碎煙篩分輸送中非煙雜質(zhì)的在線剔除工序

羅開(kāi)才，羅晉凡，李存華，雷 猛，金 劍，祁躍東，陳曉峰

（紅塔煙草（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，云南玉溪 653100）

0 引言

在煙草行業(yè)，打葉復(fù)烤是一項(xiàng)基礎(chǔ)工作，是卷煙原料的初級(jí)加工，其中有一項(xiàng)重要工序剔除非煙雜物，它貫穿從煙葉收購(gòu)、鋪把分級(jí)、打葉風(fēng)分等全序列，甚至包括離線和在線的碎煙處理及后續(xù)卷煙制絲工藝等。非煙雜物嚴(yán)禁進(jìn)入卷煙工藝，為零容忍，以確保每只香煙的原料純潔性，因此剔除非煙雜物，無(wú)論在復(fù)烤還是制絲工藝，如何完善都一直在探討研究[1-3]。所以，它是煙草加工業(yè)重點(diǎn)，是煙草領(lǐng)域基礎(chǔ)性及共性的技術(shù)問(wèn)題，也是實(shí)現(xiàn)煙草精益生產(chǎn)的永恒課題。

各收煙站點(diǎn)從煙農(nóng)收購(gòu)的煙葉，盡管都經(jīng)過(guò)了精細(xì)化的分揀、嚴(yán)格的質(zhì)控等，但或多或少含有非煙雜物，所以在復(fù)烤車(chē)間的鋪把分級(jí)、煙葉整理工藝中，均采取大規(guī)模的人力物力進(jìn)行剔除，打葉復(fù)烤工序中還要采取先進(jìn)的科技手段如金屬異物剔除機(jī)、粘毛帶除雜、麻絲剔除機(jī)等進(jìn)行剔除。這些非煙雜物主要分為3 類(lèi)：①金屬、塑料纖維、橡膠條、羽毛及毛線等；②麻線、棉絨等；③非煙草植物、稻草等。針對(duì)更難處理的復(fù)烤車(chē)間煙葉碎屑原料處理，雖然占比復(fù)烤產(chǎn)量少但卻包含了整個(gè)車(chē)間最多的非煙雜物，它不但容易包括上述非煙雜物的某些種類(lèi)，甚至還包括其他如粉塵、灰塵以及工作人員身上掉落的毛發(fā)、棉絨等。

碎煙也稱(chēng)煙葉碎屑，可產(chǎn)生于各個(gè)生產(chǎn)線環(huán)節(jié)：①已收購(gòu)的煙葉輸送到復(fù)烤車(chē)間開(kāi)箱時(shí)；②煙葉鋪把分級(jí)、煙葉整理中；③清掃備料區(qū)；④各生產(chǎn)線、各機(jī)臺(tái)上或各管道內(nèi)清掃后。其中最難剔除的是麻線、羽毛、毛線、棉絨及稻草類(lèi)。盡管產(chǎn)生之前均采取了無(wú)數(shù)工序剔除，尤其在離線煙葉碎屑分離分類(lèi)生產(chǎn)線上，仍然進(jìn)一步要采取多級(jí)振篩篩分、多次粘毛帶除雜、重力風(fēng)選機(jī)分選、離心氣料分離機(jī)分離、負(fù)壓除塵除雜及麻絲剔除機(jī)除雜等工序，其含量已經(jīng)極少，可在8～60 mm 的煙片中分離分類(lèi)收集中，仍偶見(jiàn)麻絲、絨毛、絨線類(lèi)等非煙雜質(zhì)。因此，有必要在離線煙葉碎屑分離分類(lèi)生產(chǎn)線進(jìn)一步研究討論其剔除方案。

1 非煙雜質(zhì)的在線剔除裝置方案

煙葉碎屑分離分類(lèi)的離線生產(chǎn)線上碎煙的篩分、輸送，由各級(jí)振篩篩分完成，煙片收集由各級(jí)振篩的出口端處收集。因此，為提升收集的各尺寸規(guī)格的煙片純凈度，在各級(jí)振篩的出口端設(shè)計(jì)一道非煙雜質(zhì)剔除工序[4]。具體原理是，利用煙片物料自身的重力，各級(jí)振篩的煙片由其出口端下落至粘毛輪的葉片，利用葉片上的纖維絲吸附煙片物料中如殘留的麻絲絨毛類(lèi)雜質(zhì)。在提升煙片原料的純凈度方面，這一道剔除工序?qū)⑹固幚砉ぷ鞲油晟疲▓D1）。

