同轴双向烟草松散装置的设计与研究

黄琰博 潘向飞

摘 要：烟草制丝是烟卷生产的重要环节，为了将结团后呈饼状或团状的烟丝撕开，使其松散，设计发明了一种同轴双向烟草松散装置。该松散装置主要包括驱动机构、传动轴、第一拨辊和第二拨辊以及一些细小零件等。工作流程是驱动机构通过带有拨片的固定套设在传动轴上的第一拨辊和转动套设的第二拨辊形成反方向运动;或通过第一拨辊和第二拨辊相反方向的转动施力于饼状或结团的梗丝将其撕开，达到松散效果。

关键词：烟草制丝;松散装置;梗丝

成品烟卷的质量与烟梗制丝有着直接的关系，是衡量成品烟卷质量的重要指标之一。在烟草制丝生产线中，烟梗丝掺配的连续性、均匀性对烟丝的内在质量和化学指标稳定性都存在一定的影响，严重时可直接导致香烟吸食口味的差异。由于烟梗制丝加香后，需在储丝柜进行一段时间的储存，充分吸收依附在烟梗表面的香液。但是烟梗在掺配时极易结团和结块，导致团状烟梗、饼状烟梗无法通过混丝工序被打散、无法掺配均匀，使得成团成饼的叶梗直接影响烟丝的质量，对成品烟卷的吸食口感也造成了一定的影响。

1    烟草加工工艺的发展现状

近几年，我国主要围绕烟制品加工工艺展开研究，尤其是在烟梗制丝方面，加工技术取得了显著提升。同时，为了提升成品烟卷的质量，特别在烟草均匀掺配和成团烟草松散处理方面进行了深入研究。烟草工艺技术的研究不但使加工原料的价值得以提升，还拓宽了烟叶的使用范围，保证了成品烟卷产品的风格和质量[1]。在烟草加工领域，我国部分技术与工艺的研究现处于国际领先水平。例如烟梗加料、再造烟叶成丝等，都进一步提升了烟卷产品的质量和原材料的使用价值，相关工艺技术装备的设计与改造思路都处于领先水平。

2    烟草制丝技术

2.1  造纸法再造烟叶成丝工艺

烟草制丝是一种将造纸法再造烟叶单独成丝的技术，具体操作步骤是：首先将含水率在10%～14%的再造烟叶通过烟草松散装置打散送进仓柜，其次进一步松散回潮，最后进行切丝[2]。将含水率为16%的再造烟丝进行干燥处理，然后按照烟卷配方设定设备比例，直接掺配到烟草制丝生产线中。该技术的应用有效地提高了再造烟叶的利用率和烟支中烟丝分布的均匀性，使烟卷成品的香味得以长久保持，有效提升感官质量。

2.2  梗丝再造成丝加工工艺

梗丝再造成丝加工工艺是先对梗丝进行洗涤、脱水，然后在加料后浸泡，最后进行固液分离、干燥等处理。其中，在对脱水后的梗丝进行加料浸泡时，原料的主要成分包括糖、烟碱、钾、烟草致香成分、保润剂、色素、水以及有机溶液等。将切后的梗丝进行深度浸泡，主要目的是提高梗丝的安全性，降低梗丝中硝酸盐和氯离子的含量，通过此环节来改善口感。原料中的烟碱、糖、钾以及致香成分等可以减少梗丝中不利于吸食的成分，提高吸食味感。通过梗丝再造，实现对梗丝内在成分的重组并提升梗丝内在质量。

3    烟草松散装置的设计

在烟草制丝生产线中，加香后的梗丝储存一定时间后会出现结团现象。为了保障成品烟卷的吸食口感和烟丝质量，以较大的梗丝团和较小体积的梗丝团为基础设计烟草松散装置。该装置的主要作用是使结团梗丝达到一定的松散效果，有效控制运行中的设备因梗丝团造成的堵塞。为了实现烟卷生产中的烟梗均匀打散及掺配，发明了一种同轴双向烟草松散装置，该装置的主要组成部分包括传动轴、第一拨辊、第二拨辊和驱动机构。其中，第一拨辊固定套设在传动轴上，第二拨辊200转动套设在传动轴上;第一拨辊和第二拨辊上均设有拨片，拨片上设有拨齿;驱动机构的驱动传动轴和第二拨辊相对反向转动，如图1所示（图中100为第一拨辊，200为第二拨辊，210为拨片，211为拨齿，450为墙板，440为轴承座，460为传动链轮，300为传动轴）[3]。

