摘 要：【目的】為解決ZL26E成型機生產顆粒料棒時，顆粒施加不均勻導致濾棒的重量和吸阻波動大的問題，設計了一種顆粒均勻施加裝置。【方法】該裝置由顆?；溲b置和絲束穩(wěn)定裝置組成。顆粒通過滑落裝置均勻、平穩(wěn)落到絲束帶上，絲束穩(wěn)定裝置通過負壓吸風減少絲束帶在運行過程中的抖動，同時將顆粒吸附在絲束帶上送入成型工序。【結果】通過綜合測試臺，檢測ZL26E成型機生產出的濾棒的重量標準偏差數據和吸阻標準偏差數據。檢測結果表明，濾棒重量標準偏差由0.013 2 g減少到0.008 4 g；吸阻標準偏差由147.071 Pa減小到109.682 Pa?！窘Y論】該裝置運用后，有效提高了顆粒施加的均勻性，確保料棒的重量標準和吸阻標準都能夠得到有效控制。

關鍵詞：ZL26E成型機；復合濾棒；均勻性；顆粒；絲束

中圖分類號：TS43 文獻標志碼：A 文章編號：1003-5168（2024）17-0029-04

DOI：10.19968/j.cnki.hnkj.1003-5168.2024.17.006

Design of Particle Uniformity Application Device for ZL26E Filter Rod Maker

SUN Changyi ZHAO Bin ZHOU Youhua FAN Meishun FENG Zhengjiang

（Qujing Cigarette Factory， Hongyun Honghe Tobacco （Group） Co.， Ltd.， Qujing 655001， China）

Abstract： [Purposes] To address the issue of draw resistance and weight fluctuation resulting from the uneven application of particles during the production of particle filter rod by the ZL26E filter rod maker， a device for uniform particle application is designed. [Methods] The device consists of a particle sliding unit and a tow stabilization unit. Through the sliding unit， particles cascade evenly and smoothly onto the tow belt， while the tow stabilization unit mitigates the jitter of the tow belt during operation via negative pressure suction. Simultaneously， the particles are adsorbed onto the tow belt and conveyed to the forming process. [Findings] The weight standard deviation data and draw resistance standard deviation data of the particle filter rod produced by the ZL26E filter rod maker were evaluated using a comprehensive test bench. The standard deviation of weight decreased from 0.013 2 g to 0.008 4 g， and the standard deviation of the draw resistance reduced from 147.071 Pa to 109.682 Pa. [Conclusions] After the implementation of the device， the uniformity of particle application was significantly enhanced， ensuring effective control over the quality of the rods and the suction resistance index.

Keywords： ZL26E filter rod maker; composite filter rod; uniformity; particle; tow

0 引言

卷煙濾嘴可有效截留主流煙氣中的焦油、煙堿及其他多種有害成分。在開發(fā)低焦油卷煙產品時，提高濾嘴煙氣截留效率往往是優(yōu)先選擇［1］。而顆粒濾棒在卷煙中的應用研究已成為卷煙行業(yè)的一個重要創(chuàng)新點［2］。通過在卷煙濾棒中加入活性炭粉、咖啡粉、陳皮粉等風味顆粒，能夠顯著降低卷煙危害，并滿足不同消費群體的差異化卷煙消費需求［3］。目前，曲靖卷煙廠顆粒濾棒由ZL26E成型機生產，在絲束開松機與濾棒成型機之間加入AIGER公司的顆粒模塊，將開松后的絲束均勻撒上顆粒物后，生產出顆粒料棒。料棒和白棒兩種基棒，經KDF5MF復合機后，加工成二元復合濾棒，因此，復合濾棒質量波動性直接受兩種基棒的影響［4］。在實際的生產過程中，顆粒在絲束上施加不均勻，會導致顆粒濾棒重量和吸阻波動較大。

