廖艷培，陳志堅(jiān)

（廣東中煙工業(yè)有限責(zé)任公司梅州卷煙廠，廣東 梅州514016）

?

YJ17型卷煙機(jī)梗絲分離三次風(fēng)選裝置的設(shè)計(jì)

廖艷培，陳志堅(jiān)

（廣東中煙工業(yè)有限責(zé)任公司梅州卷煙廠，廣東 梅州514016）

摘 要：針對(duì)YJ17型卷接機(jī)二次風(fēng)分時(shí)梗絲分離不徹底，煙絲在碰撞中跟隨煙梗跌入煙梗箱，造成浪費(fèi)的問題，通過自行設(shè)計(jì)一套梗絲分離三次風(fēng)選裝置，有效降低了煙絲消耗，每臺(tái)機(jī)單班可節(jié)省煙絲約2.5公斤，為企業(yè)創(chuàng)造效益。

關(guān)鍵詞：YJ17型卷煙機(jī)；梗絲；煙絲；三次風(fēng)選裝置

精益生產(chǎn)管理理念是以消除各種浪費(fèi)、優(yōu)化資源配置、提升效率和效益為主要目標(biāo)。其通過構(gòu)建精益管理工作長效機(jī)制，應(yīng)用精益管理持續(xù)改善方法，將精益改善的理念和方法進(jìn)行延伸，實(shí)現(xiàn)以最少的投入創(chuàng)造最大的價(jià)值。卷煙生產(chǎn)企業(yè)在推進(jìn)精益管理生產(chǎn)管理活動(dòng)時(shí)，通過對(duì)比各項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)，挖掘生產(chǎn)過程中存在的浪費(fèi)，運(yùn)用精益工具開展改善活動(dòng)。在實(shí)實(shí)在在的改善中，杜絕浪費(fèi)，降低成本，提供效率，實(shí)現(xiàn)企業(yè)真正意義上的內(nèi)涵式發(fā)展。

YJ17型卷煙機(jī)自帶二次風(fēng)選梗絲分離裝置，通過兩次風(fēng)選完成煙梗和煙絲的分離。梗絲二次分選裝置主要由落料斗、擋風(fēng)板，調(diào)節(jié)螺釘、斜塊及安裝于進(jìn)料口內(nèi)的二次分選輪等組成，分離出的煙絲直接吸附到風(fēng)室體的吸絲帶上［1-2］。為了減少煙絲浪費(fèi)，劉程［3］采用運(yùn)動(dòng)中分離的方式研究新型梗絲分離裝置，將回收煙絲再利用；熊克林［4］通過增加煙梗和煙絲垂直提升的距離，形成"之"字形風(fēng)選通道，實(shí)現(xiàn)梗絲分離。但是利用正壓吹風(fēng)對(duì)煙梗和煙絲進(jìn)行再次分離的研究卻甚少。因此，通過設(shè)計(jì)一套梗絲分離裝置，增加梗絲在空中的懸浮時(shí)間，使得被吹散的煙絲再次被吸入風(fēng)室體中，實(shí)現(xiàn)梗絲的第三次分離。

YJ17卷煙機(jī)組（以下簡(jiǎn)稱卷煙機(jī)）第三次梗絲分離裝置項(xiàng)目的研發(fā)基于國家局、煙草行業(yè)開展精益生產(chǎn)管理活動(dòng)的要求下，圍繞煙草行業(yè)提出的年度目標(biāo)，由卷煙生產(chǎn)企業(yè)自行開展的專題改善項(xiàng)目。其針對(duì)卷煙機(jī)梗絲分離機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)，對(duì)現(xiàn)階段卷煙生產(chǎn)中萬支卷煙梗中含絲量指標(biāo)偏高的現(xiàn)象進(jìn)行攻關(guān)。發(fā)現(xiàn)卷煙機(jī)自帶的梗絲分離系統(tǒng)是通過梗簽通道下方氣流調(diào)節(jié)板改變梗簽通道的負(fù)壓氣流大小控制梗中含絲量的目的。但在生產(chǎn)中梗簽的氣流調(diào)節(jié)閥在其調(diào)節(jié)范圍內(nèi)均無法滿足生產(chǎn)企業(yè)對(duì)萬支卷煙梗中含絲量的精益目標(biāo)。設(shè)備原有設(shè)計(jì)上不足，考慮前瞻性的缺乏，制約生產(chǎn)成本的降低，讓一個(gè)年產(chǎn)38萬箱的卷煙生產(chǎn)企業(yè)年浪費(fèi)梗中含絲量為1876公斤，且影響了設(shè)備生產(chǎn)效率，加強(qiáng)了員工的勞動(dòng)強(qiáng)度。