4    同轴双向烟草松散装置的实施方法

设备在运行过程中，由于第一拨辊和第二拨辊的反方向转动，处在第一和第二拨辊处的烟丝获得反方向的松散力，可将团饼或团状的烟丝撕开，以此达到松散效果。如果两拨辊均朝同一方向运行，只能将烟丝朝一方拨动，无法受力于成团、成饼的烟丝，要使其达到一定的松散效果需要很长的拨动时间，因此松散效率低。为了保证烟叶或烟梗的内在质量，避免在贮存柜中出现结团现象，通过拨片对团状或饼状烟丝进行打散分离，然后通过拨齿进行松散处理。该装置各部分零件的工作状态如图2所示（220为轮齿，310为第一段，320为第二段，400为驱动机构，410为主传动齿轮，411为定位轴，420为过渡齿轮，430为定位支架，431为固定轴，432为螺栓，500为第一轴承）[4]。

图1  同轴双向烟草松散装置设计

图2  同轴双向烟草松散装置的工作状态

传动链轮弹过传动皮带与电机相连，使电机驱动传动链轮转动，因主传动齿轮是固定在传动轴之上的，所以传动链轮可以带动主传动齿轮和传动轴一起传动。同时，主传动齿轮通过齿轮的啮合带动过渡齿轮的反向传动，而过渡齿轮与第二拨辊啮合的同时再同步传动，即第二拨辊与传动轴第一拨辊的转动呈相反方向。通过该设备，此项运动使第一拨辊和第二拨辊的烟丝团或饼获得相反方向的拨力，将其撕开达到松散效果[5]。

在烟丝松散设备的具体应用中，在质量小、结团或结冰状烟丝较少且体积较小的情况下，可利用第一齿和第二齿相间分布，直接将体积较小的结团烟丝打散，该方法的实施具有较高的松散效率。在实施另一种松散方法时，在相邻的两个第一齿之间设置第二齿，针对体积较大、结团烟丝多的情况，在相邻的两个第一齿之间设置至少3个第二齿，可以使相邻的两个第一齿之间的距离变大，避免因为烟丝团结、结饼过大造成堵塞，且相邻的两个第一齿切断松散后的小块烟丝可以被两个第一齿之间的多个第二齿松散，便于提升较大体积、质量烟丝的松散率[6]。

5    结语

随着我国烟草行业的不断发展，烟草工艺技术取得了较多成果，人们对烟卷成品的要求也越来越高。本研究通过对烟草技术的优化和烟草设备的改造，提升原料使用价值，在保证烟丝内部质量的同时，为卷烟品牌的发展奠定了基础。此外，同轴双向烟草松散装置主要是针对烟草成团或成饼且无法达到松散效果而设计的。在烟草制丝工艺中，烟丝贮存产生梗丝团且无法均匀掺配等情况，严重影响了烟卷成品的吸食口感。该设备的设计主要是为了解决这种问题，促使烟草工艺技术为我国经济提升起到一定的作用。

[参考文献]

[1]张天奇，冀跃峰，贾凡，等.基于异地供丝模式的激振式烟丝松散装置[J].设备管理与维修，2019（11）：85-86.

[2]施怡.烟草制丝工艺质量控制要点分析[J].南方农机，2019，50（10）：75.

[3]顧秋林.选择性松散技术在卷烟生产中的应用研究[D].长沙：湖南农业大学，2017.

[4]罗志雪，王昭焜，罗靖，等.烟草松散回潮机进风装置的改进[J].轻工学报，2017，32（3）：58-62.

[5]侯志龙，张志刚，王迎彬，等.选择性松散技术在卷烟生产中的应用[J].轻工科技，2016，32（2）：84-86.

[6]康继.梗丝振动输送机松散装置的设计及分析[J].企业技术开发，2013，32（19）：25-26.