淺析超高速卷接機(jī)組PROTOS2-2和GD121PLUS工作原理

    隨著卷接設(shè)備技術(shù)的發(fā)展，超高速卷接機(jī)組的卷制成型機(jī)、過濾嘴接裝機(jī)逐步趨向統(tǒng)一，PROTOS2-2和GD121PLUS的卷制成型機(jī)、過濾嘴接裝機(jī)都采用了多項(xiàng)新型技術(shù)，不僅提高了煙支生產(chǎn)的速度、質(zhì)量、效率，而且在降耗、降噪等方面達(dá)到世界領(lǐng)先水平。二者在伺服裝置、盤紙和水松紙的供給、整機(jī)采用的冷卻方式等方面有著共同點(diǎn)，但兩個(gè)機(jī)組中的關(guān)鍵部分喂絲機(jī)的差距較大，代表著兩種不同的設(shè)計(jì)理念，各有特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)。

一、兩種喂絲機(jī)的工作原理

    喂絲機(jī)部分是卷接機(jī)組最關(guān)鍵的部分，通常由煙絲供料系統(tǒng)、煙絲分配系統(tǒng)、煙絲計(jì)量系統(tǒng)、梗絲分離系統(tǒng)、煙絲條制造系統(tǒng)、重量控制及回絲系統(tǒng)等組成，是保證成型煙條質(zhì)量的基礎(chǔ)硬件。在煙支卷制的技術(shù)指標(biāo)中，空頭、端部落絲、圓周、硬度、單支克重、含末率等項(xiàng)都與其有著密切聯(lián)系。尤其是困擾卷接機(jī)組生產(chǎn)的空頭、端部落絲、單支標(biāo)偏等都與喂絲機(jī)部分有著重大關(guān)系。
   
1.PROTOS2-2的VE2-2工作原理
   
    煙絲供料。煙絲借助抽吸空氣到達(dá)供料進(jìn)口閘，供生產(chǎn)用。
   
    煙絲分配。煙絲經(jīng)過計(jì)量輸送給煙絲箱后，由陡角輸送帶從煙絲箱中提取煙絲，然后由槳葉輥平整取出的煙絲，此時(shí)煙絲中可能存在的含鐵異物被取出。
   
    煙絲計(jì)量。針輥從堆料槽中提取煙絲，煙絲進(jìn)入振動槽，振動槽可以保證盡量不損壞煙絲纖維，使煙絲均勻地分布在針輥上。煙絲經(jīng)過計(jì)量輸送給初級分離器。
   
    此外，梗絲分離、長煙條形成等兩部分設(shè)計(jì)在理念上有了革命性的變化，使用了流化床技術(shù)。流化床送料的最大特點(diǎn)是煙絲供給均勻，采用氣流輸送取代機(jī)械傳送，可以減少煙絲與機(jī)械傳動部件的接觸，降低煙絲碎絲率。
  
    VE2-2梗絲分離系統(tǒng)的工作原理如圖1所示。煙絲中正常重量的部分借助空氣射流從初級分離器（1）轉(zhuǎn)入噴嘴槽（5）。噴嘴槽（5）由內(nèi)、外兩部分組成，分別為內(nèi)、外吸絲帶供給煙絲。煙絲中較重的部分（煙梗）落入星形輥（3），被送到二次分離器（4）里。在這一過程中，可通過節(jié)流閥設(shè)定初級分離器噴嘴的空氣壓力來改變送入星形輥和二次分離器中的煙絲或煙梗的量。二次分離是在喂絲機(jī)的整個(gè)寬度上進(jìn)行的。二次分離器中的氣流將煙絲輸入噴嘴槽（5），分離出來的煙梗落入一個(gè)振槽里。其中，可通過調(diào)整循環(huán)空氣系統(tǒng)中的節(jié)流閥和二次分離器操縱桿提高分離通過率。
   
