集中輪與蓋板對濾棒外觀質量的影響

張新星，唐 明，王光磊

（紅云紅河（煙草）集團有限責任公司紅河卷煙廠，云南紅河 652399）

0 引言

在實際生產中，濾棒規格眾多，不同規格的濾棒在長度、圓周、吸阻、原輔料等諸多方面存在差異，在傳輸過程中受力不一致，對負壓吸風的要求也會有所不同。在濾棒成型機生產濾棒過程中，集中輪與蓋板起傳送和換向的作用。蓋板通過固定支架與壓緊裝置覆蓋在集中輪上部，與集中輪協同工作將切割完成的高速運動的濾棒減速及排列整齊，并將濾棒的軸向直線運動轉變為徑向旋轉運動。在此過程中，集中輪與蓋板起到重要作用，是保證濾棒正常輸送和確保濾棒外觀質量不受影響的重要部件。

在實際生產中發現，更換濾棒規格或設備運行較長一段時間后會出現觸頭濾棒、或者不到位折彎濾棒等不合格產品。為提升濾棒外觀質量，對集中輪與蓋板結構進行分析，如集中輪的工作原理、蓋板上吸風孔的不同區域位置、濾棒的不同規格以及吸風大小的不同等，最終消除濾棒在鼓輪上運動傳輸時產生的不合格產品，為集中輪與蓋板吸風的調節提供科學的、可靠的理論依據與正確方法。

1 集中輪與蓋板對濾棒外觀的質量影響分析及調整方法

1.1 集中輪工作原理及吸風流向

集中輪工作原理：經加速輪加速分離的濾棒一支支地被送入集中輪，在負壓吸風的作用下產生制動作用，濾棒在距離集中輪槽中擋塊前5～10 mm 停止運行；通過負壓吸風的再次作用，將濾棒整齊的吸附在集中輪上，通過集中輪上分氣盤的作用將濾棒傳送到剔除鼓輪；剔除鼓輪根據來料的實際情況對不合格濾棒進行剔除[1]。集中輪通過不停歇轉動將濾棒的高速直線運動轉變為圓周運動，達到輸出濾棒的目的（圖1）。集中輪工作時，由于集中輪內部的分氣盤有多個分隔腔體，當負壓風機產生負壓吸風時，集中輪上特定區域的風孔上就會有負壓吸風通過，形成對濾棒的吸力（圖2）。

集中輪表面軸向有許多凹槽通道，通道內有許多負壓吸風孔，在不同區域吸風孔結構不同，所形成的吸風流向也不一樣（圖3）。濾棒經加速輪加速后進入集中輪凹槽通道，在其中高速前行的濾棒首先經過有導向斜口的吸風孔，孔內有來自負壓風機產生的負壓吸風，對經過的濾棒產生相反方向的吸附力，降低濾棒在凹槽通道的前進速度；降低速度后的濾棒繼續進入有導向槽口的吸風槽和吸風孔，這里有來自負壓風機產生的負壓吸風，將軸向速度已經很低的濾棒往左吸至輕貼凹槽側壁以達到整齊排列的目的。

圖1 濾棒輸出原理

圖2 分氣盤負壓吸風進氣位置

圖3 集中輪吸風孔結構

當蓋板蓋下后，負壓產生的吸力方向也不一樣，生產運行時濾棒受力方向如圖4 所示。其中，在制動區域，濾棒受力方向略偏向右下方，通過反向吸附力急速降低濾棒速度；在排列區域，濾棒受力方向向左下方，通過負壓力將軸向速度已經降至很低的濾棒往左吸至輕貼凹槽側壁，以達到整齊排列的目的。