圖1 在線剔除裝置及原理

圖2 煙片出口槽、粘毛輪葉片及轉(zhuǎn)軸尺寸

圖1 表明，該在線剔除裝置安裝于各級(jí)振篩篩分工序的煙片出口槽處的正下方，煙片物料在煙片出口槽處依靠重力下落至粘毛輪葉上，根據(jù)力學(xué)中的力矩不平衡原理，粘毛輪葉片發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，按纖維絲粘毛粘接麻絲絨毛類(lèi)而不易粘接煙片原理，吸附煙片中殘留的該非煙雜質(zhì)，經(jīng)過(guò)該工序除雜的煙片將再次依重力下落至人工篩內(nèi)，通過(guò)人工檢查后盛入煙片收集箱。

2 設(shè)計(jì)原則

根據(jù)煙片出口槽的寬度尺寸d 值，設(shè)計(jì)粘毛輪葉片的長(zhǎng)度尺寸a 值，a 大于等于d，a 和轉(zhuǎn)軸的安裝槽的長(zhǎng)度尺寸c 相等，即c=a≤d，如a=300 mm、d=300 mm、c=300 mm。針對(duì)不同的振篩的煙片出口槽的寬度尺寸d，a 和c 尺寸值可依次類(lèi)推。

2.1 粘毛輪葉片的夾持機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)安裝六角槽盤(pán)，并在其外圓上設(shè)計(jì)均布的6 個(gè)槽，在槽內(nèi)的對(duì)應(yīng)兩面分別設(shè)計(jì)螺紋孔，將彈片用安裝螺釘分別安裝在六角槽盤(pán)的槽內(nèi)，共6×2=12 片（圖3）。

圖3 夾持粘毛輪葉片的機(jī)構(gòu)原理

將粘毛輪葉片夾持在彈片中，通過(guò)彈片夾持螺釘和夾持緊固螺母緊固彈片（圖4）。

圖4 粘毛輪葉片的安裝原理

2.2 粘毛輪機(jī)構(gòu)的組裝

轉(zhuǎn)軸通過(guò)軸承和安裝架連接，安裝架通過(guò)安裝過(guò)孔分別固定于振篩架上。纖維絲粘毛為均布地粘接在粘毛輪葉片的兩面，本文采用硬質(zhì)纖維絲粘毛粘接在布面上，再粘接在粘毛輪葉片的兩面；共設(shè)計(jì)6 片粘毛輪葉片安裝于轉(zhuǎn)軸上（圖5）。

圖5 粘毛輪機(jī)構(gòu)的裝配示意

在具體應(yīng)用中，依靠彈片夾持緊固螺母安裝或取出粘毛輪葉片，定時(shí)清潔粘毛輪葉片上的麻絲絨毛類(lèi)等非煙雜質(zhì)；彈片的材料采用彈簧鋼材料60Si2Mn，厚度1 mm。

3 粘毛輪機(jī)構(gòu)的安裝校準(zhǔn)

首先，測(cè)量振篩機(jī)架要安裝位置到煙片出口槽的出口端面A 的距離，再設(shè)計(jì)安裝架的長(zhǎng)度T（圖6）。

圖6 安裝架設(shè)計(jì)示意

如果粘毛輪葉片的寬度值b 符合技術(shù)要求，則準(zhǔn)確的T 值可確保煙片出口槽的出口端面A 及轉(zhuǎn)軸的軸線和垂面B共面（圖7）。

圖7 粘毛輪機(jī)構(gòu)在振篩機(jī)架上的安裝示意

如圖7 所示，如果b不符合技術(shù)要求，或粘毛輪葉片沒(méi)有安裝設(shè)計(jì)空間，則利用鉛垂線確定安裝架安裝于地面的位置，再研究設(shè)計(jì)安裝架的長(zhǎng)度T，也可確保煙片出口槽的出口端面A 及轉(zhuǎn)軸的軸線和垂面B 共面。

測(cè)定并標(biāo)記出煙片出口槽的中線C，標(biāo)記出粘毛輪葉片面的中線D（圖8）。圖8 是圖7 的左視圖，確定安裝架上的安裝過(guò)孔所對(duì)應(yīng)的位置，也可以確保煙片出口槽的中線C 和粘毛輪葉片面的中線D 對(duì)齊。符合上述原則，能確保煙片物料能由煙片出口槽出下落至粘毛輪葉片面上，以提高纖維絲粘毛對(duì)麻絲絨毛類(lèi)的剔除率。

