PASSIM接装机水松纸夹末及冷凝水分析与改进

2015-01-01张卫宾简金领

设备管理与维修 2015年1期

张卫宾简金领

（河南中烟工业有限责任公司漯河卷烟厂河南漯河）

一、存在问题与原因分析

PASSIM接装机是英国莫林斯公司设计制造的卷接设备，该设备有完善的成型、切割和搓接系统，可靠性高、烟支质量好、效率高。但在生产过程中，接装机经常有烟末被携带进搓接成型系统和冷凝水滴到滤嘴和烟支上，造成烟支水松纸皱纹、翘边、漏气和黄斑等质量缺陷，严重影响产品质量的稳定。

因制丝工艺、烟丝结构、卷接设备性能所限，造成烟丝在输送、卷制过程中产生烟末，其中部分烟末被卷进烟支中，在经过PASSIM接装机高速传送过程中，烟支端部的较碎烟丝在切割、碰撞、离心力和机器振动的作用下而抖落，这些烟末被鼓轮高速运转产生的气流携带、飘浮和溅落。在汇合鼓轮和靠拢鼓轮交接处，汇合鼓轮顺时针旋转，而靠拢鼓轮逆时针旋转，带动烟末流向前向上向后运动，极易被带到搓接区域（图1）。

此时，被分切后涂有乳胶的水松纸片在水松纸鼓轮吸附下，胶面朝外被输送到搓接区域，导致“组烟”在搓接成型时，烟末被夹入涂有胶液的水松纸片和双倍长滤嘴烟支中间，造成搓接成型的滤嘴烟支水松纸皱纹、翘边甚至漏气掉嘴。另外由于水松纸搓接系统加热后与设备其他部件温差较大胶液和空气中的水蒸气就会在靠拢鼓轮上方的水松纸鼓轮支架上冷凝成水滴（图2），随着时间的推移，水滴破碎下落到烟支或滤嘴上，就会产生黄斑烟甚至霉变烟。

图1 烟末流向示意图

图2 冷凝水形成示意图

二、试验改进

针对PASSIM接装机在生产过程中出现的上述问题，从系统结构与工作原理上进行了深入地分析和研究，先后进行了以下试验改进，寻找较佳方法。

1.加装正压吹风管

在靠拢鼓轮上方的水松纸鼓轮支架上加装正压吹风管。吹风管为长80 mm，外径8 mm，壁厚 1 mm的铜管，其中出风口端部呈一斜面，用于控制吹气气流方向和面积。机器工作时，气流从铜管内吹出，形成一定面积的气团，将产生的烟末和水蒸气吹散，避免烟末粘到水松纸片上以及水蒸气冷凝。运行一段时间后，发现虽然减少了水松纸夹末现象和冷凝水的形成，但效果不太明显。分析原因是产生的烟末和水蒸气并不能被完全吹散，而被吹散的部分烟末又在鼓轮高速旋转产生的气流作用下继续进入搓接系统。

2.改装正压吹风管

将原来的铜管加长至110 mm，并在铜管上钻两排互相错位，横向、纵向都间隔2 mm，直径1.5 mm小孔，将铜管一端阻塞，另一段安装气管。安装时将铜管中心与靠拢鼓轮中心基本对正，并将后排小孔正朝向下方，这样机器工作时气流从小孔内射出，形成两排风幕，其中后排垂直向下吹，前排就呈大约30°夹角向前下方吹，用来阻断烟末进入搓接区域并吹散水蒸气避免形成冷凝水。运行一段时间后，发现虽然很大程度减少了水松纸夹末和冷凝水形成，但是问题还是没有得到根本解决，根据烟末的流向和吹风效果分析，随着时间的推移，被风幕阻断的烟末没有完全掉落，而是随着鼓轮继续向前输送。在距烟支较近的部位，风力较小，无法阻止烟末向前进入搓接系统；而被吹散水蒸气也会随时间而凝结。

3.改进方案的确定

经过多次的试验和分析，认为问题在于没有将吹散的烟末和水蒸气处理掉，只是发生了位置的改变。设想增设一套烟末吸取装置，利用负压吸风将此烟末和水蒸气吸走，从而避免水蒸气的凝结和烟末飞溅到涂过胶液的水松纸片上。

结合以上试验性改进和分析，决定在靠拢鼓轮上方的水松纸鼓轮支架上设计加装一吸吹风组合装置。不仅能阻断烟末，而且能将烟末和水蒸气吸走，达到较理想的使用效果。

三、改进实施

1.吸风装置的设计

该装置为不锈钢方形的长条状，沿长度方向加工有半圆形吸风腔，吸风口为长100 mm、宽10 mm的长方形，能适应不同规格的水松纸。吸风腔一端的圆筒通过一段内径为18 mm的气管与除尘吸风系统相连，另一端加工1个5 mm通孔，作为改造后缺滤嘴检测安装位置。

2.吹风装置的设计

在吸风装置的一侧装一吹风铜管，铜管长110 mm，外径8 mm，壁厚 1 mm，并在铜管上钻1排横向间隔2 mm，直径1.5 mm小孔，将铜管一端阻塞，另一段安装气管。

3.吸吹风装置的组合

将吸吹风装置固定在一起（图3），使吸风槽和吹风铜管的中心与靠拢鼓轮的中心在同一平面上。机器工作时，吹气铜管内的高压气流从小孔内射出，形成一排风幕，用来阻断烟末进入搓接区域；而吸风装置与除尘系统接通，使水松纸鼓轮架体下形成负压区域，将进入搓接系统前“组烟”周围的烟末和被风幕阻断的烟末及水松纸鼓轮架体下区域产的水蒸气一起吸入除尘系统，避免产生水松纸夹末和水蒸气凝结。另外由于水蒸气和烟末混在一起，时间久后，可能会造成吸风槽阻塞，因此为了定时清理吸风槽，在吸风块上钻一吹风工艺孔。

图3 吸吹风组合装置

4.负压气路的设置

改进后的吸风装置，负压由集中除尘系统提供。直接将负压管路接入除尘管道上预留的一个接口。为了保证吸风量，结合该部位的空间结构，将管内径设计为18 mm，并在管路中间加装1个阀门，可控制吸风的大小,根据多次试验，一般控制在6 000～8 000 Pa就能满足需要。在不影响烟支输送的前提下，尽量增大风压，以保障烟末和水蒸气的清除效果。

5.高压吹风气路的设置

气源直接利用PASSIM接装机气动控制柜的一个备用气路端口。气源总压力为0.55 MPa，气路中加装1个节流阀，用于调节气流的大小，通过试验，压力一般控制在0.18～0.25 MPa。在不影响烟支传送的情况下，尽量增大气流量，以增强气流的阻断能力。如图4所示气路控制系统，五位两通电磁换向阀电气自动控制，机器启动时，电磁阀带电，吹气铜管导通，形成风幕；停机时，电磁阀断电，电磁换向阀换向，开始清理吸风槽。

吸吹风组合装置安装时，要将靠拢鼓轮和缺滤嘴检测及其固定架拆下，利用吸风块上加工的4个沉头通孔，将螺钉通过通孔与设备机架相连紧固，然后装上缺滤嘴检测和气管。