YJ17型卷煙機梗絲分離三次風選裝置的設計

廖艷培，陳志堅

（廣東中煙工業有限責任公司梅州卷煙廠，廣東 梅州514016）

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YJ17型卷煙機梗絲分離三次風選裝置的設計

廖艷培，陳志堅

（廣東中煙工業有限責任公司梅州卷煙廠，廣東 梅州514016）

摘 要：針對YJ17型卷接機二次風分時梗絲分離不徹底，煙絲在碰撞中跟隨煙梗跌入煙梗箱，造成浪費的問題，通過自行設計一套梗絲分離三次風選裝置，有效降低了煙絲消耗，每臺機單班可節省煙絲約2.5公斤，為企業創造效益。

關鍵詞：YJ17型卷煙機；梗絲；煙絲；三次風選裝置

精益生產管理理念是以消除各種浪費、優化資源配置、提升效率和效益為主要目標。其通過構建精益管理工作長效機制，應用精益管理持續改善方法，將精益改善的理念和方法進行延伸，實現以最少的投入創造最大的價值。卷煙生產企業在推進精益管理生產管理活動時，通過對比各項關鍵指標，挖掘生產過程中存在的浪費，運用精益工具開展改善活動。在實實在在的改善中，杜絕浪費，降低成本，提供效率，實現企業真正意義上的內涵式發展。

YJ17型卷煙機自帶二次風選梗絲分離裝置，通過兩次風選完成煙梗和煙絲的分離。梗絲二次分選裝置主要由落料斗、擋風板，調節螺釘、斜塊及安裝于進料口內的二次分選輪等組成，分離出的煙絲直接吸附到風室體的吸絲帶上［1-2］。為了減少煙絲浪費，劉程［3］采用運動中分離的方式研究新型梗絲分離裝置，將回收煙絲再利用；熊克林［4］通過增加煙梗和煙絲垂直提升的距離，形成"之"字形風選通道，實現梗絲分離。但是利用正壓吹風對煙梗和煙絲進行再次分離的研究卻甚少。因此，通過設計一套梗絲分離裝置，增加梗絲在空中的懸浮時間，使得被吹散的煙絲再次被吸入風室體中，實現梗絲的第三次分離。

YJ17卷煙機組（以下簡稱卷煙機）第三次梗絲分離裝置項目的研發基于國家局、煙草行業開展精益生產管理活動的要求下，圍繞煙草行業提出的年度目標，由卷煙生產企業自行開展的專題改善項目。其針對卷煙機梗絲分離機構的特點，對現階段卷煙生產中萬支卷煙梗中含絲量指標偏高的現象進行攻關。發現卷煙機自帶的梗絲分離系統是通過梗簽通道下方氣流調節板改變梗簽通道的負壓氣流大小控制梗中含絲量的目的。但在生產中梗簽的氣流調節閥在其調節范圍內均無法滿足生產企業對萬支卷煙梗中含絲量的精益目標。設備原有設計上不足，考慮前瞻性的缺乏，制約生產成本的降低，讓一個年產38萬箱的卷煙生產企業年浪費梗中含絲量為1876公斤，且影響了設備生產效率，加強了員工的勞動強度。

1　存在問題

基于YJ17卷煙機原來兩次風選系統功能和卷煙生產企業對人員編制的安排，在卷煙機剔除處廢梗的后道工序未安排人員進行分離，所有卷煙機剔除的廢梗包括梗中煙絲直接將作廢品處理。通過統計：以卷煙生產企業一個生產牌號卷煙（硬金五葉神），現梗中含絲量平均值為1.061g/萬支對比歷史最佳指標0.93g/萬支來估算。卷煙機班產340萬支，每日生產2個班次，每年生產260天，共10臺卷煙機，合計每年約浪費煙絲1876 kg.YJ17卷煙機生產中剔除廢梗中含煙絲造成的浪費十分明顯，制約企業生產成本降低，設備效率的提升。YJ17型卷煙機二次風選梗絲分離裝置的負壓空氣由吸絲成型系統的風室體提供。煙絲懸浮升起后被吸絲帶帶走，煙梗雜物落下進入煙梗箱，存在的問題包括以下兩個方面：

一是梗擋板對梗絲一次分選較難控制。一次風分后煙絲在高速旋轉的拋絲輥的帶動下，進入吸絲通道。在此過程中，如果梗絲擋板的調節位置過高，大量的梗絲就會被吸入風室體中，導致生產出來的煙支出現很多被煙梗刺破的產品質量缺陷。如果梗絲擋板調節的位置過低，則大量的煙絲被拋入螺旋回梗機構，輸送至二次分選裝置的進料口，在梗絲分離不徹底的情況下，導致生產成本增加，造成浪費。二是落入煙梗箱的煙絲比重大。YJ17型卷接機的二次風分僅在后身右側局部寬度完成，垂直吸絲道寬度只有110mm，梗絲和煙絲之間碰撞多，風選效果較差，造成梗絲分離不徹底，導致很多煙絲在碰撞中跟隨煙梗跌入煙梗箱，現場發現煙梗箱中含有煙絲的比重較大。

