摘 要:本文主要為卷煙工業客戶委托處置的廢棄煙梗提供一種煙梗破碎方案。根據煙梗的加工特性及機械破碎原理,合理設計出在線煙梗破碎機破碎形式和機構,經過實踐論證該煙梗破碎設計已取得了較好的在復烤行業生產線的毀形效果。
關鍵詞:輥軸式 在線毀型 破碎機
1.探究背景
根據卷煙工業客戶的要求和煙草專賣規定要求,廢棄煙梗如果是要出廠需要進行毀形處理,將卷煙工業客戶不需要并委托處置的廢棄煙梗進行在線毀形處理,毀型處理后按煙草法律法規的要求進行處置,把煙梗變成小于3mm的煙梗末。所以依據生產實際研發了一種煙梗專用的在線粉碎機(輥軸式煙梗在線毀形破碎機),使煙梗從生產線上出來后就可以直接粉碎裝袋,符合煙草專賣要求,另外將卷煙工業客戶需要的煙梗進行計重包裝。
煙梗粉碎機是影響煙梗能耗與加工成本的重要因素,粉碎設備的改進對復烤生產有著重要的意義。本文結合現有工藝、設備、行業內現有的粉碎設備存在的問題和物料特性,經過多次思索和反復試驗探究,從輥軸式煙梗粉碎機研究的背景以及復烤形式與發展趨勢,綜合多種毀形設備的原理及其優點設計出煙梗粉碎機,該設備的結構簡單、檢修方便、使用可靠、粉碎效率高、粉塵污染小??梢怨澕s許多的人力、物力及倉庫資源,粉碎能力可擴充。
2.探究方案
考慮煙梗本身的物理特性,經過打葉撕分后的煙梗出口水分在16-19%,煙梗柔軟,柔韌性較好,不容易撕碎毀形,容易造成毀形設備粘敷,出現設備故障;經過烤梗機烘烤后,烤梗出口煙梗溫度在70℃左右,水分在10%左右,煙梗柔韌性與未烘烤前變化不大,也不容易撕碎毀形;煙梗烘烤后經過3分鐘以上物料輸送,自然與外界換熱,溫度降至53℃以下,水分在10-12%間,煙梗物理特性由韌性轉變為脆性,這時較為容易撕碎毀形,減少設備故障停機率。
2.1.機構簡介
針對上述煙梗加工特性,對煙梗破碎機進行設計。該煙梗破碎機主要由電動機、主從動三角皮帶輪、底座、機體、打輥、過濾網框欄、活動箱蓋、進料口、出料口、安全防護罩等部分組成。本機核心工作部件由打輥和對應的過濾網框欄組成。打輥主要由輥軸、轉盤、轉盤隔套、主銷軸、定位銷軸、銷軸隔套、打刀等部分構成,是一個圓柱形的轉子。在輥軸的表面上按相等的間距安裝有13個轉盤,轉盤通過鍵與輥軸連接并將動力傳遞給打刀,轉盤間由12個隔套分別隔開;沿轉盤直徑方向按6等分形式均勻地分布有6組打刀,每組打刀由12把打刀片組成,整個打輥共由72把打刀片構成,刀片的工作表面上鑲有硬質合金塊,以提高其表面硬度及耐磨性,延長其工作壽命;打刀通過轉盤、主銷軸、定位銷軸及隔套相連接及固定,均勻地沿打輥圓周分布,每一等分的打刀片沿打輥軸向剖切面采用交替錯位安裝, 有利于煙梗與刀片沖擊、撞擊、反擊破碎,以提高破碎效果。
過濾網框欄包圍在打輥之外,與打輥上打刀頂端之間保留有適當的間隙,過濾網框欄根據煙梗破碎機的不同工作要求和質量指標設計成不同的形式,在使用的過程中可根據不同的需要予以調換。活動箱蓋內表面設計安裝有鋸齒形圓弧瓦,有利于煙梗多次與瓦面的沖擊、撞擊、反擊,有效增加煙梗的撞擊摩擦面,有效提高煙梗的破碎率。設備上方長方形角鋼法蘭與機殼連接構成進料口。機殼內部打輥下方被半徑為360mm、厚度為5mm的過濾網框欄所包圍,過濾網框欄與機殼采用卡口式可拆卸組合安裝。
