彭永剛 劉德凱 屈 飚 楊華倫 吳江生 左仁平

(湖北中煙工業(yè)有限責(zé)任公司恩施卷煙廠 湖北恩施)

本文作者還有：張愛武

一、意義及必要性

為適應(yīng)市場需求，將長城機(jī)組生產(chǎn)的煙支改為目前市場上煙支直徑最小的一種規(guī)格，即煙支直徑由原來的7.7 mm改為5.25 mm，煙支長度由59 mm改為64 mm，濾嘴長度由25 mm改為20 mm。

為適應(yīng)這種煙支直徑細(xì)小的卷煙產(chǎn)品，目前還存在一些技術(shù)難題，如對設(shè)備的精度要求極高，而且設(shè)備的調(diào)試過程也是一種探索，沒有固定的模式和經(jīng)驗(yàn)可以借鑒。

二、存在問題及原因分析

ZJ15長城機(jī)組是許昌煙機(jī)廠生產(chǎn)的中高速卷煙機(jī)組，機(jī)組本身是一種過渡機(jī)型，由于其設(shè)計(jì)的局限性，導(dǎo)致各項(xiàng)在線檢測系統(tǒng)的靈敏性低、消耗大且生產(chǎn)成本高，性能不夠穩(wěn)定。2013年1-5月煙支皺紋率統(tǒng)計(jì)見表1。2014年1月，由煙機(jī)生產(chǎn)廠的專業(yè)人員對14號長城機(jī)組進(jìn)行了大修和改進(jìn)。改進(jìn)后，由于煙支直徑細(xì)小，導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)行極不正常。

表1 2013年煙支皺紋率統(tǒng)計(jì) %

1.煙支經(jīng)過搓板時(shí)很容易打連煙

由于煙支直徑細(xì)小，煙支經(jīng)刀頭將煙支切割成128 mm的雙倍煙進(jìn)入接裝機(jī)時(shí)，煙支到位不整齊，進(jìn)而造成煙支和濾嘴的組合體排列不整齊。進(jìn)入搓板時(shí)，煙支和水松紙粘貼不牢，使得一張水松紙和多支組合體煙粘貼，而不能在搓板上滾動向前，從而阻塞后面的煙支和濾嘴的組合體進(jìn)入，積壓在搓板內(nèi)。生產(chǎn)過程很不穩(wěn)定，需要反復(fù)維修和調(diào)試。

2.水松紙長短不齊

煙支水松紙粘貼皺紋，因?yàn)闉V嘴棒的直徑也很小，濾嘴棒在切割和錯(cuò)位傳遞過程中，濾嘴棒不能牢固吸附在轂輪上，時(shí)有掉濾嘴棒現(xiàn)象，造成煙支搓接時(shí)水松紙的粘貼位置也不正確，從而形成煙支的水松紙表面皺紋，機(jī)器的在線檢測系統(tǒng)無法對皺紋煙支進(jìn)行識別，產(chǎn)品質(zhì)量得不到保證。因此，必須對生產(chǎn)出來的半成品煙支，再一次由人工進(jìn)行逐一篩選，從而加大了勞動成本和強(qiáng)度。

三、解決措施

1.濾棒滾搓導(dǎo)軌改進(jìn)

Φ5.25 mm黃鶴樓（天下名樓）使用的是粗棒，由于采用手工加料，無形中產(chǎn)生了大量變形具有折皺的濾嘴棒，如果折皺正好處于濾棒滾搓導(dǎo)軌對濾棒滾搓的位置，會因?yàn)V棒段受力不均而發(fā)生歪斜或掉落，從而產(chǎn)生在錯(cuò)位轂輪處掉嘴現(xiàn)象或被帶入并行轂輪引起亂嘴、擠嘴進(jìn)而造成煙支阻塞搓板現(xiàn)象，不僅造成停機(jī)次數(shù)增加，影響設(shè)備正常運(yùn)行，而且造成煙支皺紋量增多。

為了能從根本上解決問題，決定對濾棒滾搓導(dǎo)軌進(jìn)行改進(jìn)。對濾棒滾搓導(dǎo)軌進(jìn)行加寬。目的在于增加搓滾導(dǎo)軌指和濾棒的接觸長度，減小濾嘴棒變形折皺部位對其滾動過程中軌跡的影響。

（1）加寬濾棒滾搓導(dǎo)軌指，改進(jìn)前后的導(dǎo)軌指側(cè)視圖見圖1。為了確定導(dǎo)軌指的寬度，必須先要找出對20 mm長的濾嘴段支撐最有效的兩個(gè)點(diǎn)。為找到這兩點(diǎn)，把1切6換算成1切3的公式來確定，即對40 mm的濾棒段采取黃金分割法，可以確定滾搓導(dǎo)軌指寬度為9.44 mm?？紤]到嘴棒加工誤差，決定將導(dǎo)軌指加工的寬度定位10 mm。

圖1 濾棒滾搓導(dǎo)軌指加寬

（2）改進(jìn)傳送轂輪導(dǎo)軌槽。滾搓導(dǎo)軌指加寬為10 mm后，相應(yīng)的傳送轂輪導(dǎo)軌槽也相應(yīng)加寬。因滾搓導(dǎo)軌指和傳送轂輪導(dǎo)軌槽兩側(cè)應(yīng)有1 mm的間隙。導(dǎo)軌加寬后，對承嘴槽風(fēng)孔也要改變，由于位置限制每段承嘴槽由原來的4個(gè)風(fēng)孔改變成2個(gè)風(fēng)孔，風(fēng)孔數(shù)量改變后，在滿足負(fù)壓0.04 MPa的條件下，濾嘴棒工作狀態(tài)良好。

