切絲機尾料裝置的設計與應用

婁 晶 倪偉東 潘 衛（安徽中煙工業有限責任公司合肥卷煙廠，安徽 合肥 230601）

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切絲機尾料裝置的設計與應用

婁 晶 倪偉東 潘 衛
（安徽中煙工業有限責任公司合肥卷煙廠，安徽 合肥 230601）

摘 要：本文通過對SQ31X系列切絲機在生產尾料時出現絨絲的情況進行分析，自主設計一種投入少、簡單易行且成效快的裝置。減少了物料的生產損耗，提高了物料的實際利用率，同時回避更改切絲機控制程序需要依賴于設備廠家的問題。對于其他型號的切絲機同樣具有推廣的價值。

關鍵詞：切絲機；絨絲；降耗；定時型；定距型

0. 引言

合肥卷煙廠制絲車間積極響應公司節約發展號召，貫徹落實企業節約發展工作要求，從夯實管理和技術創新兩個方面著手，在提升產品品質的同時，深入分析生產環節中影響消耗指標的因素，在降低單箱煙葉消耗指標方面取得較大成效。隨著節約發展工作的深入開展，控本降耗的理念已深入人心，車間員工節能降廢、提質降耗的意識不斷加強，更加關注生產中過程控制的細節，在解決問題的同時也提高制絲車間整體技術水平和創新能力。

1. 絨絲產生的現象與分析

在整個煙葉的加工過程中，切絲的工藝任務是將煙片制成合格的葉絲。該工序本身就是一個造碎的過程，如何在生產過程中減小煙葉消耗是切絲工序需要解決的問題。在目前所有在用型號的切絲機中，無論是采用水平進料模式還是垂直進料模式，每批次切絲進入尾料時，切絲機料斗內都會有剩余未切完的煙片。為保證產品煙組配方的嚴肅性，防止不同牌名的煙片混用，目前制絲車間是將剩余的煙片做好標識再回摻入同牌名下一批次中，但剩余煙片數量不一會造成批次間重量差異性較大，不利于過程消耗的統計分析，同時也不利于精細化控制的發展要求。

盡量減少切絲機料斗內煙片的剩余量，可以減小批次間重量的波動，但切絲尾料時會出現細絲和絨絲現象。經過對切絲機的檢查發現，我廠采用的昆船公司SQ315型切絲機是因為當生產進入尾料階段后，隨著切絲機料斗內剩余煙葉的數量減少，壓實器無法對煙葉提供一個穩定的壓力，導致切絲機在尾料工作時產生大量絨絲。目前合肥卷煙廠大部分牌名均為分組加工、兩臺切絲機同時生產模式，一般每天生產4個牌名14批次左右，受生產能力的制約，更換牌名次數較為頻繁，產生的消耗也較多。而且這部分絨絲經過后續加工后，基本都變成煙末，根本不能利用。長此以往不僅會對煙絲結構指標造成影響，還會影響到制絲單箱煙葉的消耗，所以本次研究工作重點將解決切絲機尾料時出現絨絲的問題。

圖1　定時型防絨絲原理圖

2. 切絲機尾料裝置設計方案

通過對切絲機尾料絨絲產生原理的分析，結合制絲車間的技術力量和切絲機在日常生產中的維保情況，決定采用在切絲機電控柜中增加電器外掛的方式來解決此問題：（1）定時型防絨絲系統，當進入尾料排空時，按照預先設定的時間，在壓實器失去對煙絲持續的壓力前對排鏈發出停機信號，即可保證不會有絨絲的產生。（2）定距型防絨絲系統，在切絲機料倉的設定位置加裝光電管，當光電管在尾料時沒有探測到煙絲，自動給排鏈發出停機信號，確保沒有絨絲產生。

3. 定時型方案的實施

3.1 實施過程

制絲車間技術人員決定從電氣方面入手，用增加繼電器的方式來改造，這最大的難點在于選取排空流程時序內，切絲機內部主控制程序與對外連接電器控制銜接的節點。經多次觀察比較，最終選用控制壓實器的輸出點作為控制點，因為這點能滿足排空狀態下控制動作順序的要求。

切絲機正常生產的情況下，當批次結束，剩余物料低于料斗低料位光電管時，此時切絲機自動停車。按下排空按鈕SB1.5，切絲機進入排空階段，開始對料斗內剩余物料進行加工，直到操作工停車。添加防絨絲裝置后，當按下排空按鈕SB1.5時，防絨絲裝置和切絲機同時工作，此時裝置進入倒計時程序。隨著物料的遞進，失去壓實器推進作用的物料與排鏈摩擦力逐步減小，在即將形成絨絲的時刻，經過預先設定好的時間，防絨絲裝置動作，串聯在排鏈變頻器的一路時間繼電器觸點斷開，使之停止運行；同時另一路接報警燈的觸點閉合，報警燈閃亮提示排空結束。再次按下排空按鈕后，防絨絲系統復位，一個工作周期結束。因事先經過準確的時間設定，此時出料口的物料恰好處于即將產生絨絲的臨界點處，方案設計原理如圖1所示。