    經(jīng)過分離的煙絲在初級分離器（1）、二次分離器（4）的噴嘴和噴嘴槽（5）的空氣射流作用下形成內(nèi)、外兩層流化層，此時(shí)煙絲處于懸浮狀態(tài)，與噴嘴槽板不接觸，被平穩(wěn)地送到抽吸式煙條輸送機(jī)。清潔系統(tǒng)中的負(fù)壓空氣通過過濾網(wǎng)把煙絲中的碎末和灰塵吸走，抽吸式煙條輸送機(jī)通過抽吸空氣的作用來吸住煙絲條并將煙絲條送入SE2-2煙槍。
   
    在設(shè)備的重量控制機(jī)構(gòu)方面，借助抽吸空氣的作用，煙絲被固定在吸絲帶上，在抽吸槽內(nèi)聚集。吸絲帶將已平整為額定重量的煙條傳送到SE的煙槍中。其中，吸絲帶調(diào)整機(jī)構(gòu)是重量控制的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，通過伺服電動機(jī)控制輥?zhàn)拥纳舷挛恢脤ξz帶的上下位置進(jìn)行調(diào)整，從而控制煙條中的煙絲量和煙絲密度。最后，平整器削下的煙絲通過輸送蝸桿、回送皮帶和振動式輸送機(jī)送到回絲貯料區(qū)內(nèi)。
  
2.GD121P的121PLUS工作原理
   
    GD121P的121PLUS主要包括煙絲供料、煙絲分配、煙絲計(jì)量系統(tǒng)和梗絲分離系統(tǒng)。
   
    煙絲供料、煙絲分配、煙絲計(jì)量系統(tǒng)的氣動喂絲裝置通過中央吸風(fēng)系統(tǒng)吸取煙絲，并將煙絲放置在預(yù)裝室內(nèi)，通過小門煙絲進(jìn)入料庫。光電管通過控制小門的打開和關(guān)閉來調(diào)整料庫中煙絲的料位。煙絲從針輥傳送至傳送帶，傳送帶把煙絲緩慢地向前移動靠近傳送鼓，傳送鼓通過本身的條齒拾取煙絲，并讓煙絲落入落絲槽內(nèi)。平整輥把多余的煙絲從傳送鼓上除掉，檢測光電管和根據(jù)上游煙絲傳送速度，確保針輥與傳送鼓之間的最佳煙絲流量，并由清潔輥負(fù)責(zé)保持傳送輥齒條清潔。當(dāng)煙絲從傳送鼓掉落時(shí)，磁性裝置吸住殘余的鐵性物質(zhì)，一系列光電管檢查落絲槽內(nèi)的煙絲數(shù)量，并控制煙絲的流入。壓輥保證粗刺輥從落絲槽中帶出的煙絲量在整個(gè)軸向長度上是相同的，提取輥把煙絲均勻地分布在發(fā)送帶上，然后煙絲經(jīng)發(fā)送進(jìn)入煙梗分離區(qū)。   

    梗絲分離系統(tǒng)的煙梗剔除單元由一個(gè)紊流室構(gòu)成，來自發(fā)送帶的煙絲在紊流室內(nèi)與煙梗分離。重量比煙梗輕的煙絲由吸絲槽向上吸取，煙?；蚱渌氐慕Y(jié)團(tuán)煙絲經(jīng)過旋轉(zhuǎn)閥門，被傳送至下方的管道內(nèi)進(jìn)行二次分離。在管道內(nèi)，由壓縮器產(chǎn)生的吹風(fēng)，并經(jīng)閥門作適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，把煙梗傳送至中央收集裝置，或煙梗箱內(nèi)。重的結(jié)團(tuán)煙絲通過交換器和過濾器，經(jīng)煙絲再循環(huán)口回到料庫內(nèi)。此時(shí)，可通過調(diào)節(jié)控制紊流室的內(nèi)外活動折葉的打開程度以及活動側(cè)壁的位置，來改變紊流室的截面，進(jìn)而調(diào)整煙梗剔除量。