1 方案設計

1.1 顆粒模塊工作原理

顆粒模塊主要用于特種濾棒制造，即在絲束帶上添加活性炭、葛根等顆粒物，產出具有特定功能的料棒。如圖1所示，顆粒模塊運行時，顆粒由料斗（2）落到輸送帶（1）上，顆粒輸送到輸送帶（1）末端后，掉落至行進中的絲束帶（4）上，由絲束帶（4）包裹并攜帶顆粒進入成型工序，從而被卷制成濾條。

1.2 問題分析及解決方案

顆粒輸送帶與絲束帶的垂直距離約為300 mm。在實際生產中，顆粒離開輸送皮帶后直接落在絲束帶表面，會對絲束造成一定的沖擊，導致絲束帶的張力產生波動，絲束帶運行不穩(wěn)定，從而把顆粒沿不同方向彈出，造成絲束上的顆粒分布不均勻。另外，顆粒的沖擊可能會直接擊穿絲束帶，造成絲束帶網狀結構受損，影響料棒的過濾性能。

為了約束顆粒下落的散開范圍，降低顆粒對絲束帶的沖擊，提高絲束運行過程中的穩(wěn)定性，設計了顆粒滑落裝置和絲束穩(wěn)定裝置?；溲b置傾斜安裝在輸送皮帶與絲束帶之間；絲束穩(wěn)定裝置安裝在輸送帶下方，兩絲束支撐輥之間。二者的具體安裝位置如圖2所示。在顆粒滑落裝置的作用下，顆粒（2）離開輸送帶（7）后，通過滑落裝置（3）滑到絲束帶（4）上，絲束帶（4）穿過絲束穩(wěn)定裝置（6）后，在負壓的作用下，確保絲束帶（4）平穩(wěn)運行，顆粒在負壓吸風和絲束共同作用下沿著絲束帶（4）進入成型機。

2 顆粒滑落裝置設計

顆?；溲b置主要由底板、擋料板和固定支座等組成，如圖3所示。兩側的固定支座（5）分別由2顆固定螺釘（2）固定在底板（8）上，擋料板（3）的側面分別連接有2根導向桿（6），2根導向桿（6）之間通過固定螺釘安裝有1個圓螺母（7），調節(jié)螺釘（1）穿過固定支座（5）連接到圓螺母（7），壓縮彈簧（9）穿過調節(jié)螺釘（1）安裝在圓螺母（7）與固定支座（5）之間，以增加調節(jié)螺釘（1）與圓螺母（7）之間的預緊力，防止設備運行過程中因松動而造成擋料板（3）的位置偏移。導向桿（6）的作用是支撐擋料板（3），確保兩側擋料板（3）之間保持平行，兩側擋料板（3）之間的距離可通過調節(jié)螺釘（1）調整。順時針旋轉調節(jié)螺釘（1），彈簧（9）會壓緊，兩塊擋料板（3）的間距變大，顆粒的滑落寬度變寬；逆時針旋轉調節(jié)螺釘（1），兩塊擋料板（3）的間距變小，顆粒的滑落寬度變窄。兩側擋料板（3）的位置可以限制顆粒的散落范圍，擋料板（3）的位置可根據絲束帶的寬度進行調節(jié)。

顆?；溲b置由4顆固定螺釘固定在支架上，如圖4所示。支架（1）上的安裝孔為腰形孔，使用螺釘固定在機身墻板上，可根據生產需求調節(jié)顆?；溲b置的位置。

設備生產時，調節(jié)好兩側擋板的距離和落料板的傾斜角度，料斗落下的顆粒被輸送到輸送帶末端，顆粒落入滑落裝置的底板上，最終落入行進中的絲束帶上。顆粒下落過程中，在底板的緩沖作用下減少了對絲束帶的沖擊，確保了絲束帶的穩(wěn)定運行，減少了絲束帶抖動造成的顆粒反彈，保證了絲束帶上顆粒的均勻施加。

