燃油（氣）管道式烘絲機出料氣鎖的優化改進

張磊　王輝

摘 要：煙草制梗絲工藝過程中，承擔著烘梗絲功能的燃油（氣）管道式烘絲機出料裝置應用了氣鎖密封技術，由于出料氣鎖設計不合理以及轉速過慢，梗絲在出料端產生大量的結塊梗絲，導致烘梗絲工序梗絲出絲率過低。經過分析和查找原因，本文研究制定方案，通過改變氣鎖軸承的安裝方式和優化氣鎖轉速，有效降低了烘后結塊梗絲量。

關鍵詞：烘梗絲機；結塊梗絲；出料氣鎖；轉速

中圖分類號：TS432 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）16-0056-02

1 引言

烘梗絲工序是制梗絲生產線上的一個重要的工序，它的主要任務是對切后的梗絲進行高溫快速膨化和干燥去濕處理，提高梗絲填充能力，降低卷煙生產成本，去除梗絲中的雜氣，提升感官評吸質量，并減少卷煙焦油含量，烘后的梗絲具有高膨脹率和高填充率的特點，對提高卷煙產品質量具有重要意義。

設備投入使用的試運行過程中，由于出料氣鎖設計的不合理，導致出料端產生大量的結塊梗絲，在梗絲就地風選機處被風選出，平均每批次梗絲產生的結塊梗絲約179.40kg，占整批次梗絲重量的5.9%，致使烘梗絲工序的梗絲出絲率偏低，物料消耗嚴重。本文通過分析其原因并提出了解決的辦法。

2 存在的問題

煙草工業制絲線梗絲膨脹的工藝原理為，經膨脹單元高溫高濕膨脹后的梗絲由進料氣鎖順序進入烘絲管道，梗絲與燃燒爐產生的熱工藝氣體進行熱交換，在短時高溫的作用下增加細胞內的蒸氣壓使梗絲組織膨脹，然后利用梗絲溫度高、水分大造成的組織內蒸氣壓遠遠大于干燥介質的水蒸氣壓，并使這一壓差大于梗絲的干燥收縮應力這一關鍵技術，使其梗絲內多余的水分去除，使膨脹的體積固定下來，然后經切向落料器從出料氣鎖排出，達到干燥、膨脹的目的。

生產過程中，經膨脹烘干定型后的梗絲徑向朝外進入分離器，由分離器出料氣鎖排出的過程中，出料氣鎖轉速過慢，堆積過高的梗絲在出料氣鎖轉子轉動過程中，就會被擠壓成塊；另一方面，氣鎖翻板側壁與蓋板存在5mm的間隙，拆卸發現間隙內有結塊煙，所以間隙的存在，也是產生結塊煙產生的關鍵因素。結團煙落入下面的振動輸送機上，在就地柔性風選處被剔除，造成大量的梗絲消耗。

經過對設備原理的了解以及產生結塊煙的原因分析，找到兩個方面的關鍵要因：（1）出料氣鎖轉速過慢；（2）氣鎖翻板側壁與蓋板存在間隙。

3 改進方案

經過分析和研究，本著投資小、周期短、針對性強的技術改進原則，決定對燃油（氣）管道式烘絲機的出料裝置進行優化改進，以解決該設備結塊梗絲量大，梗絲出絲率低的問題。

經過分析和研究，確定以下兩種解決方案。

3.1 加裝導料裝置

針對氣鎖翻板側壁與蓋板存在間隙的問題，為防止該結塊煙的產生，在氣鎖的上部法蘭上方設置兩個導流板，一方面隱蔽了間隙，另一方面也將物料導入中部遠離間隙。

3.2 提高出料氣鎖轉速

針對出料氣鎖轉速低，決定采用提高出料氣鎖轉速的方法來解決。原氣鎖傳動為減速機通過鏈傳動的方式驅動氣鎖轉子旋轉，因此針對提高氣鎖轉速提出以下三種方案：

3.2.1 方案一

通過增加變頻器，使用變頻調速的方法實現提速。即增加兩個變頻器，通過變頻調速的方法來提高出料氣鎖的轉速。此方案雖然可實現自動調速，適用性較強。但由于變頻器價錢昂貴，投入較大，且需編制控制程序有一定的難度。

3.2.2 方案二

通過增大出料氣鎖主傳動鏈輪的齒數來提速。即重新設計加工兩個主傳動鏈輪，同時由于鏈輪增大，原使用的安裝防護罩也不能使用，需重新加工兩個安全防護罩。此方案比較易實現，實施后既可實現調速且轉速穩定不變，可自行設計安裝具有安裝方便、適用性強等優點，但改動后防護罩需重新加工，投入費用稍高。

3.2.3 方案三

通過減少出料氣鎖被動鏈輪的齒數來達到提速的目的。即重新設計加工兩個被動鏈輪即可實現調速。此方案易實現，只需精確計算出所需鏈輪的齒數，自行設計加工圖紙，請外協加工后便可安裝實現。實施后既可實現調速且轉速穩定不變，具有可自行設計安裝、安裝方便、價錢便宜、適用性強等優點。

經過對提出的三種方案的分析和對比，最終選擇了方案三，即通過減少出料氣鎖被動鏈輪的齒數來達到提高出料氣鎖得轉速。

4 改進方案的實施

4.1 導料裝置的設計和實施

通過對切向落料器出口端的現場測量，制作了3mm不銹鋼導料板，采用焊接的方式安裝在切向落料器出口端，安裝后導料板與落料器夾角為300。實施后如圖1所示。

4.2 出料氣鎖被動鏈輪的設計和實施

為了確定最佳的出料氣鎖轉速，決定先使用變頻器進行調試試驗，按每次增加一轉的方法來確定最佳的出料氣鎖轉速。試驗情況如表1。

從實驗數據可看出，當出料氣鎖轉速提高到18r/min的時候，塊狀梗絲的量就不在發生變化，因此將出料氣鎖最佳轉速確定為18r/min。

通過查閱技術資料可知，出料氣鎖減速電機的輸出轉速為46r/min，而輸出端主動鏈輪的齒數為17齒，被動鏈輪的齒數為61齒，出料氣鎖的轉速為18r/min。根據傳動比計算公式：r1/r2 =Z2/Z1，其中 Z1為主動鏈輪齒數，Z2為被動鏈輪齒數，r1為減速電機輸出轉速，r2為出料氣鎖轉速，已知Z1為17齒，r1為46r/min，r2為18r/min。由此可計算出Z2=Z1*r1/r2=17*46/18=43（齒）。

鏈輪的結構參數設計：

根據計算得出的齒數及使用鏈條的節距，繪制被動鏈輪Z2的加工圖紙，加工完成后對鏈輪進行了安裝。

5 技術改進后的效果

改進后，由于加裝了導料裝置并提高了出料氣鎖轉速，梗絲結塊現象得到較好的改善。通過統計，改進前平均塊狀梗絲占每批次總量的0.35%，改進后平均只有0.04%。使得烘梗絲工序的出絲率大大的提高。

6 結語

通過對燃油（氣）管道式烘絲機的分析和研究，針對因切向分料器無導料裝置和出料氣鎖轉速低導致的在出料端產生大量的塊狀梗絲的問題，作者提出解決問題的方案。通過設計、制作和安裝導料裝置并提高出料氣鎖得轉速，有效地解決了出料端產生大量結塊梗絲問題，提高烘梗絲工序的質量并降低了物料的消耗。

參考文獻

[1]卷煙工藝與設備編寫組.卷煙工藝與設備[M]，北京：輕工業出版社，1988.

[2]夏華生.機械制圖[M].上海：高等教育出版社，1993.