1　存在問題

基于YJ17卷煙機(jī)原來兩次風(fēng)選系統(tǒng)功能和卷煙生產(chǎn)企業(yè)對(duì)人員編制的安排，在卷煙機(jī)剔除處廢梗的后道工序未安排人員進(jìn)行分離，所有卷煙機(jī)剔除的廢梗包括梗中煙絲直接將作廢品處理。通過統(tǒng)計(jì)：以卷煙生產(chǎn)企業(yè)一個(gè)生產(chǎn)牌號(hào)卷煙（硬金五葉神），現(xiàn)梗中含絲量平均值為1.061g/萬支對(duì)比歷史最佳指標(biāo)0.93g/萬支來估算。卷煙機(jī)班產(chǎn)340萬支，每日生產(chǎn)2個(gè)班次，每年生產(chǎn)260天，共10臺(tái)卷煙機(jī)，合計(jì)每年約浪費(fèi)煙絲1876 kg.YJ17卷煙機(jī)生產(chǎn)中剔除廢梗中含煙絲造成的浪費(fèi)十分明顯，制約企業(yè)生產(chǎn)成本降低，設(shè)備效率的提升。YJ17型卷煙機(jī)二次風(fēng)選梗絲分離裝置的負(fù)壓空氣由吸絲成型系統(tǒng)的風(fēng)室體提供。煙絲懸浮升起后被吸絲帶帶走，煙梗雜物落下進(jìn)入煙梗箱，存在的問題包括以下兩個(gè)方面：

一是梗擋板對(duì)梗絲一次分選較難控制。一次風(fēng)分后煙絲在高速旋轉(zhuǎn)的拋絲輥的帶動(dòng)下，進(jìn)入吸絲通道。在此過程中，如果梗絲擋板的調(diào)節(jié)位置過高，大量的梗絲就會(huì)被吸入風(fēng)室體中，導(dǎo)致生產(chǎn)出來的煙支出現(xiàn)很多被煙梗刺破的產(chǎn)品質(zhì)量缺陷。如果梗絲擋板調(diào)節(jié)的位置過低，則大量的煙絲被拋入螺旋回梗機(jī)構(gòu)，輸送至二次分選裝置的進(jìn)料口，在梗絲分離不徹底的情況下，導(dǎo)致生產(chǎn)成本增加，造成浪費(fèi)。二是落入煙梗箱的煙絲比重大。YJ17型卷接機(jī)的二次風(fēng)分僅在后身右側(cè)局部寬度完成，垂直吸絲道寬度只有110mm，梗絲和煙絲之間碰撞多，風(fēng)選效果較差，造成梗絲分離不徹底，導(dǎo)致很多煙絲在碰撞中跟隨煙梗跌入煙梗箱，現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)煙梗箱中含有煙絲的比重較大。

2　改進(jìn)方法

YJ17型卷煙機(jī)第三次梗絲分離裝置的研制利用梗、絲懸浮速度差異，用氣流分離。設(shè)將氣流速度為v，氣流對(duì)顆粒的作用力為R，同時(shí)顆粒重力Q=mg，根據(jù)牛頓公式［5-6］：

R=K（γ/g）F（C-v）2=KρF（C-v）2

式中：γ為空氣重度，Kg/m3；ρ為空氣密度，Kg''s2/ m4；C為顆粒的絕對(duì)速度，m/s；F為迎風(fēng)面積，㎡；K為阻力系數(shù)。

因煙絲、煙梗外形尺寸不同，即F不同，同時(shí)所受重力Q也不同，因而兩者懸浮臨界速度不同，因此只要分離氣流速度v滿足v0絲＜v＜v0梗便能將煙絲煙梗有效分離。

在明確第三次梗絲分離裝置采用的分離理論依據(jù)后，通過利用豎直氣流模擬吹風(fēng)試驗(yàn)法，對(duì)10#卷煙機(jī)生產(chǎn)雙喜（硬金五葉神）進(jìn)行梗中含絲量測(cè)試。經(jīng)過垂直氣流模擬吹風(fēng)試驗(yàn)，在卷煙質(zhì)量合格前提下，模擬試驗(yàn)出現(xiàn)50%數(shù)據(jù)小于卷煙企業(yè)設(shè)定改善目標(biāo)值0.663g/萬支。從而推斷出加裝YJ型卷煙機(jī)第三次梗絲分離裝置對(duì)萬支卷煙產(chǎn)生的梗中含絲量高是確實(shí)可行的。

