转接盘式空腔复合滤棒基棒转接装置的研制

为解决现有空腔复合滤棒基棒转接装置定位精度低等问题,基于转接盘定位技术,设计了一种空腔复合滤棒基棒转接装置。该装置由3个转接盘和1个基座组成,利用齿定位方式实现了基棒固定间距排列和高速转接。以YL22滤棒成型机为对象,采用细支和常规卷烟滤棒对该装置进行测试,结果表明:在满足稳定生产要求下,两种空腔复合滤棒的最佳成型速度为150 m/min,卡棒频次不超过10次/d,相位合格率达到99.97%。该方法可为提高复合滤棒成型质量和生产效率提供支持。     

基于YL23C滤棒成型机组的超细支复合滤棒成型技术

为解决YL23C滤棒成型机组无法生产超细支(φ5.3 mm)复合滤棒的问题,基于YL23C机组的料棒分切和组合成型原理,对料棒分切、料棒输送、组合成型等关键部位进行了优化改进。采用动态模拟试验和正交试验方法确定各结构的关键参数指标,并对改进后YL23C机组进行了实际运行测试。结果表明:①该滤棒成型技术可以生产直径为φ5.3 mm的超细支复合滤棒,在不改变原机规格性能的情况下,可以精确完成料棒的分切和组合工序,实现超细支复合滤棒的卷制成型。②机组有效作业率达89.27%,产品合格率达100%,抽检的复合滤棒圆周在16.63~16.79 mm范围内,圆度≤0.33 mm,各项物理指标均符合生产工艺要求。改进后YL23C机组可实现超细支和粗支滤棒的相互切换,有效提升了设备柔性化生产性能。     

基于凸轮滑块结构的细支爆珠滤棒植珠装置

为解决细支爆珠滤棒在成型过程中存在的运行速度低和缺珠率高等问题,采用凸轮滑块结构设计了一种植珠装置。通过分析滑块运动规律,计算了凸轮轮廓线,并对压力角进行了验算,确定了凸轮结构的合理性。以YL22滤棒成型机组为对象,对凸轮滑块式和JK-4AE型植珠装置生产的爆珠滤棒进行对比测试,结果表明:(1)在成型速度60～100 m/min范围内,采用凸轮滑块式植珠装置生产的爆珠滤棒缺珠率≤0.01‰,显著低于JK-4AE型装置,且满足工艺规范要求;(2)改进后成型机组最高运行速度由80 m/min提高到150 m/min,有效提高了生产效率。该方法可为改善细支爆珠滤棒产品质量提供技术支持。     

ZL29滤棒成型机组滤棒加速轮轮廓参数的设计

为满足自主研发滤棒成型机组的需要,对ZL29滤棒成型机组滤棒加速轮轮廓参数的设计方法进行了研究.通过对滤棒加速原理进行归纳分析,对滤棒加速作了运动学分析计算,得出了速度和加速度规律,并提出了一种加速轮轮廓参数设计的计算方法.以100,120和132 mm 3种滤棒长度为例进行计算,并将计算结果与德国Hauni公司提供的设计数据对照.结果表明:计算结果与设计数据良好吻合,验证了该计算方法的正确性.该设计方法可用于滤棒成型机组的研发设计.     

一体式布带轮在ZL27型滤棒成型机组上的应用

针对滤棒成型机组和卷接机组上使用的两种布带轮结构存在的问题,在研制ZL27型滤棒成型机组的过程中,根据布带轮的工作原理和布带的结构特性,设计了新型布带轮.该布带轮为一体式圆盘结构,用轮体表面加工花纹代替防滑胶带,表面花纹与布带编织纹理相匹配,可有效防止布带打滑.布带轮采用模具钢替换原来的铸铁材料,减少了花纹磨损,提高了布带轮的使用寿命.应用效果表明,一体式布带轮与布带的运行平稳可靠,无打滑现象,布带轮未出现磨损.滤棒长度标准偏差0.03 mm,高于标准要求,长度合格率达100％.一体式布带轮结构简单,对称平衡,有效降低了设备振动和噪声,提高了机组的运行效率,降低了维护成本.     

ZL29型滤棒成型机组滤棒加速器的改进

为解决ZL29型滤棒成型机组滤棒加速器中因负压腔内粉尘堆积而造成加速轮吸风孔处吸风不稳定等问题,对滤棒加速器进行了改进。利用Ansys仿真软件对负压腔内的气流分布进行分析,得到负压腔内气流死角位置;通过增加正压气流对处于气流死角的粉尘施加作用力,使粉尘持续保持运动状态并随气流排出负压腔。以贵阳卷烟厂使用的2台ZL29机组为对象进行测试,结果表明:改进后滤棒加速器拆卸清理次数由15次/月降低到4次/月,维保时间由610 min/月减少到160 min/月,有效提高了滤棒加速器工作稳定性,改善了粉尘堆积情况。该方法可为提高ZL29机组运行效率提供支持。     