從電路圖上可以看出，控制切絲機排鏈工作的只有一處，即時間繼電器T1的延時斷開常閉觸點。如果將此點短路，即恢復原機初始狀態，絲毫不影響原機性能。從以上過程可以看出，改造的方法簡單有效，初步達到當初設計目的。此方案首先在3號切絲機上實施，在電控柜增加相應電氣器件，實現控制功能。

3.2 效果驗證

通過在3號切絲機上的試用，已經初步達到設計方案預期的目標，為了更好地保證實際使用效果，車間技術人員對該方案進行了跟蹤檢查，在實際使用中發現了一些不足，現使用的方案是物料從計量管的低料位光電管開始計時，到出料口即將產生絨絲之間的時段來控制，我們測試的牌名為黃山（新制皖煙）經測算大約為60s，這里主要由時間繼電器來控制。煙葉經切絲機切削，從整絲到絨絲的過程產生也就短短2s、3s時間，要想使煙葉切削整絲率最大化，勢必需控制防絨絲的精度，但在60s期間，切絲機會受到諸多外界因素的影響，從而使防絨絲的效果下降，其中主要有：

機臺人員的操作習慣：在臨近尾料時靠目測，不等物料低于低料位光電管時就啟動排料程序，致使在設定時間內機倉內的物料剩余過多；此外排料過程設定的刀輥轉速是280轉/秒，與設定的60s時間基本能匹配防絨絲要求，但有時操作人員疏忽未將生產時設定的轉速修改過來，造成絨絲的產生提前或滯后，也會消減防絨絲的效果；

來料物理性質的影響：來料的水分大小、等級差異（油性不同）、碎片率多少等等這些離散的不確定因素，都會在物料運行到最后失去后部壓實器推力時，僅靠自身與排鏈的相對摩擦力來遞進時反映出來，此時操作人員只能靠增減排鏈速度來獲得最佳切絲效果，在排料60s定時的限制下，達不到防絨絲的最佳效果。

圖2　定時型防絨絲原理圖

圖3　正常切絲機尾料流程圖

圖4　定時型防絨絲流程圖

圖5　定距型防絨絲流程圖

4. 定距型方案的實施

距離控制型（定距型），總體思路是縮短控制時間，將原來的60s控制減少到1s～3s時段控制。這一方面尊重每人的操作習慣，將不同操作手法對系統的影響減少到零，使整個過程更加便捷化、人性化；另一方面可以消除定時型因控制時間過長帶來的外部因素干擾，將這段不穩定部分化解到忽略不計的程度，使之更實用化、成型化，此方案對各牌名原料之間的差異可以忽略，通用性較高。本方案在1號切絲機上實施，方案設計原理如圖2所示。

首先測量絨絲產生瞬間，剩余物料的尾部與出料口的距離，在適當的位置，在機倉壁上打孔安裝一對對射式光電開關，來檢測物料運行的狀況。等物料運行至光電管時發出啟動信號，這時再啟動防絨絲裝置，輔以時間繼電器的調節控制，準確地將排鏈在即將產生絨絲時停止運行。這里的時間繼電器只起到緩沖和調節作用。從原理分析，將造成影響防絨絲效果的因素減少到光電管自身的精度和時間繼電器調節的合理性，與其他雜波無關。

原始工作流程圖和兩種改造方案的流程圖如圖3～圖5所示。

結論

沒有安裝防絨絲裝置前，每批次每臺切絲機均有絨絲現象出現，3號機在定時型防絨絲系統的控制下，絨絲現象較以往有了大幅減少；1號切絲機在使用定距型方案安裝后3個月內再無絨絲出現，效果穩定。且改造后，切絲機料斗內余料重量穩定，不會因操作工的操作習慣而發生改變，對控制同牌名批次間重量的穩定有積極意義。并且節約的這部分煙片仍能繼續利用，再被制成合格的葉絲。

由于我廠大部分牌名為分組加工模式，如果每批次都可以節約葉絲670g×2=1340g=1.34kg。按照目前40萬箱產量計算，制絲環節共需投料約2700批，這樣每年可節約葉絲約2700×1.34kg=3618kg，約100箱煙絲，按每只卷煙含0.65g煙絲計算，大約111箱成品卷煙。

同時在關鍵業績指標中，單箱煙耗是考察制絲車間最為重要的一項，我廠目前主力產量大多為一二三類煙，本身煙葉消耗較大，因此本次改造對降低煙葉單耗有積極的意義，而實際上本次改造器件的費用僅為伍佰元左右。

目前我廠使用的3臺切絲機均為昆船公司生產的SQ315型切絲機，行業內使用該系列機型的廠家較多，而昆船公司對該問題還未設計相應的改進程序，其他廠家也未見這方面的改進措施，而且此種方案只需稍加改動即可以適應大部分品牌的切絲機。為此，做為防絨絲理念的倡導者，我們正積極籌劃方案專利的申請。當然解決類似問題可能還有其他更好的途徑，但是我們這種投入低、簡單易行且成效快的設計在行業內具有一定的推廣價值。

參考文獻

［1］李忠壽，楊曉春，王雷，等.切絲機新型磨刀裝置的研制［J］.煙草科技，2006（9）：20-21.

中圖分類號：TH122

文獻標識碼：A