梗絲三級(jí)分離裝置主要由調(diào)壓裝置，吹風(fēng)裝置、快速接頭和風(fēng)管四個(gè)部分組成，其工作原理是正壓風(fēng)從進(jìn)氣孔進(jìn)入，經(jīng)過調(diào)壓閥調(diào)節(jié)風(fēng)壓，然后出來的正壓風(fēng)從進(jìn)氣孔進(jìn)入，由壓力表測(cè)量其氣壓，再由出氣口出來，進(jìn)入吹風(fēng)裝置。梗絲三級(jí)分離裝置安裝在垂直通道右下側(cè)，通過均勻的正壓風(fēng)，對(duì)通道內(nèi)密度最大并快速移動(dòng)的梗絲進(jìn)行吹風(fēng)打散，這樣不僅可以最大限度的將密度大的煙絲團(tuán)吹散，而且可把碰撞吹散后的煙絲再往上吹，從而把即將掉入煙梗箱的煙絲往上吹一段距離，煙絲在負(fù)壓風(fēng)的作用下，被吸入風(fēng)室。而真正重量大的煙梗則依然無法被吸入風(fēng)室，掉入煙梗箱，最終實(shí)現(xiàn)了梗絲的第三次分離，梗中含絲量可根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，通過調(diào)壓閥方便操作控制。

其中，吹風(fēng)裝置內(nèi)部設(shè)計(jì)了一個(gè)小風(fēng)室，內(nèi)徑為6.8 mm，在軸外設(shè)計(jì)了六個(gè)均勻的孔，孔徑為1 mm，正壓風(fēng)進(jìn)入小風(fēng)室內(nèi)，從6個(gè)均勻的小孔吹出，從而形成正壓氣流，實(shí)現(xiàn)吹松打散煙絲團(tuán)的目的。圖1所示。

圖1　梗絲三次分離裝置示意圖

3　改進(jìn)效果

在第三次梗絲分離裝置零件加工安裝完后，維修工對(duì)YJ17卷煙機(jī)第三次梗絲分離裝置的效果進(jìn)行驗(yàn)證。第三次梗絲分離裝置使用后梗中含絲量為0.583g/萬支。對(duì)YJ17卷煙機(jī)生產(chǎn)雙喜（硬金五葉神）煙支的絲中含梗率進(jìn)行跟蹤測(cè)試，結(jié)論是活動(dòng)前后梗簽剔除量變化不大、絲中含梗率為0，符合卷煙企業(yè)生產(chǎn)工藝標(biāo)準(zhǔn)，該項(xiàng)改善確實(shí)有效。

通過運(yùn)用梗絲三級(jí)分離裝置，YJ17型卷煙機(jī)煙梗箱內(nèi)的煙絲含量大幅度減少。經(jīng)過計(jì)算，一臺(tái)機(jī)一天兩個(gè)班生產(chǎn)可以節(jié)約煙絲約2.5公斤，降低了消耗，節(jié)約了企業(yè)生產(chǎn)成本。同時(shí)也降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了設(shè)備的有效作業(yè)率，降低了產(chǎn)品品質(zhì)隱患的風(fēng)險(xiǎn)，保護(hù)了消費(fèi)者權(quán)益。

參考文獻(xiàn)：

［1］常德.常德煙草機(jī)械廠，YJ17卷煙機(jī)組—使用說明書［M］. ［2］董祥云.YJ17-YJ27卷煙機(jī)組，中國科學(xué)技術(shù)出版社.2000.

［3］劉程.PROTOS70卷煙機(jī)新型梗絲分選裝置的設(shè)計(jì)［J］.裝備制造技術(shù)，2013（4）：80-81.

［4］熊克林，戴衛(wèi)良，林國華，等.離線梗絲分離技術(shù)在PROTOS70中的應(yīng)用［J］.《機(jī)械制造與自動(dòng)化》，2013（6）：202-204.

［5］陳國華.機(jī)械機(jī)構(gòu)及應(yīng)用，北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2008.

［6］成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（第五版）.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010.

The design of Stem and Tobacco Separation Means on YJ17 Cigarette Making Machine

LIAO Yan-pei，CHEN Zhi-jian
（Guangdong Cigarette Factory of China Tobacco Meizhou Industrial，Meizhou Guangdong 514016，China）

Abstract：When YJ17 cigarette machine production，stems and tobacco separation is not complete.Tobacco fell into the box during the collision，resulted in a serious waste.Therefore，we designed a set of stem and tobacco separation means.The application results showed that can effectively reduce tobacco consumption，single-class savings of about 2.5 kilograms of tobacco，create benefits for enterprises.

Key words：YJ17 cigarette machine；stems；tobacco，third sorter

中圖分類號(hào)：TS43

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1672-545X（2016）03-0244-03

收稿日期：2015-12-08

作者簡(jiǎn)介：廖艷培（1982-），男，廣東省梅州人，碩士研究生，主要從事煙機(jī)設(shè)備的管理與技術(shù)改造工作。