圖8 粘毛輪機(jī)構(gòu)的安裝校準(zhǔn)示意

此外，經(jīng)過(guò)對(duì)麻絲絨毛類(lèi)的剔除的煙片物料下落至人工篩中，依方便人工檢查，檢查后盛入煙片收集箱內(nèi)，它是例行的質(zhì)量控制方法，有利于監(jiān)控生產(chǎn)線的除雜效果，并及時(shí)調(diào)整相關(guān)工序。

4 分析與討論

本文針對(duì)離線煙葉碎屑分離分類(lèi)生產(chǎn)線上，8～20 mm 煙片、20～60 mm 煙片、大于60 mm煙片以及小于20 mm 煙梗、小于60 mm 煙梗，合計(jì)5 種規(guī)格煙片在分類(lèi)中殘留非煙雜質(zhì)麻絲絨毛類(lèi)的剔除工序。它是末端除雜，如大于8～20 mm 煙片，之前就已經(jīng)完成了10 項(xiàng)工步除雜，如3 次粘毛帶除雜、3 次風(fēng)力輸送除塵管除雜（篩分傳輸中的）、2 次重力風(fēng)選、1 次離心氣料分離機(jī)除雜及1 次麻絲剔除機(jī)除雜等[5-6]。因此，本技術(shù)方案旨在更一步提升煙葉原料的純凈度，實(shí)現(xiàn)煙草精益生產(chǎn)及提高卷煙品質(zhì)。

本非煙雜質(zhì)的在線剔除裝置方案，應(yīng)用于在振篩輸送工序或篩分工序中對(duì)殘留非煙雜質(zhì)麻絲絨毛類(lèi)的在線剔除，具有如下特點(diǎn)：

（1）該裝置可以很方便地通過(guò)安裝過(guò)孔將安裝架安裝在振篩的煙片出口槽下方，也可以依空間位置安裝于地面。

（2）粘毛輪葉片是通過(guò)彈片夾持螺釘和夾持緊固螺母緊固彈片夾持在彈片中，因此葉片的安裝和拆卸非常方便，利于高效率地人工定時(shí)清潔粘毛輪葉片上的麻絲絨毛等。

（3）用軸承連接轉(zhuǎn)軸和安裝架，因此粘毛輪葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)非常靈敏，利于煙片在粘毛輪葉片上的順暢滑動(dòng)，也利于麻絲絨毛類(lèi)非煙雜質(zhì)的吸附。

（4）由于纖維絲粘毛可以粘接在布料上，再粘接到粘毛輪葉片上，因此可以采用不同屬性的纖維絲粘毛，利于評(píng)價(jià)麻絲絨毛類(lèi)非煙雜質(zhì)的吸附效果，并及時(shí)替換。

（5）在本離線煙葉碎屑分離分類(lèi)生產(chǎn)線上還有兩類(lèi)煙片（8～4.5 mm、4.5～1.5 mm），主要基于其含麻絲絨毛極少，極小尺寸煙片易于夾塞在纖維絲內(nèi)影響粘毛輪效果，理論上仍可以采用本技術(shù)方案除雜。

（6）本方案也可以應(yīng)用于在線煙葉復(fù)烤生產(chǎn)線等。對(duì)于除雜工序，只要生產(chǎn)線上的空間位置許可，多一道優(yōu)于少一道。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文設(shè)計(jì)的粘毛輪機(jī)構(gòu)，能對(duì)離線碎煙生產(chǎn)線上所分離分類(lèi)的大于8 mm 以上5 種煙片規(guī)格所殘留麻絲絨毛類(lèi)非煙雜質(zhì)完成在線剔除，裝置設(shè)計(jì)的葉片轉(zhuǎn)動(dòng)靈敏，能方便取出清潔或更換，對(duì)麻絲類(lèi)非煙雜質(zhì)剔除效果顯著。雖然本文針對(duì)離線碎煙生產(chǎn)線做分析研究，實(shí)際可以應(yīng)用于在線打葉復(fù)烤生產(chǎn)線，所以能廣泛應(yīng)用于打葉復(fù)烤原料加工領(lǐng)域，以便進(jìn)一步提升煙片原料純凈度，提高卷煙品質(zhì)。