1.2 蓋板各區域風孔工作原理分析

KDF3E 蓋板如圖5 所示。其中，區域①的風孔為制動風孔，即通過負壓使空氣快速通過風孔形成風力直接作用在濾棒外表面，同時濾棒端頭前急速的氣流對濾棒起阻礙作用，兩方面共同作用達到制動的目的；區域②的風孔為排列風孔，在該區域風孔進氣，使得氣流橫穿過鼓輪側壁前端小塊區域，對橫向前進過來的濾棒起到一定的阻礙作用，從而盡可能地降低濾棒端頭對鼓輪側壁的沖撞，以到達濾棒整齊排列并且降低或消除濾棒端頭外觀質量不良的情況；區域③的風孔也是為降低濾棒橫向移動速度，盡可能降低濾棒端面的沖擊。從分氣盤的結構可以看出，在該區域的集中輪凹槽中吸風孔是沒有吸風的，旋轉過程有可能會使濾棒脫離鼓輪凹槽，這種情況下濾棒移動會加快，側面來自蓋板吸風孔的進氣則可以將濾棒略微輕壓在凹槽通道內壁，以降低濾棒橫向移動速度，從而保證濾棒端面整齊不受損。

圖4 負壓吸風流向

1.3 集中輪引發的常見濾棒質量問題

當集中輪負壓吸風調節不當、負壓吸風管道或者濾網積灰較多、集中輪凹槽保養或調節不到位或者負壓風機頻率調節不當等情況發生時，都會對濾棒外觀質量造成一定程度的損傷，下面是3 種常見的在集中輪處產生的濾棒質量問題。

（1）嚴重觸頭。集中輪處導致較嚴重觸頭的情況：負壓吸風位置調節太靠左，即制動時間過晚，制動距離不足；鼓輪對位不正確；負壓吸風不足，風孔部分堵塞等[2]。

（2）端頭切口不良甚至伴有小觸頭。產生端面不良或較多微小觸頭的原因主要是濾棒在進入排列區受到軸向力較大，產生較大的速度沖向凹槽側面擋板。

（3）彎折濾棒。由于負壓吸風太大，濾棒在傳送過程中不能到達相應的位置，導致碰撞到其他物體而使濾棒彎折、變形。

1.4 鼓輪上濾棒分布調整要點

可以通過調節使濾棒經過排列區進入集中輪槽末端，有4種調節方式。

（1）吸風調節桿調整。這是常規的調整方法，重點不是制動區的排列情況，而是排列區通過濾棒的排列情況：制動過晚，濾棒未轉動到排列區就已到達側壁，易產生批量觸頭；制動過早，濾棒直接越過排列區，同樣會造成濾棒端口微觸頭。

（2）車速調節。不同車速濾棒在鼓輪上的分布有所區別，其中以普通規格的濾棒區別較為明顯。普通成型紙相對6000 cu、10 000 cu 成型紙透氣度極低，在制動區受力相對較大、制動效果明顯。普通規格的濾棒，速度改變很容易改變濾棒在鼓輪上的排布，造成端口不良，出現小觸頭濾棒，可以通過提速或者降速消除此類問題。對于普通濾棒來說，宜保持一定的車速運行，避免過多的速度切換。

（3）風孔調節。對普通濾棒的觀察，由于普通紙表面摩擦力較大，移動阻礙相對高透紙較大，濾棒越過區域②末端負壓孔的可能性較大。對于此類問題，可以通過減少區域③的負壓風孔、適當增加濾棒移動速度，使得濾棒不能跨過區域②風孔。

（4）鼓輪蓋板更換調節。根據設備說明書相關章節知識得知，不同濾棒長度鼓輪蓋板尺寸是有區別的。表1 是部分濾嘴規格對應的蓋板長度[3]。

圖5 蓋板結構

表1 濾棒長度規格與蓋板尺寸mm

2 總結與展望

通過前面章節的介紹與分析，對集中輪與蓋板的工作原理，對濾棒外觀的重要性以及調整方式方法有了比較深入的了解。通過理論與實踐相結合，可以看出濾棒的端口質量不良或觸頭對于任何牌號的濾棒都是可以改善消除的。隨著成型機的迭代更新，集中輪與蓋板也發生了相應的變化，最終的目的也是為了消除濾棒在傳輸過程中所帶來的外觀的損傷。在實際生產過程中發現，更新迭代的新機器所帶來的變化也許并沒有KDF3E 這種機型的集中輪與蓋板傳輸效果好，因此掌握工作原理，期待更加合理的濾棒傳送結構。