（3）改進(jìn)效果。對滾搓導(dǎo)軌和傳送轂輪改進(jìn)后，對設(shè)備改進(jìn)前后連續(xù)3天的運(yùn)行情況進(jìn)行調(diào)查，掉嘴支數(shù)平均由68次下降到3次，搓板阻塞次數(shù)由51次下降到2次，煙支皺紋經(jīng)過人工篩選由1324支下降到511支，運(yùn)行狀況穩(wěn)定。對比分析后可知，搓板導(dǎo)軌對濾棒的控制能力明顯增加，掉嘴、煙支阻塞和煙支皺紋現(xiàn)象顯著減少，原材料消耗降低，產(chǎn)品質(zhì)量提高。

2.轂輪相位調(diào)整

（1）水松紙切刀與切紙轂輪的相對位置（圖2）。切紙輪是水松紙切割系統(tǒng)的主要組件，是集機(jī)、電、氣為一體的復(fù)雜機(jī)構(gòu)，其中直徑224 mm圓周上鑲嵌有16個(gè)硬質(zhì)合金條，預(yù)熱上膠后的水松紙按所需長度在水松紙轂輪上被切割成水松紙紙片，切刀在轂輪上切割時(shí)的相對位置必須精確，使切刀刀口位于離合金條尾邊4 mm處，在合金條間隔位置的長孔內(nèi)設(shè)有鉑熱電阻，實(shí)現(xiàn)對轂輪的溫度控制，來滿足搓接時(shí)轂輪的溫度要求，設(shè)計(jì)溫度80～100℃。溫度低時(shí)影響搓接質(zhì)量，同時(shí)切紙輪達(dá)不到膨脹要求，影響切刀刃切向切紙輪表面時(shí)的切刀量（0～0.07 mm），使間隙過大，導(dǎo)致皺紋煙的產(chǎn)生，直接影響煙支質(zhì)量。所以，刀位精確才能保證水松紙邊與煙支組合體剛好粘貼的一瞬間，整齊、平整、不翹邊，為后續(xù)的搓接煙支打好基礎(chǔ)。

圖2 水松紙切刀與切紙轂輪的相對位置

（2）切紙轂輪與靠攏轂輪的相對位置。調(diào)整“紙位”，切紙輪的“紙位”必須調(diào)整到切紙輪與靠攏轂輪中心線后的6～8 mm處。

（3）切紙轂輪和搓板的間歇調(diào)整及溫度要求（圖3）。切紙輪帶動“組煙”在搓板上滾動，在搓板的搓接區(qū)域，切紙輪上的吸風(fēng)孔負(fù)壓切斷，以保證“組煙”滾動時(shí)，涂好膠的水松紙順利地包裹在“組煙”上。搓板和切紙轂輪在加熱的情況下，搓板與切紙輪的間歇應(yīng)為4.9～5 mm,其弧度的調(diào)整必須與切紙輪的外圓同心。搓板的有效工作弧長為90 mm，黃鶴樓（天下名樓）的規(guī)格為Φ5.25 mm，搓板能保證“組煙”滾動5.5周，切紙輪和搓板加熱器使水松紙的膠水及時(shí)燙干，最終形成雙倍長度的濾嘴卷煙，輸出煙支。

圖3 切紙轂輪和搓板之間的間歇調(diào)整

3.間歇上膠輥與水松紙切刀的相對位置

Φ5.25 mm黃鶴樓（天下名樓）煙支采用激光打孔的水松紙，必須按一定膠狀涂膠，使松紙存在無膠區(qū)以保證通透性，在切割水松紙片時(shí)，確保水松紙切刀切割在無膠區(qū)的中間，這樣才能保證搓接后的煙支水松紙不翹邊。

因?yàn)闊熤е睆教貏e細(xì)小的特殊性，經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)，其速度必須控制在3200支/min左右，因?yàn)樗杉垶闋C金的材料，在生產(chǎn)過程中，切紙輪和搓板的溫度不能太高，否則就會使水松紙上的燙金粉變色，達(dá)不到工藝要求。切紙轂輪的溫度控制在60℃，搓板控制在120℃。剛好能夠保證煙支搓接良好，不溢出膠水且不變色。

圖4 間歇上膠輥與水松紙切刀相對位置

4.改進(jìn)效果

通過對各轂輪相位的調(diào)整和改進(jìn)，J14#機(jī)臺搓接皺紋煙支及漏氣煙支占卷煙抽檢缺陷百分比由46.8%下降至13.53%，長城機(jī)組平均停機(jī)率由16.25%降至9.32%，煙支搓接質(zhì)量改善，提高了卷煙紙、水松紙、乳膠等原材料與卷接設(shè)備的適應(yīng)性能。

四、綜合結(jié)論及成果

長城機(jī)組生產(chǎn)煙支Φ5.25 mm皺紋煙支產(chǎn)生的原因很多，但最主要的是設(shè)備參數(shù)對卷制煙支物理指標(biāo)的影響。針對煙支生產(chǎn)過程中產(chǎn)生煙支皺紋的原因，通過在設(shè)備上對濾棒滾搓導(dǎo)軌指加寬、傳送轂輪導(dǎo)軌槽的改進(jìn)、轂輪相位調(diào)整，取得明顯效果。