3 絲束穩(wěn)定裝置設計

絲束穩(wěn)定裝置主要由真空吸盤、蓋板、撐桿等部分組成，如圖5所示。真空吸盤（4）通過撐桿（3）支承，真空吸盤（4）前后兩側通過安裝在撐桿（3）上的定位環(huán)（10）固定，調整定位環(huán)（10）可沿撐桿（3）軸向改變真空吸盤（4）的位置，撐桿（3）安裝在固定塊（2）上，固定塊（2）通過固定螺釘（1）連接在后側的機身墻板上，真空吸盤（4）的上表面設有條形負壓風口（5），真空吸盤（4）的底部設有負壓管道（7），以連接負壓設備。真空吸盤（4）通過條形負壓風口（5）產生的吸附作用力來穩(wěn)定絲束帶，減少絲束帶抖動和顆粒反彈，同時把顆粒吸附在絲束帶上，確保被順利帶入成型工序。

真空吸盤（4）與其底面之間通過側面的蝴蝶螺桿（9）密封連接，便于清潔真空吸盤（4）內部時，將真空吸盤（4）與其底部分離。負壓管道接口（7）與負壓設備之間的管路上還設有負壓調節(jié)閥（6），便于根據實際生產情況，調節(jié)負壓吸風，確保剛好能穩(wěn)定濾棒絲束帶和顆粒，避免負壓吸風過大或過小。同時可以顯示負壓壓力值，便于負壓吸風的壓力調校。真空吸盤（4）的上側安裝顆粒蓋板（11），蓋板（11）設置于絲束帶的上方，顆粒脫離絲束帶后，會撞擊到蓋板（11）上再次被反彈回落到絲束帶上。蓋板（11）遠離負壓吸風蓋板的頂面設有兩條肋板（12），以增加顆?；貜椛w板（12）的強度，避免其變形。

生產運行時，由開松機充分開松絲束帶，進入顆粒模塊，從真空吸盤（4）和蓋板（11）之間快速通過，在真空吸盤（4）負壓吸風的作用下，負壓風口（5）產生吸附作用力，對絲束帶進行吸附和穩(wěn)定，顆粒落到絲束帶上，并在吸附作用力下緊貼絲束帶，少部分反彈顆粒脫離絲束帶后，撞擊到蓋板（11）上再次被反彈回落到絲束帶上，起到二次布料的作用。在負壓吸風的吸附作用力下和蓋板（11）的反彈作用下，絲束帶平穩(wěn)通過顆粒模塊，并攜帶足量的顆粒，保證產出的料棒顆粒含量達標。

4 應用效果

在生產過程中，濾棒物理指標的標準偏差SD值越小，表明濾棒物理指標波動越?。?-6］。均勻性施加裝置應用后，分別取6組，每組30支ZL26E成型機生產的顆粒料棒，使用濾棒綜合測試臺對物理指標進行檢測，統計濾棒的重量和吸阻這兩項物理指標的標準偏差，并與裝置運用前的顆粒料棒進行對比，見表1。

由表1可知，均勻施加裝置運用前，重量標準偏差為0.013 2 g，吸阻標準偏差為141.071 Pa；應用后，重量標準偏差為0.008 4 g，吸阻標準偏差為109.682 Pa。結果表明，顆粒均勻施加裝置的運用，有效提高了料棒重量和吸阻指標的穩(wěn)定性。

5 結語

本研究在ZL26E成型機顆粒模塊上設計了一套顆粒均勻施加裝置，其中包含了顆?；溲b置和絲束穩(wěn)定裝置。顆?；溲b置利用兩側的擋料板控制顆粒散落范圍，顆粒通過底板滑落到絲束帶上；絲束穩(wěn)定裝置通過負壓吸風減少絲束在運行過程中的抖動，并穩(wěn)定絲束帶上的顆粒。該裝置的設計解決了顆粒料棒生產過程中顆粒分布不均導致重量和吸阻波動較大等問題。該裝置應用后，ZL26E成型機生產的料棒，重量標準偏差由0.013 2 g降低到0.008 4 g；吸阻標準偏差由141.071 Pa降低到109.682 Pa，有效提高了顆粒料棒重量和吸阻指標控制的穩(wěn)定性。

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收稿日期：2024-08-14

作者簡介：孫長義（1993—），男，本科，助理工程師，研究方向：濾棒成型設備研究。