同軸雙向煙草松散裝置設(shè)計研究
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摘要：煙草制絲是煙卷生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，為了將結(jié)團后呈餅狀或團狀的煙絲撕開，使其松散，設(shè)計發(fā)明了一種同軸雙向煙草松散裝置。該松散裝置主要包括驅(qū)動機構(gòu)、傳動軸、第一撥輥和第二撥輥以及一些細小零件等。工作流程是驅(qū)動機構(gòu)通過帶有撥片的固定套設(shè)在傳動軸上的第一撥輥和轉(zhuǎn)動套設(shè)的第二撥輥形成反方向運動；或通過第一撥輥和第二撥輥相反方向的轉(zhuǎn)動施力于餅狀或結(jié)團的梗絲將其撕開，達到松散效果。
關(guān)鍵詞：煙草制絲；松散裝置；梗絲
成品煙卷的質(zhì)量與煙梗制絲有著直接的關(guān)系，是衡量成品煙卷質(zhì)量的重要指標之一。在煙草制絲生產(chǎn)線中，煙梗絲摻配的連續(xù)性、均勻性對煙絲的內(nèi)在質(zhì)量和化學(xué)指標穩(wěn)定性都存在一定的影響，嚴重時可直接導(dǎo)致香煙吸食口味的差異。由于煙梗制絲加香后，需在儲絲柜進行一段時間的儲存，充分吸收依附在煙梗表面的香液。但是煙梗在摻配時極易結(jié)團和結(jié)塊，導(dǎo)致團狀煙梗、餅狀煙梗無法通過混絲工序被打散、無法摻配均勻，使得成團成餅的葉梗直接影響煙絲的質(zhì)量，對成品煙卷的吸食口感也造成了一定的影響。
1煙草加工工藝的發(fā)展現(xiàn)狀
近幾年，我國主要圍繞煙制品加工工藝展開研究，尤其是在煙梗制絲方面，加工技術(shù)取得了顯著提升。同時，為了提升成品煙卷的質(zhì)量，特別在煙草均勻摻配和成團煙草松散處理方面進行了深入研究。煙草工藝技術(shù)的研究不但使加工原料的價值得以提升，還拓寬了煙葉的使用范圍，保證了成品煙卷產(chǎn)品的風(fēng)格和質(zhì)量[1]。在煙草加工領(lǐng)域，我國部分技術(shù)與工藝的研究現(xiàn)處于國際領(lǐng)先水平。例如煙梗加料、再造煙葉成絲等，都進一步提升了煙卷產(chǎn)品的質(zhì)量和原材料的使用價值，相關(guān)工藝技術(shù)裝備的設(shè)計與改造思路都處于領(lǐng)先水平。
2煙草制絲技術(shù)
2.1造紙法再造煙葉成絲工藝
煙草制絲是一種將造紙法再造煙葉單獨成絲的技術(shù)，具體操作步驟是：首先將含水率在10%~14%的再造煙葉通過煙草松散裝置打散送進倉柜，其次進一步松散回潮，最后進行切絲[2]。將含水率為16%的再造煙絲進行干燥處理，然后按照煙卷配方設(shè)定設(shè)備比例，直接摻配到煙草制絲生產(chǎn)線中。該技術(shù)的應(yīng)用有效地提高了再造煙葉的利用率和煙支中煙絲分布的均勻性，使煙卷成品的香味得以長久保持，有效提升感官質(zhì)量。
2.2梗絲再造成絲加工工藝
梗絲再造成絲加工工藝是先對梗絲進行洗滌、脫水，然后在加料后浸泡，最后進行固液分離、干燥等處理。其中，在對脫水后的梗絲進行加料浸泡時，原料的主要成分包括糖、煙堿、鉀、煙草致香成分、保潤劑、色素、水以及有機溶液等。將切后的梗絲進行深度浸泡，主要目的是提高梗絲的安全性，降低梗絲中硝酸鹽和氯離子的含量，通過此環(huán)節(jié)來改善口感。原料中的煙堿、糖、鉀以及致香成分等可以減少梗絲中不利于吸食的成分，提高吸食味感。通過梗絲再造，實現(xiàn)對梗絲內(nèi)在成分的重組并提升梗絲內(nèi)在質(zhì)量。
3煙草松散裝置的設(shè)計
