KDF2成型機組吸阻穩定性優化

【摘 ?要】吸阻是濾棒最為重要的指標之一，濾棒吸阻穩定性直接關系到每批次煙支的品質穩定性。濾棒吸阻不符合要求，將直接影響煙支吸阻和化學指標穩定性，對卷煙的感官質量影響很大。因此，減少濾棒吸阻波動對于提升卷煙吸阻穩定性意義重大。

【關鍵詞】KDF2濾棒成型機;濾棒;吸阻;穩定性

前言

KDF2濾棒成型機組是由上海煙草機械有限公司引進德國HAUNI公司技術，于1989年開始生產制造的車速為400m/min的醋纖濾棒成型設備。近年來國內外陸續煙支開發出KDF4、ZL26、ZL29等車速600m/min這高速成型設備，行業內已有企業使用高速成型設備代替部分KDF2成型機，但其依舊是目前國內行業內最為普及和成熟的濾棒成型設備。而吸阻是濾棒最為重要的指標之一，直接影響煙支吸阻和化學指標穩定性，對卷煙的感官質量影響很大。因此，提升濾棒吸阻穩定性對于提升卷煙品質，增強卷煙競爭力意義重大。

1 現狀分析

公司目前有KDF4、ZL26C、ZL29、KDF2多種普通濾棒成型設備，通過統計2019年下半年4種機型吸阻指標的質量系數，發現KDF2濾棒成型機吸阻質量系數的均值和穩定性與其它機型存在較大差距。因此，需要對KDF2成型機吸阻各影響因素進行分析，通過改進優化，提升吸阻穩定性。

2 影響因素分析

首先針對影響濾棒吸阻的原因進行統計，并對各原因進行FMEA分析，如下表：

對24個主要原因變量的風險系數RPN，利用排列圖找出關鍵的少數因子。

3.改進方案執行

（1）螺紋輥支架平行度

經過現場驗證，螺紋輥支架老化磨損，平行度較差。

改進方法：首先更換螺紋輥支架，再調整兩套螺紋輥支架平行度，即先檢測3#螺紋輥支架與墻板的垂直度，確認螺紋輥支架無變形后，以3#螺紋輥支架外端面為基準，用長尺檢測2#螺紋輥支架與3#螺紋輥支架的平行度，其高低誤差不應超過5mm。經調整使螺紋輥支架達到平行度最佳的狀態。

（2）速比調整不當、開松輥壓力不合適、預拉力輥壓力不合適

根據技術手冊的指導，在開松過程中速比、開松輥壓力、預拉力輥壓力存在較強的聯系，彼此之間會相互影響，因此進行改進時，將開松速比、預拉力輥壓力、開松輥對壓力四項因素一起考慮，采用4因子DOE試驗，根據濾棒的標準偏差，最終確定最佳組合方案。

最終根據試驗結果，分析得到回歸方程：吸阻偏差=0.152505速比+0.786898預拉輥+1.22519開松輥2#壓力+0.807196開松輥3#壓力+0.0764862速比*速比+5.13508預拉輥*預拉輥-0.165273開松輥2#壓力*開松輥2#壓力+1.97645開松輥3#壓力*開松輥3#壓力-2.18670速比*預拉輥-0.901473速比*開松輥2#壓力-0.336584速比*開松輥3壓力+8.50916預拉力*開松輥2壓力-2.89610預拉力*開松輥3壓力-4.93929開松輥2壓力*開松輥3壓力

結論：通過響應優化，得出速比在1.36、預拉力在0.086pa、開松輥2#在0.2001pa、開松輥3#在0.2006時，吸阻的偏差最小。

（3）橡膠輥與螺紋輥的平行度

設備在開機運行時，橡膠輥在氣缸的作用下與螺紋輥相接處，通過橡膠輥與螺紋輥之間的壓力將絲束開松。螺紋輥為鋼結構，橡膠輥由橡膠構成，因此在壓力的作用下相互摩擦時，由于橡膠輥表面偏軟的特性，長時間接觸螺紋輥與絲束運行后，表面會產生橫向溝槽磨損，影響螺紋輥與橡膠輥平行度，從而影響絲束開松效果，導致吸阻偏差大。

改進方法：當橡膠輥產生磨損，造成輥對之間平行度失衡時，可以通過調整平行度來恢復性能。但當螺紋輥與橡膠輥間隙大于0.3mm時，需要更換橡膠輥。

4.驗證

對改進后30組數據進行統計，CPK均值達到1.265，較改進前提升了0.115，與其它機臺基本持平。

5.結論

通過對KDF2成型機吸阻指標綜合分析和研究，確定了吸阻指標關鍵影響因素并進行優化。對螺紋輥支架平行度、橡膠輥與螺紋輥平行度進行改進，對開松速比、開松輥對壓力、預拉輥壓力通過DOE試驗，找到了最佳匹配關系，最終提高了吸阻穩定性。

參考文獻：

[1]鄭小珍，簡慶龍，羅永棠。KDF2設備改進設計[J].機械制造與自動化，2017，46[4]：229-231。

[2]常紀恒、趙榮，等 濾棒成型工藝參數與質量穩定性的關系品[J].煙草科技，2011（8）：9-12。

作者簡介：

趙咸福，男，1993年3月出生，本科學歷，工商管理專業，現任頤中煙草（集團）有限公司卷煙材料分公司任職工藝管理員。