    如圖2所示，吸絲成型系統(tǒng)從發(fā)送帶（5）來的煙絲被引入通道（6）內(nèi)，向上被吸附在吸風(fēng)帶（2）和（3）上，吸風(fēng)帶將煙絲傳送至平整器組件（7），除掉多余的煙絲以保持煙支的設(shè)定重量。若重量控制系統(tǒng)在監(jiān)視器上顯示出兩吸風(fēng)帶（2）和（3）上的煙絲流的標(biāo)準(zhǔn)重量偏差不同，可利用吸絲通道（6）上的調(diào)節(jié)器來調(diào)節(jié)，把煙絲均勻分配到吸風(fēng)帶（2）和（3）上。
   
    重量控制及回絲系統(tǒng)工作原理如下：來自吸絲槽皮帶的煙絲到達(dá)前平整盤和后平整盤。這兩個(gè)平整盤由重量檢測系統(tǒng)控制，通過反饋原理，指令兩臺伺服電機(jī)調(diào)節(jié)前、后平整盤的高度，以除掉多余的煙絲，然后由傳送帶將煙絲直接傳送到煙絲計(jì)量槽內(nèi)。

二、兩種機(jī)型供絲裝置的比較分析  

    從以上的分析可看出，PROTOS2-2與GD121PLUS喂絲機(jī)相比在煙絲輸入、煙絲計(jì)量等方面有一定的相似性。它們均采用定量輥、落料輥組合限量供絲裝置，粗、細(xì)鉤子滾筒以及定量槽、針輥等計(jì)量供絲裝置等。VE2-2和121PLUS煙梗分離系統(tǒng)均采用二級風(fēng)分，都是在整個(gè)供絲寬度上進(jìn)行，煙梗分離都較徹底。PROTOS2-2采用提升帶輸送煙絲；GD121PLUS采用了大直徑的傳送鼓輸送煙絲。二者在煙絲條制造系統(tǒng)、重量控制系統(tǒng)、回絲系統(tǒng)等方面差別較大。
  
1.煙絲條制造系統(tǒng)
   
    VE2-2采用了內(nèi)、外分開的雙流化床機(jī)構(gòu)供絲技術(shù),流化床送料的最大特點(diǎn)是供給均勻，采用氣流輸送取代機(jī)械傳送，減少了煙絲與機(jī)械傳動部件的接觸，降低了煙絲碎絲率。內(nèi)、外分開的流化床分別給內(nèi)、外吸絲帶供給煙絲，形成內(nèi)外兩根煙條。121PLUS雙煙條的煙絲由同一個(gè)吸絲通道提供，內(nèi)、外吸絲帶之間有一導(dǎo)流器把煙絲分成內(nèi)外兩束，若重量控制系統(tǒng)在監(jiān)視器上顯示出供給吸風(fēng)帶的兩個(gè)煙絲流上的標(biāo)準(zhǔn)重量偏差不同時(shí)，調(diào)節(jié)吸絲通道的煙絲分流器，直至獲得兩煙道上的標(biāo)準(zhǔn)重量偏差相同為止。
  
2.重量控制系統(tǒng)
   
    VE2-2重量控制是由伺服電動機(jī)驅(qū)動吸絲帶的上下運(yùn)動來完成的，劈刀并不上下運(yùn)動，從而減少了劈刀受損的概率。121PLUS的重量控制是由伺服電動機(jī)直接驅(qū)動劈刀的上下運(yùn)動來完成，去除了中間機(jī)械傳動環(huán)節(jié)。
   
3.回絲系統(tǒng)
   
    VE2-2平整器削下的煙絲（20%～30%）通過輸送蝸桿、回送皮帶和振動式輸送機(jī)送到貯料區(qū)內(nèi)。121PLUS平整器削下的煙絲（20%～30%）通過傳送帶直接傳送到煙絲計(jì)量槽內(nèi)，通過計(jì)量輥和煙絲發(fā)送帶送到吸絲道內(nèi)，不再通過煙絲分配、初級計(jì)量、輸送等步驟，從而減少了煙絲的造碎和水分的散失。