在煙草制絲生產(chǎn)線中，加香后的梗絲儲存一定時間后會出現(xiàn)結(jié)團現(xiàn)象。為了保障成品煙卷的吸食口感和煙絲質(zhì)量，以較大的梗絲團和較小體積的梗絲團為基礎(chǔ)設(shè)計煙草松散裝置。該裝置的主要作用是使結(jié)團梗絲達到一定的松散效果，有效控制運行中的設(shè)備因梗絲團造成的堵塞。為了實現(xiàn)煙卷生產(chǎn)中的煙梗均勻打散及摻配，發(fā)明了一種同軸雙向煙草松散裝置，該裝置的主要組成部分包括傳動軸、第一撥輥、第二撥輥和驅(qū)動機構(gòu)。其中，第一撥輥固定套設(shè)在傳動軸上，第二撥輥200轉(zhuǎn)動套設(shè)在傳動軸上；第一撥輥和第二撥輥上均設(shè)有撥片，撥片上設(shè)有撥齒；驅(qū)動機構(gòu)的驅(qū)動傳動軸和第二撥輥相對反向轉(zhuǎn)動，如圖1所示（圖中100為第一撥輥，200為第二撥輥，210為撥片，211為撥齒，450為墻板，440為軸承座，460為傳動鏈輪，300為傳動軸）[3]。
4同軸雙向煙草松散裝置的實施方法
設(shè)備在運行過程中，由于第一撥輥和第二撥輥的反方向轉(zhuǎn)動，處在第一和第二撥輥處的煙絲獲得反方向的松散力，可將團餅或團狀的煙絲撕開，以此達到松散效果。如果兩撥輥均朝同一方向運行，只能將煙絲朝一方撥動，無法受力于成團、成餅的煙絲，要使其達到一定的松散效果需要很長的撥動時間，因此松散效率低。為了保證煙葉或煙梗的內(nèi)在質(zhì)量，避免在貯存柜中出現(xiàn)結(jié)團現(xiàn)象，通過撥片對團狀或餅狀煙絲進行打散分離，然后通過撥齒進行松散處理。該裝置各部分零件的工作狀態(tài)如圖2所示（220為輪齒，310為第一段，320為第二段，400為驅(qū)動機構(gòu)，410為主傳動齒輪，411為定位軸，420為過渡齒輪，430為定位支架，431為固定軸，432為螺栓，500為第一軸承）[4]。傳動鏈輪彈過傳動皮帶與電機相連，使電機驅(qū)動傳動鏈輪轉(zhuǎn)動，因主傳動齒輪是固定在傳動軸之上的，所以傳動鏈輪可以帶動主傳動齒輪和傳動軸一起傳動。同時，主傳動齒輪通過齒輪的嚙合帶動過渡齒輪的反向傳動，而過渡齒輪與第二撥輥嚙合的同時再同步傳動，即第二撥輥與傳動軸第撥輥的轉(zhuǎn)動呈相反方向。通過該設(shè)備，此項運動使第一撥輥和第二撥輥的煙絲團或餅獲得相反方向的撥力，將其撕開達到松散效果[5]。在煙絲松散設(shè)備的具體應(yīng)用中，在質(zhì)量小、結(jié)團或結(jié)冰狀煙絲較少且體積較小的情況下，可利用第一齒和第二齒相間分布，直接將體積較小的結(jié)團煙絲打散，該方法的實施具有較高的松散效率。在實施另一種松散方法時，在相鄰的兩個第一齒之間設(shè)置第二齒，針對體積較大、結(jié)團煙絲多的情況，在相鄰的兩個第一齒之間設(shè)置至少3個第二齒，可以使相鄰的兩個第一齒之間的距離變大，避免因為煙絲團結(jié)、結(jié)餅過大造成堵塞，且相鄰的兩個第一齒切斷松散后的小塊煙絲可以被兩個第一齒之間的多個第二齒松散，便于提升較大體積、質(zhì)量煙絲的松散率[6]。
5結(jié)語
隨著我國煙草行業(yè)的不斷發(fā)展，煙草工藝技術(shù)取得了較多成果，人們對煙卷成品的要求也越來越高。本研究通過對煙草技術(shù)的優(yōu)化和煙草設(shè)備的改造，提升原料使用價值，在保證煙絲內(nèi)部質(zhì)量的同時，為卷煙品牌的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。此外，同軸雙向煙草松散裝置主要是針對煙草成團或成餅且無法達到松散效果而設(shè)計的。在煙草制絲工藝中，煙絲貯存產(chǎn)生梗絲團且無法均勻摻配等情況，嚴重影響了煙卷成品的吸食口感。該設(shè)備的設(shè)計主要是為了解決這種問題，促使煙草工藝技術(shù)為我國經(jīng)濟提升起到一定的作用。
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作者：黃琰博 潘向飛 單位：河南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司南陽卷煙廠