姜 鵬
(江蘇中煙工業(yè)有限責(zé)任公司淮陰卷煙廠,江蘇淮安 223002)
切絲機(jī)是煙草生產(chǎn)的重要設(shè)備,切絲工序?qū)煵萆a(chǎn)的質(zhì)量影響較大,只有保證切絲質(zhì)量,才能確保煙草產(chǎn)品的質(zhì)量。切絲的過程就是對(duì)葉片的加工過程,切絲機(jī)的工藝任務(wù)就是將煙片切割成符合特定要求的葉絲,并且要保證具有較高的純凈度和較好的耐加工性,葉絲顏色不能過深,也不能出現(xiàn)嚴(yán)重的粘連現(xiàn)象。切絲機(jī)主要由進(jìn)料機(jī)構(gòu)和切絲刀頭兩部分組成,引起切絲質(zhì)量問題的主要有切絲機(jī)、加工工序等因素,通過分析切絲質(zhì)量故障成因,提出切絲質(zhì)量故障的診斷方法,以保證切絲質(zhì)量。
切絲機(jī)是卷煙制絲的重要生產(chǎn)設(shè)備,主要是將處理后的煙片切割成要求寬度的葉絲。從刀片的裝置、運(yùn)動(dòng)方式來看,可以將切絲機(jī)分為3 種類型:①直切式:直切式切絲機(jī)僅有一把刀片,切割方式通常為上下往復(fù),物料斷續(xù)輸出;②旋轉(zhuǎn)式:旋轉(zhuǎn)式切絲機(jī)刀片在旋轉(zhuǎn)刀盤上,呈現(xiàn)為扇形,刀盤的旋轉(zhuǎn)軸線與物料輸送的方向保持平行,刀片刃口的旋轉(zhuǎn)軌跡呈現(xiàn)為一個(gè)平面,與刃口直線保持平行,在旋轉(zhuǎn)刀盤的帶動(dòng)下,刀片連續(xù)切割物料;③滾刀式:滾刀式切絲機(jī)刀片安裝在刀輥圓柱面上,刀輥的旋轉(zhuǎn)軸線與物料輸送方向保持垂直,刀片的刃口旋轉(zhuǎn)成為圓柱面,在旋轉(zhuǎn)刀輥的帶動(dòng)下,刀片連續(xù)切割物料[1]。從刀片的安裝方式和刀輥軸線方向,又可以將滾刀式切絲機(jī)分為3 種,即直刃傾斜、直刃水平、曲刃水平滾刀式。
切絲機(jī)主要有刀輥、刀門、電控、喂料、送料、傳動(dòng)等裝置。切絲機(jī)運(yùn)行時(shí),喂料可以分為水平、垂直兩種方式,將物料送至送料系統(tǒng)中,壓緊并送至刀門,經(jīng)旋轉(zhuǎn)刀片切割成為葉絲(圖1~圖2)。
圖1 滾刀式切絲機(jī)垂直喂料結(jié)構(gòu)示意
圖2 滾刀式切絲機(jī)水平喂料結(jié)構(gòu)示意
切絲跑片指的是切絲之后出現(xiàn)一些寬度超過規(guī)定要求的煙絲或者跑片,這對(duì)于卷制的質(zhì)量影響比較大,并且也會(huì)影響燃吸的質(zhì)量。在切絲機(jī)出口振動(dòng)輸送機(jī)上可以看出切絲跑片,但也有部分情況并不是跑片,由于在煙餅中煙葉分布呈現(xiàn)不規(guī)則,部分煙葉皺成一團(tuán),切后展開較大屬于正?,F(xiàn)象。出現(xiàn)切絲跑片的原因比較多,主要分為以下7 種:①刀片與各刀門的間隙過大。當(dāng)下刀門間隙較大時(shí),刀片在切割煙餅時(shí),煙餅會(huì)出現(xiàn)在下刀門外面,沒有刀門的夾持,就容易從刀片、刀門的間隙掉下去,未被切成絲狀,從而形成跑片。如果側(cè)刀門的間隙比較大,在刀片切割擠壓下,煙餅會(huì)慢慢從刀片、側(cè)刀門之間擠出來,也未被切成絲,從而形成跑片;②刀門磨損。刀門磨之后會(huì)增加刀門的間隙,從而導(dǎo)致跑片。刀門刃口磨損之會(huì)變得較為鈍化,變成圓弧狀,降低刀門的夾持作用,從而造成跑片;③刀片崩刃。