；小片率（2.36～<6.35 mm）增加了2.11百分點，碎片率（<2.36 mm）增加了0.25百分點。

在篩分破解試驗中，從篩分破解前后的變化可以看出雙層輥式篩分破解系統(tǒng)可有效降低片煙的大片比例，增加片煙的中片比例，產生的造碎比例低。

4 結論

（1）雙層篩分和打切同時進行的片煙結構處理方法篩分

流量大，可實現零堵塞，能夠較好地滿足打葉線的實際流量生產要求，可與現行打葉復烤線上的設備共同聯合運行，實現打葉復烤的自動化、連續(xù)化生產，從而提高生產效率。

（2）分層、分段式星輥篩分方式，通過星輥大小、轉速和間距調節(jié)，可實現不同尺寸煙片分選要求，具有篩分效率高、適應范圍廣等優(yōu)點，能夠較好實現對煙葉尺寸結構的精細調整。

（3）星輥篩分段間加入打切工藝的方式，通過打切刀大小、轉速和動刀定刀間距的調節(jié)，可控制對不同大小煙片的撕拉強度，使超大片和大片煙葉有效分解為合格煙片，提高片煙結構均勻性。

（4）雙層輥式篩分破解系統(tǒng)具有高效、可控、可在線運行的特點，所采用設備結構簡單、操作便捷、運行穩(wěn)定、維護方便，能夠根據實際需求，靈活調節(jié)參數，從而高效可控地對超大片和大片煙葉進行有效篩分和分解，提高片煙結構均勻性，對于進一步提高片煙結構質量具有較好的實用價值和推廣應用意義。

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