2　改進方法

YJ17型卷煙機第三次梗絲分離裝置的研制利用梗、絲懸浮速度差異，用氣流分離。設將氣流速度為v，氣流對顆粒的作用力為R，同時顆粒重力Q=mg，根據牛頓公式［5-6］：

R=K（γ/g）F（C-v）2=KρF（C-v）2

式中：γ為空氣重度，Kg/m3；ρ為空氣密度，Kg''s2/ m4；C為顆粒的絕對速度，m/s；F為迎風面積，㎡；K為阻力系數。

因煙絲、煙梗外形尺寸不同，即F不同，同時所受重力Q也不同，因而兩者懸浮臨界速度不同，因此只要分離氣流速度v滿足v0絲＜v＜v0梗便能將煙絲煙梗有效分離。

在明確第三次梗絲分離裝置采用的分離理論依據后，通過利用豎直氣流模擬吹風試驗法，對10#卷煙機生產雙喜（硬金五葉神）進行梗中含絲量測試。經過垂直氣流模擬吹風試驗，在卷煙質量合格前提下，模擬試驗出現50%數據小于卷煙企業設定改善目標值0.663g/萬支。從而推斷出加裝YJ型卷煙機第三次梗絲分離裝置對萬支卷煙產生的梗中含絲量高是確實可行的。

梗絲三級分離裝置主要由調壓裝置，吹風裝置、快速接頭和風管四個部分組成，其工作原理是正壓風從進氣孔進入，經過調壓閥調節風壓，然后出來的正壓風從進氣孔進入，由壓力表測量其氣壓，再由出氣口出來，進入吹風裝置。梗絲三級分離裝置安裝在垂直通道右下側，通過均勻的正壓風，對通道內密度最大并快速移動的梗絲進行吹風打散，這樣不僅可以最大限度的將密度大的煙絲團吹散，而且可把碰撞吹散后的煙絲再往上吹，從而把即將掉入煙梗箱的煙絲往上吹一段距離，煙絲在負壓風的作用下，被吸入風室。而真正重量大的煙梗則依然無法被吸入風室，掉入煙梗箱，最終實現了梗絲的第三次分離，梗中含絲量可根據生產工藝要求，通過調壓閥方便操作控制。

其中，吹風裝置內部設計了一個小風室，內徑為6.8 mm，在軸外設計了六個均勻的孔，孔徑為1 mm，正壓風進入小風室內，從6個均勻的小孔吹出，從而形成正壓氣流，實現吹松打散煙絲團的目的。圖1所示。

圖1　梗絲三次分離裝置示意圖

3　改進效果

在第三次梗絲分離裝置零件加工安裝完后，維修工對YJ17卷煙機第三次梗絲分離裝置的效果進行驗證。第三次梗絲分離裝置使用后梗中含絲量為0.583g/萬支。對YJ17卷煙機生產雙喜（硬金五葉神）煙支的絲中含梗率進行跟蹤測試，結論是活動前后梗簽剔除量變化不大、絲中含梗率為0，符合卷煙企業生產工藝標準，該項改善確實有效。

通過運用梗絲三級分離裝置，YJ17型卷煙機煙梗箱內的煙絲含量大幅度減少。經過計算，一臺機一天兩個班生產可以節約煙絲約2.5公斤，降低了消耗，節約了企業生產成本。同時也降低了工人的勞動強度，提高了設備的有效作業率，降低了產品品質隱患的風險，保護了消費者權益。

參考文獻：

［1］常德.常德煙草機械廠，YJ17卷煙機組—使用說明書［M］. ［2］董祥云.YJ17-YJ27卷煙機組，中國科學技術出版社.2000.

［3］劉程.PROTOS70卷煙機新型梗絲分選裝置的設計［J］.裝備制造技術，2013（4）：80-81.

［4］熊克林，戴衛良，林國華，等.離線梗絲分離技術在PROTOS70中的應用［J］.《機械制造與自動化》，2013（6）：202-204.

［5］陳國華.機械機構及應用，北京:機械工業出版社，2008.

［6］成大先.機械設計手冊（第五版）.北京：化學工業出版社，2010.

The design of Stem and Tobacco Separation Means on YJ17 Cigarette Making Machine

LIAO Yan-pei，CHEN Zhi-jian
（Guangdong Cigarette Factory of China Tobacco Meizhou Industrial，Meizhou Guangdong 514016，China）

Abstract：When YJ17 cigarette machine production，stems and tobacco separation is not complete.Tobacco fell into the box during the collision，resulted in a serious waste.Therefore，we designed a set of stem and tobacco separation means.The application results showed that can effectively reduce tobacco consumption，single-class savings of about 2.5 kilograms of tobacco，create benefits for enterprises.

Key words：YJ17 cigarette machine；stems；tobacco，third sorter

中圖分類號：TS43

文獻標識碼：A

文章編號：1672-545X（2016）03-0244-03

收稿日期：2015-12-08

作者簡介：廖艷培（1982-），男，廣東省梅州人，碩士研究生，主要從事煙機設備的管理與技術改造工作。