2.2.工作原理
煙梗從破碎機進料口進入破碎機后,啟動電機通過C型三角膠帶將動力傳遞給打輥皮帶輪,打輥皮帶輪通過鍵連接將動力傳到打輥軸帶動打輥沿物料進料方向高速旋轉運動,而過濾網框欄固定不動。煙梗與轉動打輥上的打刀片產生沖擊、反擊、碰撞從而達到破碎效果。
為了避免打輥破碎不完全,在打輥下方設置過濾網框欄,目的在于接篩沒破碎完全的煙梗,打輥轉動時刀片上產生的風力會將過濾網上的煙梗卷起,這些煙梗在氣流作用下再次與輥軸刀片進行碰撞,這樣能使煙梗得到充分的粉碎。為提高對煙梗的破碎效果,在活動箱蓋內表面安裝有鋸齒形圓弧瓦。粉碎的煙梗粉末經過濾網落入落料斗,在外部系統旋風除塵器機風氣流的作用下經出料口排出。
2.3.主要技術參數
產品性能參數:
2.3.1.電機: 55Kw φ60mm
2.3.2. C型三角膠帶:內周長Li=2800mm
性能指標:
(1)額定生產能力:3000~4000㎏/h
(2)輸入煙梗含水率12-16%
(3)破碎率≥95%
(4)物料種類:煙梗及涉煙廢料
耗能指標:
(1)打輥總功率:55Kw
(2)電源電壓: AC380±38V
(3)電源頻率: 50±1HZ
2.4.創新點與技術難點
該煙梗破碎機的創新點在于:利用打輥與過濾網框欄組合的方式來實現煙梗的破碎。打輥上每一等分的打刀片沿打輥軸向剖切面采用交替錯位安裝, 有利于煙梗與刀片沖擊、撞擊、反擊破碎,以提高破碎效果。
過濾網框欄包圍在打輥之外,與打輥上打刀頂端之間保留有適當的間隙,過濾網框欄根據煙梗破碎機的不同工作要求和質量指標設計成不同的形式,當煙梗未完全磨碎時落在濾網上,經打刀卷起在此進行充分的破碎。
活動箱蓋內表面設計安裝有鋸齒形圓弧瓦,有利于煙梗多次與瓦面的沖擊、撞擊、反擊,有效增加煙梗的撞擊摩擦面,有效提高煙梗的破碎率。
由以上煙梗破碎機創新設計,煙梗在破碎機里受到以下幾種機械力的聯合作用:1、由打刀的擊打;2、煙梗和鋸齒形圓弧瓦面之間的作用力、摩擦力;3、過濾網框欄對煙梗運動的阻擋力;4、風力系統以及打輥旋轉時所形成氣流的推動力;5、煙梗原料表面間的相互摩擦力。正是在這些機械力的聯合作用下,煙梗被完全毀型破碎。
3.結語
本文所探究的輥軸式煙梗在線毀形破碎機在復烤企業得到應用后,主要解決了煙梗在生產線上能夠及時粉碎成粉末。不需要將煙梗裝袋后運送到庫房保管,根據工業企業的需求再把煙梗運出倉庫集中處理。減少了現有的處理方式存在反復勞動,需要再周轉,搬運,儲存等環節,現在可以及時出廠,不需要再重復勞作,可以節約許多的人力、物力及倉庫資源,不但節約了成本還變廢為寶,實現雙盈,對整個煙草行業的發展與進步等具有深遠意義。
作者簡介:
楊云波(1977.1-)男,籍貫:云南石林,,單位:云南煙葉復烤有限責任公司石林復烤廠,職稱:助理工程師 ,研究方向:機械設備