基于加热卷烟降温材料的预折叠收束系统设计

为解决加热卷烟降温基础棒横截面孔隙过大、圆度超标等问题,设计了一种降温材料预折叠收束系统。该系统由热压装置、折叠装置、收束装置、后段送料装置等部分组成,安装在开卷褶切机与ZL22D型滤棒成型机组之间,使多级相变降温膜纸在进入烟枪前经过预热、折叠、压缩收束至近似降温基础棒的圆柱形态,以降低膜纸横截面的不规则应力。以ZL22D滤棒成型机组生产的9J11中式烤烟降温基础棒为对象进行测试,结果表明：预折叠收束系统应用后,降温基础棒圆度平均合格率增加72百分点,端面孔隙合格率达到100%。该技术可为提高加热卷烟滤棒质量提供支持。     

基于Vue.js框架的复合滤棒成型机上料检测系统开发

为解决复合滤棒在生产过程中因基棒上料错误而导致产生废棒的问题,设计并制作了一种复合滤棒成型机上料检测系统。利用颜色传感器、ARM嵌入式系统等硬件设备,对基棒信息进行获取,使用Axios交互机制设计智能信息管理平台以实现信息的读取与显示。结果表明:该系统对基棒的识别正确率为100%,能够圆满完成对原料的检测,避免了复合滤棒废棒的产生。      

复合滤棒中心线胶间断式上胶系统的设计及应用

为解决复合滤棒中心线胶施加过程中胶水无法间断喷涂等问题,采用高速电磁阀技术设计了一种中心线胶间断式上胶系统。该系统以电磁胶枪为基础,通过电气控制系统调节胶水压力和胶枪上胶参数,可精确控制胶水喷涂位置以及滤棒胶点数量、间距和大小,并可实现不同规格复合滤棒的快速匹配和应用。以KDF2滤棒成型机组为对象进行测试,结果表明:该系统在200 m/min生产速度下运行稳定,生产的含空腔结构的二元和三元复合滤棒在空腔位置无胶点、无胶水残留;在施胶区域,滤棒胶点数量无缺失或增加,胶点偏移距离控制在2 mm内。该技术可为结构多元化复合滤棒的生产应用提供支持。     

ZL22滤棒成型机组成型枪冷却系统的改造

ZL22滤棒成型机组成型枪部位由于布带与成型枪之间的摩擦使机身温度过高,造成设备零件使用寿命降低,滤棒圆周和长度出现偏差。通过对成型枪的冷却系统进行改造,即在下成型枪底部增加一个冷却水循环冷却装置,将下成型枪底座改造为一个密封的“腔体”,通过冷却水的循环带走热量,降低机身温度。改进后降低了布带轮组的表面温度,提升了滤棒质量和零件的使用寿命。     

ZL21滤棒成型机组生产水溶性加胶棒的设备改造

ZL21滤棒成型机组生产水溶性加胶棒时,由于水溶性胶具有含水率高、粘度大、流动性差等特点,造成甩胶轮甩出的水溶胶穿透性差且不均匀、水溶性胶变干后粘结在泵体上导致泵体频繁损坏、铜质的上胶及回胶管路遇水易产生铜锈、烘烤后滤棒易弯曲变形等问题.为此对ZL21成型机组及烘箱进行了6项改造:甩胶电机转速由原来的1400 r/min改为2800 r/min,甩胶轮由单排甩胶孔改为3排甩胶孔;上胶泵由齿轮泵改为蠕动泵,上胶及回胶管路改为增塑网管,加装过滤网和弧形开松杆,优化烘箱参数.改造后应用结果表明,实现了水溶性加胶棒在ZL21成型机组上的正常生产,设备有效作业率达到90％以上,产品质量满足了工艺质量要求,平均质量合格率达到97％以上.     

沟槽醋酸纤维滤棒的开发

为提高卷烟滤嘴的过滤性能,由醋酸纤维丝束滤芯、C型沟槽纯纤维素纸(定量80g/m2)和成形纸开发出醋酸纤维沟槽滤棒。该滤棒结构为沟槽滤棒与普通醋纤滤棒的二复合(1∶1)滤棒。试验结果表明,与普通醋纤滤嘴相比,C型沟槽滤棒的硬度可提高2～3个百分点;在卷烟感官质量基本保持不变的情况下,对卷烟烟气的过滤性能显著提高,同等条件下可再降低烟气焦油量2～3mg,降低幅度为13.66%～24.69%。     

滤棒成型工艺参数优化研究

为提高滤棒成型质量的稳定性,采用4因素3水平正交试验法,在KDF-2成型机上用2.4Y/34000规格的醋纤丝束,对稳定辊压力、螺纹辊压力、空气喷嘴压力和辊速比4个滤棒成型的主要工艺参数进行了优化试验。结果表明:①稳定辊压力对滤棒单支重量、压降和压降变异系数及硬度有显著影响,稳定辊压力控制在0.07MPa较为适宜;②螺纹辊压力对滤棒硬度变异系数有显著影响,螺纹辊压力控制在0.22MPa较为适宜;③在选择的水平范围内,辊速比和喷嘴压力对滤棒质量的影响不显著,适宜的辊速比为1.15～1.35;喷嘴压力的控制以能够满足丝束输送和便于操作为宜。     

