分層切斷設備的應用與研究

崔建軍，陳壯宇，唐天寬，劉洪標

（湖南煙葉復烤有限公司郴州復烤廠，湖南 郴州 423000）

分層切斷設備的應用與研究

崔建軍，陳壯宇，唐天寬，劉洪標

（湖南煙葉復烤有限公司郴州復烤廠，湖南 郴州 423000）

為深入探索研究分層切斷方式對復烤加工質量的影響和作用，以湖南煙葉復烤有限公司郴州復烤廠與昆明船舶設備有限公司合作研制的分層切段設備做實驗，并將其與傳統的人工鋪葉擺把方式進行比較。結果表明，采用分層切斷設備能有效提高煙葉的一潤、二潤含水率、大片率、大中片率。

分層切斷；鋪葉擺把；煙葉含水率

目前，打葉復烤加工前的煙葉切斷采用傳統配葉切斷設備，通過人工將煙包和煙架里的煙葉平鋪到配葉皮帶機上，然后經過切斷機進行切斷（如圖1)。這種切斷方式需要勞動力較多、人力成本較高，且難以控制煙葉配葉的均勻度。特別是在加工配方煙葉時，因為人為因素影響，煙葉的配方比例難以滿足工藝要求。隨著按葉位采烤，按炕分級收購散煙模式的推廣，復烤加工前的煙葉已逐漸轉變為用麻袋片包裝的散煙煙包。同時隨著人員工資費用逐年上漲，招工也越來越困難。為滿足打葉復烤生產線自動化水平不斷提高的要求，減少前段的用工人數，降低人工勞動強度，減少落地煙，降低生產成本，在針對收購散煙工藝時，采用機械分層切斷投料代替人工鋪葉切斷投料，運用散煙煙包分層切斷設備將會是提高打葉復烤生產線自動化程度的重要應用。

圖1 傳統的人工擺把

1 分層切斷方式的研究

1.1 如何將麻袋片與散煙煙包分離

散煙煙包包裝主要采用人工裝包縫包方式，其煙包形狀不規整，縫制方式存在多樣性。因此拆除煙包需人工將麻袋片的縫制繩解開后打開麻袋片，取出上麻袋片，經翻轉機翻轉后取出下麻袋片，從而實現麻袋片與煙包分離，具體表現形式如圖2～圖4所示。

圖2 原煙煙包

圖3 人工拆包并打開煙包

圖4 散煙煙垛

1.2 散煙煙包分層切斷的方法

散煙煙垛的切斷，需要通過對煙垛分層，將煙垛厚度減小后再進行切斷處理。具體實施是將散煙煙垛輸送到分層位置，分層刀體在煙垛所需分層高度處從兩側水平插入煙垛后，通過提升裝置的帶動向上移動，將煙垛分成上下兩層，下層即為所需厚度的層分煙塊。采用分層切斷方式對煙葉撕扯次數遠遠低于采用人工鋪葉擺把對煙葉的撕扯次數，因此分層切斷方式導致的煙葉造碎要低于人工鋪葉擺把導致的煙葉造碎。

2 樣機試制

2.1 工作流程

綜合考慮現場的人力、設備、物料具體情況后，我們將擺把和切斷的工作流程確定如圖6。

圖6

2.2 設備主要結構

設備主要由上料平臺、進料輸送帶、翻轉機、擺把輸送帶、緩存輸送帶、煙垛層分裝置、挑雜輸送帶、切斷裝置以及供氣系統等組成。其具體外形圖如圖7所示。

圖7

2.3 工作原理

（1）取垛。原煙煙包由人工抬放至前端皮帶輸送機后，由翻轉夾抱裝置翻轉，再送至后端皮帶輸送機（圖8）。

圖8

（2）切斷。原煙煙包由皮帶輸送機送至分層切斷設備進行分層切斷（圖9）。

圖9

3 效果檢驗

樣機試制成功后，我們將其安裝在鋪葉擺把臺后面，并對其工作效率進行了記錄評估。

3.1 對潤葉的加工工藝參數影響（表1）

3.2 對打葉加工工藝的影響（表2）

3.3 結論

表1

表2

根據以上兩個實驗結果我們可以看出，采用分層切段設備相較于普通的人工鋪葉切斷，能極大地提高煙葉的一潤、二潤含水率，提高其大片、大中片出片率并降低碎片率，在滿足加工效率的同時提高了加工質量。同時與傳統切斷機加工方式相比，每臺分層切斷設備可節約60%～70%的用工人數。

4 結束語

分層切斷設備的探索和創新，體現了湖南煙葉復烤有限公司在“柔性加工”、“均質化生產”加工理念上不斷追求卓越的精神?；诂F在投料方式、煙葉配打種類的不斷增加，鋪葉擺把在整個復烤加工流程中的重要性也越來越大，這也對投料段的人員素質和設備情況有了更高的要求。此次分層切段設備的使用在國內尚屬首次，我們將繼續探索分層切斷模式對煙葉加工的影響，不斷總結，不斷完善，為未來行業內分層切斷設備的使用提供經驗和思路。

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[3]張暉，鄧昌建.打葉復烤煙葉分切加工設備設計與應用[M].安徽農業科學，2015,1.

表2 閥門應力計算總結 MPa

閥門上下閥體采用貼邊對焊的方式進行焊接，需要對焊接處進行校核。其中經查閱，相關規范沒有對貼邊對焊的校核準則，引用部分文獻，焊接材料采用主體材料強度的90%計算，焊接處采用對未指定工藝按照50%的準則進行校核。焊料的抗拉許用應力=閥體材料抗拉強度×90%×50%=217.18MPa。經Nastran求解，焊接處A級工況下焊接應力為100.8MPa；D級工況下焊接應力為150MPa，滿足應力限值，合格。

5 結果分析

本文建立了核島排氣和疏水系統疏水閥的動力模型，進行了模態分析。

同時采用等效靜力法的分析方法，得到了安全停堆地震(SSE)工況下結構內的最大應力反應，同時校核了焊縫對閥體抗震強度的的影響。得出如下結論：

（1）有限元分析得到的一階固有頻率為71.79Hz，遠高于33Hz，故采用等效靜力法進行閥門的抗震分析是合理的。

（2）在安全停堆地震作用下，疏水閥殼體最大應力值滿足ASME規范中規定的許用值，結構強度滿足安全要求且有足夠裕度，仍能較好地保持結構邊界的完整性。

（3）上下閥體焊接處的應力校核結果表明，該處焊縫可以滿足抗震強度要求。

由上述比較結論可知，在進行核島疏水閥的產品開發時，可按照文中所述分析方法，在產品設計階段或抗震試驗之前對產品進行抗震分析，以了解產品結構上的薄弱環節，進而采取改進措施，提高核島疏水閥的結構設計水平，同時也為順利通過抗震試驗提供可靠的參考依據。

參考文獻：

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TH162.1

A

1671-0711（2016）11（下）-0141-03