PROTOS70卷接機組供絲針輥結構的改進

河南中煙工業有限責任公司 鄭州卷煙廠 栗勇偉

PROTOS70卷接機組供絲針輥結構的改進

河南中煙工業有限責任公司 鄭州卷煙廠 栗勇偉

PROTOS70卷接機組以其良好的性能被廣泛運用于卷煙企業，與MOLINS系列卷接機組相比，其性能在很多方面要優于MOLINS卷接機組，但是PROTOS70卷接機組在生產高檔卷煙時，由于高檔卷煙煙絲結構中長絲率偏高，在卷制過程中，煙條內煙絲密度分布有時會出現不均勻，類似竹節，俗稱 “竹節煙”。產生“竹節煙”的原因比較復雜，除了與機組風室部分運行狀況有關外，還與設備自身供絲結構也有直接關系。隨著高檔卷煙生產規模的擴大，該問題顯得尤為突出。本文，筆者通過對PROTOS卷接機組供絲結構進行分析，找出存在的問題，通過對PROTOS70卷接機組供絲針輥的缺陷進行了改進，取得了顯著效果。

一、PROTOS70針輥供絲結構原理

針輥部件的主要功能是完成卷煙機供絲工藝中的煙絲定量控制以及傳遞，其結構原理如圖1所示。

圖1 PROTOS針輥供絲結構原理

由圖1可知，煙絲經提升帶提升落入計量料槽（2）后，針輥（1）從計量料槽（2）中取出煙絲，勻絲板（4）沿軸向往復運動以便煙絲在針輥上均勻分布，煙絲在針輥與弧板之間傳遞并傳送給彈絲轆（3），彈絲轆（3）上的轆釘（7）把針輥（1）上的鋼釘間隙內煙絲撥下來，并拋至送絲帶（6）上，送絲帶帶動煙絲進行煙絲成型工序。針輥是由36塊針板固定在針輥圓筒的表面上，共6排針板，每排有12塊針板；每塊針板上有10排，每排有16個共計160個鋼針。整個針輥表面共計60排鋼針，每排有192個鋼針，共計11 520個鋼針，旋轉時鋼針攜帶煙絲向前輸送。彈絲轆有表面596顆轆釘。彈絲轆上的螺釘與針輥上的鋼針交錯運行（圖1下方的放大圖）。工作中，彈絲轆速度較高，由電機獨立驅動，轉速為890.7 r/min，便于把針輥上的煙絲取出。針輥速度與生產速度匹配，約10 r/min，隨著設備速度的變化而變化。

二、設備運行中存在的問題

近年來，隨著制絲工藝的不斷進步，卷煙機來料煙絲長絲率比例升高，因此產生煙絲長短不均勻，煙支的重量控制精度變低問題。一般來說，25～30 mm長的煙絲填充能力較好。煙絲過長，則在卷制過程中不易松散，造成煙支中的煙絲分布不勻，增加煙支的空松竹節；短煙絲及煙末與長煙絲難以混合均勻，也會造成煙支中煙絲分布不勻。實踐證明，長度為0.5～1.0 mm的煙末每增加l.0%，煙絲填充能力下降0.35%；長度小于0.5 mm的煙末每增加1.0%，煙絲的填充能力下降2.4%。通過對針輥供絲結構以及使用情況進行分析，PROTO70卷接機組供絲結構存在以下問題：

1. 針輥上的鋼針沿針輥徑向方向延伸，針輥表面的鋼針與煙絲輸送方向成90°角，針輥攜帶較長的煙絲時，煙絲或絲團在勻絲板處會產生滑落、滯后或阻塞現象，影響供絲穩定。如圖2所示。

圖2 改造前的針板

2. 由于彈絲轆速度遠高于針輥速度，彈絲轆取下長煙絲時要克服較大的阻力，從而造成彈絲螺釘彎曲，影響供絲效果，每次定期檢修時都要檢查螺釘完好情況，每月要更換30～40顆彎曲的轆釘，并且彎曲的轆釘也影響了供絲效果。

3. 在彈絲轆從針輥間隙取出煙絲時，在彈絲轆高速運轉情況下，煙絲在鋼針與轆釘之間被擠壓、撕裂嚴重，使得短煙絲增加，從而增加煙絲消耗，產生煙支空頭缺陷。

三、改進措施

把原來針板上沿徑向延伸的鋼針，改為鋼針沿針板徑向方向傾斜一定的角度，如圖3所示，則針板安裝在針輥圓筒上時，針板上的鋼針傾斜方向與針輥的轉動方向一致，傾斜角度大約在26°左右，類似于釘耙結構，可以使煙絲穩定輸送，同時彈絲轆受力也大大減小。根據計算,當鋼針傾斜角度在26°時，轆釘負荷約減少11%。改進后針輥攜帶煙絲更加穩定，對于較長的煙絲，不會出現煙絲滑落、滯后或阻塞現象。改進后由于彈絲轆和針板之間形成一定的夾角，從而減少了彈絲轆阻力，提高了彈絲轆釘的壽命，同時也減少了煙絲造碎。

圖3 改造后的針板

四、改進效果

供絲針輥改進后，在6#PROTOS70卷接機組上使用，經過8個月的驗證，運行穩定，沒有出現“竹節煙”情況，取得了良好的效果。根據測算，改進以后，轆釘壽命提高3倍，單臺設備一年可節約轆釘400個（每年檢修20次，每次更換20個），節省維修工時30 h。并且，該改進只需更換針板即可，投資較小。