在切絲期間,若遇到一些小的硬物,會(huì)使得刀片崩刃,崩口處失去刀刃而無法切絲,在切割中會(huì)將煙料拉扯下來,導(dǎo)致跑片;④刀門壓力不穩(wěn)定。由于上刀門的壓力不夠,降低了銅排鏈和上刀門的壓縮力度,無法保證煙餅的結(jié)實(shí)程度,并且減小對(duì)于煙餅的夾持力,從而形成跑片;⑤刀片不鋒利。由于刀片刃口的鋒利度不夠,在切絲中無法完全切斷煙料,直接將其拉扯出來,導(dǎo)致跑片;⑥物料水分偏低。煙料的水分較少,比較干,在壓縮之后比較容易發(fā)生膨脹,增加刀門夾持難度,煙葉的韌性也會(huì)增加,很難完成切割,導(dǎo)致跑片;⑦進(jìn)料偏向一側(cè)。在進(jìn)料期間,料倉(cāng)的煙料分布不均勻,偏向其中一側(cè),導(dǎo)致兩側(cè)煙料不一樣多,或者出現(xiàn)兩邊少、中間多的情況,在壓縮煙料時(shí),料高的一側(cè)頂住排鏈,料低的一側(cè)壓實(shí)度不夠,影響煙餅的結(jié)實(shí)度。在刀門處,對(duì)于松散一側(cè)沒有較強(qiáng)的加持力,切絲期間可能會(huì)直接成片扯出來,形成跑片。
煙草切絲過程中,在刀輥的帶動(dòng)下,臨近的兩把刀片會(huì)勻速輸出刀門,對(duì)煙餅進(jìn)行切割,以切出相同寬度的葉絲。這個(gè)過程與刀片的轉(zhuǎn)速有一定的關(guān)系,若刀片勻速轉(zhuǎn)動(dòng),切口會(huì)保持齊平,但刀片轉(zhuǎn)速不均勻,就會(huì)影響切絲寬度,生產(chǎn)的煙支較硬[2]。切絲寬度的允許誤差為±0.1 mm,但由于設(shè)備的因素,可能使得切絲寬度超出誤差允許范圍。導(dǎo)致切絲寬度不均勻主要與以下因素有關(guān):①單把或若干把刀片不進(jìn)給。切絲刀片的進(jìn)給量不一致,可能是單把或者多把刀片不進(jìn)給;②物料在銅排鏈上打滑。由于銅排鏈比較臟,煙垢較多,在銅排鏈送料時(shí),減小與煙餅的摩擦力,煙餅推向刀門的速度不穩(wěn)定,時(shí)快時(shí)慢,切削到的煙餅有時(shí)多時(shí)少,導(dǎo)致寬度不一;③銅排鏈運(yùn)行不穩(wěn)定。銅排鏈出現(xiàn)磨損,導(dǎo)致其運(yùn)動(dòng)速度不穩(wěn)定,并且影響煙餅的推進(jìn)速度,最終影響切絲的寬度;④垂直喂料裝置推板擺幅過大。推料板向前推動(dòng)的時(shí)候,對(duì)煙料有推動(dòng)作用,向后拉開時(shí)沒有推進(jìn),在這兩個(gè)過程中,煙料的前進(jìn)速度不一,垂直喂料裝置中推板擺幅過大、頻率較低時(shí),作用會(huì)更加明顯;⑤單側(cè)送料。布料板沒有調(diào)整好,導(dǎo)致料倉(cāng)中煙料分布一側(cè)多一側(cè)少,料少的一側(cè)壓實(shí)度不夠,煙料較為松散,煙餅兩側(cè)的前進(jìn)速度不一樣,造成同一刀切下的煙絲寬度不同。
切絲過程中,由于受到多種因素的影響,導(dǎo)致出現(xiàn)粘連現(xiàn)象,切絲后煙絲不松散而粘在一起,不利于后續(xù)加工,若不及時(shí)解決,會(huì)導(dǎo)致煙絲成團(tuán),烘烤時(shí)無法保證其內(nèi)部水分均勻分布,最終影響煙草的生產(chǎn)質(zhì)量。切絲粘連主要與以下因素有關(guān):①刀門壓力過大。當(dāng)?shù)堕T壓力較大,擠出煙葉中的水分、煙油,在煙餅壓縮之后出現(xiàn)粘連,經(jīng)過切割,依舊很難保證煙絲松散;②物料水分過大。當(dāng)物料水分比較大的時(shí)候,壓縮煙葉后容易出現(xiàn)較為嚴(yán)重的粘連,切絲后很難將煙絲分散;③刀片刃口不鋒利。如果刀片刃口過于鈍化,切絲時(shí)容易對(duì)煙餅形成壓力,使得煙餅出現(xiàn)粘結(jié),導(dǎo)致切絲粘連;④下刀門磨損。下刀門磨損情況下,刀門刃口成為圓弧狀,刀片切過時(shí)容易造成擠壓現(xiàn)象,使得煙絲粘結(jié)難以分散。