添加液体香料滤棒的加香稳定性及其生产设备的制程能力评价

为了评价滤棒加香的稳定性及其生产设备的制程能力,测定了16个普通烟用液体香料和10个滤棒加香用的液体香料样品中的乙醇、1,2-丙二醇和丙三醇含量,并以1,2-丙二醇作标记物,考察了2台滤棒成型机制备的加香滤棒中1,2-丙二醇含量的X-R控制图和工序过程能力指数(Cpk).结果表明:①26个香精样品中均检出乙醇,且含量最大;其次是1,2-丙二醇,除1个样品外,25个香精样品中都检出1,2-丙二醇;第三是丙三醇,12个样品中检出,14个样品未检出,其中包括10个滤嘴加香用的香精样品;②滤棒中1,2-丙二醇的检出限为0.045 mg/支,平均回收率99.95%,相对标准偏差1.41%;③1#和2#机台均处于稳定控制状态;④1#机台和2#机台的Cpk值分别为1.46和0.97.以1,2-丙二醇作标记物可以评价添加液体香料滤棒产品的加香稳定性和生产设备的制程能力.     

滤棒物性参数之间的相关关系

为研究滤棒圆周、重量、硬度、吸阻4要素间的相互关系,选用2 7Y/30000、3 0Y/35000、3 3Y/370003种常用规格的醋酸纤维丝束,进行了不同圆周、不同重量的滤棒成形试验。在不添加增塑剂的情况下,试验结果表明:①对于2 7Y/30000的醋纤丝束,滤棒的圆周每产生0 1mm的变化,将导致吸阻产生83Pa的变化,硬度产生0 43%的变化;滤棒的重量每产生0 01g/支的变化,将导致吸阻产生116Pa的变化,硬度产生1 18%的变化。②对于3 0Y/35000的醋纤丝束,滤棒的圆周每产生0 1mm的变化,将导致吸阻产生74Pa的变化,硬度产生0 49%的变化;滤棒的重量每产生0 01g/支的变化,将导致吸阻产生114Pa的变化,硬度产生0 88%的变化。③对于3 3Y/37000的醋纤丝束,滤棒的圆周每产生0 1mm的变化,将导致吸阻产生77Pa的变化,硬度产生0 53%的变化;滤棒的重量每产生0 01g/支的变化,将导致吸阻产生109Pa的变化,硬度产生1 31%的变化。     

组合补偿头手棒质量方法在滤棒成型机上的应用

滤棒成型机在启动过程中存在头手棒滤棒重量偏轻,吸阻波动较大,达到稳定值需要时间较长,调整困难等问题,为此,设计了组合补偿头手棒质量方法应用于ZL26滤棒成型机,通过在启动阶段对供丝辊和甘油泵进行补偿,进而对滤棒吸阻和重量进行补偿。该方法使用后吸阻偏差由12Pa降低为≤8Pa,重量偏差由0.025g减少为0.014g,机组启动后吸阻达到稳定值所需时间由1.6min减少为<1min。     

滤棒储存输送系统的改造

由于滤棒储存输送系统中各个单机相互独立,发射机和接收机之间的滤棒传输管道不能调换,以及其信号传输为对应的开关量信号不便于对系统进行管理和检测,日常维护工作量较大。为此,采用现场总线和柔性连接系统对滤棒储存输送系统进行了改造。改造后滤棒发射率达到98%以上,现场基本上不再堆放滤棒,实现了运行状态监测、信息查询和交换等。滤棒发射机和接收机之间的灵活调配,提高了生产效率,降低了工人的劳动强度。     

高速滤棒接收站的开发应用

传统的滤棒接收站接收能力为1000支/min,最大只能满足卷接机组8000支/min的生产能力。而国产发射机发射速度达到1800支/min,ZJ112型卷接机组卷接速度达到10000支/min。为匹配滤棒接收站接收能力,发射机单元被迫降速,原滤棒接收站接收能力已无法完全满足卷烟机组需求。为此,开发了接收能力达2000支/min的高速滤棒接收站。高速滤棒接收站主要在加、减速器圆盘的工艺布局、横向传送装置、电气控制等方面进行了改进,同时增加了滤棒速度控制装置。经过实际应用,高速滤棒接收站接收能力达到2000支/min,上游发射机单元发射能力恢复到1800支/min,完全满足了ZJ112卷接机组对滤棒的需求。与原滤棒接收站相比,高速滤棒接收站具有性能稳定、滤棒接收质量好、维修保养方便、电气系统先进可靠等特点,有效提高了设备运行效率。     

滤棒自动输送系统设备配置分析

论述了滤棒自动输送系统设备的配置要求,包括卷接机组的分组、滤棒发射机、固化剂、滤棒成形机等。通过分析滤棒设备制造厂家的设备主要技术指标,并结合徐州卷烟厂的实际情况,介绍了该系统的设备选型及使用体会,即滤棒成形机的生产能力要与卷接机组的需求量相匹配,选用非标准型滤棒储存库等。