兩級刮板式柔性彈打裝置的設計與應用

許雄文，艾 建，王志勇

（河南中煙工業有限責任公司漯河卷煙廠，河南漯河 462000）

0 引言

FY115型廢煙支處理機是將廢煙支通過加工處理使廢煙支中的煙紙與煙絲分離，分離出的煙絲滿足煙絲摻配需求。其工藝流程為人工分料斗（除雜）、定量上料機、振動篩分理支機（除雜）、剖切開條機、垂直振動提升機、彈打松散裝置、煙紙與煙絲分離篩分裝置、螺旋彈打裝置（除塵裝置）等，分離出的煙紙中含絲率、絲中含紙率均不能超過工藝指標。

彈打松散裝置安裝在剖切開條機之后，是將剖切開的煙支通過垂直振動提升機垂直喂入彈打松散裝置進行彈打、松散，煙紙展開后使煙絲脫離煙紙。現有的彈打松散裝置為一帶有進出口的落料器，上部為進料口，下部為出料口，落料器中部安裝有彈打松散軸，殼體內部松散軸為鼠籠式結構，外圍對稱分布多根彈打膠輥，殼體內壁安裝有不銹鋼波紋板。在生產過程中，剖切后的廢煙支通過進料口垂直進入彈打松散裝置，彈打裝置由電機帶動高速旋轉，進入的廢煙支借助較高離心力的作用沿著鼠籠式結構的外壁切向運動，與殼體內壁上的不銹鋼波紋板發生撞擊，通過摩擦撕裂的作用將廢煙支中的煙紙與煙絲進行彈打、松散，達到分離的作用。

1 存在問題

FY115型廢煙支處理機是將理支機理直后的廢煙支輸送到剖切輥的溝槽內，通過高速旋轉的剖切刀順著煙支輸送方向將煙支剖開，然后通過彈打松散裝置將剖開煙支中的煙絲和卷煙紙進行分離，剖切開條機和彈打松散裝置是保證煙絲回收率的關鍵工序。在實際生產中，廢煙支經剖切、彈打松散分離、篩分處理后存在以下問題：

1.1 處理后的煙絲回收率偏低

對不同批次廢煙支處理的回收率進行測試，統計結果見表1。某品牌處理后的煙絲平均回收率為62.48%，煙絲回收率是指1 kg的廢煙支經處理后回收的合格煙絲量，對分離后的煙紙進行測試，煙紙中含有大量的煙絲，這部分煙紙不能直接當廢棄品處理，需要經過二次處理，增加了職工勞動強度，同時也增加了設備的電耗。

表1 廢煙支處理機處理后煙絲回收率統計%

1.2 分離后的煙絲中含有碎紙花

大于合格煙絲尺寸的碎紙花通過篩分直接進入煙紙區，比煙絲尺寸小的碎紙花經過篩分后與煙紙分離，隨同煙絲進入回收煙絲中。含紙的煙絲不能直接進行摻兌，需要采取人工挑揀，增加了職工勞動強度，如出現漏揀，則會影響煙絲的純凈度，對煙絲質量產生影響。

2 原因分析

2.1 煙絲回收率低

廢煙支經過剖切刀的剖切，剖切的煙支直接落入下道工序，通過螺旋提升機的自激式電機的振動對煙支進行預松散，然后進入彈打松散裝置，煙支垂直喂入，在離心力的作用下沿著彈打裝置的外圓切向運動，與彈打裝置殼體的不銹鋼波紋板發生碰撞進行松散分離。由于鼠籠狀彈打松散裝置外圓對稱分布多根彈打膠輥，相鄰膠輥之間存在間隙，在垂直喂入的過程中，一部分廢煙支沒有沿著彈打膠輥外圓切向運動，而是借助自身重量下落，直接從彈打膠輥的縫隙落下，這部分廢煙支沒有經過彈打松散，煙紙與煙絲在后序工序中不易分離，因此處理后的煙紙中含有煙絲，造成處理后煙絲回收率偏低。

2.2 煙絲中含有碎紙花

在彈打處理過程中，廢煙支垂直喂入彈打裝置，借助離心力作用與殼體上不銹鋼波紋板發生撞擊摩擦，將廢煙支的煙紙與煙絲進行松散分離，由于煙紙與金屬物為剛性接觸，煙紙容易出現撕裂，形成碎紙花。通過觀察發現，廢煙支經過剖切刀時剖切線與煙支煙紙搭口線位置重合時，處理后會出現細條紙花，在不銹鋼波紋板的撕裂下容易產生小于煙絲尺寸的碎紙花。

3 改進措施

3.1 設計兩級刮板式柔性彈打裝置

保留現有的彈打松散裝置，充分利用現有的剖切開條機，根據其空間布局進行局部改造。煙支經剖切輥處理后直接落入剖切輥下部的落料斗，該落料斗的墻板與剖切開條機相連，空間比較大，足夠滿足設備改進的需要。即在剖切輥下部設計安裝兩級刮板式柔性彈打裝置，該裝置包括刮板裝置、彈打裝置，刮板裝置包括傳動部分，電機通過皮帶輪、三角帶將動力傳遞給一級刮板軸，一級刮板軸通過三角帶將動力傳給二級刮板軸，兩級刮板軸旋轉方向一致，刮板裝置上的刮板為耐磨硅膠板，如圖1所示。

圖1 兩級刮板式柔性彈打裝置結構

改進后的彈打裝置包括兩級刮板裝置與殼體，殼體內壁設計安裝有橡膠牙板。彈打過程中，剖切的廢煙支進入兩級刮板裝置，廢煙支通過第一級刮板的輸送與殼體的橡膠牙板接觸，實行柔性松散分離，分離后的煙紙落入下道工序，未分離的煙紙進入二級刮板，二級刮板向上拋起，再次與橡膠牙板接觸，實現二次彈打分離，實行兩級彈打分離，剖切后的煙支中的煙紙展開，將煙紙中的煙絲裸露，便于煙絲分離。

3.2 彈打與預分離一體化設計

經過彈打裝置處理后的廢煙支，一部分煙絲完全脫離煙紙，如不及時進行分離，煙絲容易混入煙紙中，造成篩分不徹底。為減輕后序篩分的壓力，在彈打裝置橡膠牙板下方的殼體上安裝不銹鋼篩網，彈打后廢煙支沿著篩網下滑落入出料口，在下滑的過程中，與煙紙完全脫落的煙絲經過篩網實現預分離，分離后的煙絲直接進入合格煙絲區，其他含煙絲的煙紙通過后序的多級振動篩分機將煙紙與煙絲進行分離。

4 取得成效

4.1 經濟效益

項目實施后，對處理后的煙絲回收率進行了測試，測試對比結果見表2：煙絲的回收率由62.48%提升到66.3%，殘煙支煙絲平均回收率提高3.82%，按年生產30萬箱，每箱消耗煙絲33.15 kg，共需用煙絲9 945 000 kg，一次成煙率平均按98.75%計算，全年殘次煙支124 301.25 kg，每年多回收煙絲124 301.25×3.82%=4748.30 kg，平均每公斤煙絲按80元計算，每年約節約人民幣37.99萬元。

表2 煙絲回收率對比 %

4.2 社會效益

煙絲回收率的提高，減少了煙絲資源的浪費，在節約增效的同時，也為打造環境友好型企業做出了努力。紙中含絲率的降低使廢煙紙安全出廠，杜絕造假分子再利用，有效減少了社會上和周邊地域造假案情出現。絲中含紙花的降低，減輕了職工挑揀的勞動強度。