切絲過程中出現(xiàn)切絲過細(xì)主要與以下因素有關(guān):①物料在銅排鏈上打滑。銅排鏈打滑是引起切絲過細(xì)的原因之一,由于銅排鏈比較臟,在送料期間,與煙餅的摩擦力變小,煙餅向刀門推進(jìn)速度時(shí)快時(shí)慢,煙葉加料之后吸收不均勻,導(dǎo)致煙葉的水分不均勻,造成銅排鏈打滑,切出的葉絲比較細(xì);②上刀門壓力過大。刀門壓力過大,刀門處煙餅推進(jìn)的阻力比較大,導(dǎo)致銅排鏈送料難度增加,容易出現(xiàn)送料打滑,排鏈速度、刀輥轉(zhuǎn)速配比沒有發(fā)生變化,但實(shí)際煙餅推出刀門的速度與排鏈的速度相比較小,最終導(dǎo)致切絲過細(xì)[3]。
從切絲現(xiàn)狀來看,跑片質(zhì)量故障的出現(xiàn)主要與物料水分過低有關(guān),以至于在進(jìn)料期間無法保證進(jìn)料的均勻性,并且設(shè)備的零件故障,對(duì)于切絲質(zhì)量也有較大的影響,容易形成跑片。在物料上,可以在切絲之前,調(diào)整加料工序相關(guān)參數(shù),以保證煙絲溫度,進(jìn)而避免跑片的出現(xiàn)。在設(shè)備方面,需要在切絲前仔細(xì)檢查,合理調(diào)整刀片和各個(gè)刀門之間的間隙,特別是要調(diào)整下刀門的間隙,保證滿足工藝的要求[4]。對(duì)于砂輪的進(jìn)給結(jié)構(gòu),應(yīng)全面進(jìn)行檢查,發(fā)現(xiàn)故障零件應(yīng)及時(shí)更換;刀片的進(jìn)給線路也要仔細(xì)檢查,及時(shí)更換損壞的零件。若布料板出現(xiàn)故障,應(yīng)第一時(shí)間進(jìn)行調(diào)整,確保喂料工序正常進(jìn)行,確保料倉(cāng)中的煙料均勻分布;對(duì)于推料板的位置、擺幅,應(yīng)做好相應(yīng)的調(diào)整工作,可以適當(dāng)加大擺動(dòng)的頻率。對(duì)于崩刃的刀片,一旦發(fā)現(xiàn)刀上出現(xiàn)缺口,就要及時(shí)更換新的刀片;對(duì)于磨損嚴(yán)重且已經(jīng)影響切絲質(zhì)量的刀門,應(yīng)及時(shí)更換新的刀門;對(duì)于上刀門的壓力,應(yīng)適當(dāng)增加[5]。
切絲寬度不均勻主要和銅排鏈打滑、刀片進(jìn)給故障等多種因素有關(guān),為了排除這一故障,需要了解造成切絲寬度不均勻的成因,及時(shí)采取有效措施排除故障。對(duì)于銅排鏈打滑問題,應(yīng)及時(shí)將上面的煙垢清理干凈,并檢查銅排鏈?zhǔn)欠衽芷?;全面檢查排鏈傳動(dòng)鏈輪鏈條,發(fā)現(xiàn)有磨損的零件及時(shí)更換;對(duì)于刀片進(jìn)給故障,應(yīng)及時(shí)檢查是否有個(gè)別刀片不進(jìn)給的情況,方法是檢查刀刃磨削面有沒有煙垢,若藏有較多煙垢,導(dǎo)致沒有亮面,就說明這把刀不進(jìn)給,通過手搖進(jìn)刀扳手,確定該刀的進(jìn)刀情況;對(duì)于進(jìn)刀偏斜問題,做好檢查工作,判斷是否進(jìn)刀偏斜,然后將壓力板打開檢查,差看是否有單邊進(jìn)刀螺桿磨損的情況,或半螺母磨損的情況,一旦有這種情況就應(yīng)及時(shí)更換新的零件,若兩個(gè)半螺母不在同一高度,就需要進(jìn)行調(diào)整,保證高度持平;對(duì)于推料板擺動(dòng)幅度,應(yīng)及時(shí)調(diào)整,適當(dāng)減小擺幅,并加大擺動(dòng)的頻率;對(duì)于布料板,按照規(guī)定要求進(jìn)行調(diào)整,保證物料在料倉(cāng)中均勻分布[6]。
對(duì)于推料板的擺動(dòng)幅度、角度問題,應(yīng)依據(jù)不同的煙料特性,經(jīng)過多次調(diào)整之后再確定擺動(dòng)幅度、角度的大小。若物料比較松散,可以將推料板的擺動(dòng)幅度調(diào)大一些,將擺動(dòng)角度調(diào)小一些;若物料結(jié)實(shí)度較高,則將推料板擺動(dòng)幅度調(diào)小一些,將擺動(dòng)角度調(diào)大一些(圖3)。擺動(dòng)幅度的具體調(diào)整方法為:將手柄松開,抬起拉桿脫開傳動(dòng);將齒輪防護(hù)罩拆下來,將螺絲全部松開,推動(dòng)偏心輪滑槽中的偏心調(diào)節(jié)塊,當(dāng)其移動(dòng)至齒輪的中心后,擺動(dòng)幅度則減小,當(dāng)移動(dòng)到齒輪的邊緣,擺幅增加,調(diào)整之后將螺絲全部擰緊,并重新裝上防護(hù)罩。擺動(dòng)角度的調(diào)整方法為:將螺帽松開,轉(zhuǎn)動(dòng)拉桿并調(diào)節(jié)其長(zhǎng)度,以改變擺動(dòng)角度;將螺絲松開,然后推動(dòng)推料板到特定位置,也能調(diào)整擺動(dòng)角度;將手柄松開,抬起拉桿脫開傳動(dòng),然后將顆螺絲釘松開,移動(dòng)推料板及擺動(dòng)軸,更改位置以及擺動(dòng)角度。
圖3 推料板傳動(dòng)示意
切絲粘連主要是由于送料中水分大、下刀門磨損等因素造成的,對(duì)此,在切絲之前應(yīng)合理調(diào)整設(shè)置,降低物料水分,保證煙料中的水分達(dá)到規(guī)定要求。調(diào)節(jié)上刀門壓力,確保壓力適中。對(duì)于出現(xiàn)嚴(yán)重磨損的下刀門應(yīng)及時(shí)更換,避免影響切絲。喂料裝置應(yīng)在切絲之前進(jìn)行調(diào)節(jié),以保證送料期間煙葉均勻分布在料倉(cāng)中。做好刀片進(jìn)給檢查工作,觀察砂輪磨刀是否正常,檢查期間一旦發(fā)現(xiàn)有損壞的零件,應(yīng)及時(shí)更換新,以保證刀片刀刃的鋒利度,避免粘接現(xiàn)象的出現(xiàn)[7]。
切絲過細(xì)主要是因?yàn)樯系堕T壓力大和物料在銅排鏈上打滑造成的,導(dǎo)致切割后的煙絲寬度不符合設(shè)定值。對(duì)于該質(zhì)量故障現(xiàn)象,應(yīng)減小刀門的壓力,并及時(shí)清理銅排鏈的表層煙垢,保證其表面的清潔度及加料加濕的均勻性。
切絲品質(zhì)在煙草生產(chǎn)中起著重要作用,影響切絲質(zhì)量的因素較多,常見的切絲質(zhì)量故障主要有切絲寬度不一致、跑片、切絲過細(xì)、切絲粘連等。為了保證切絲質(zhì)量,針對(duì)不同的質(zhì)量故障提出相應(yīng)的措施,有效排除故障,提升切絲質(zhì)量,進(jìn)而保障煙草產(chǎn)品質(zhì)量。