独立供丝装置的研究与应用

摘要：在国内烟草行业，为卷接机组提供独立供丝的方式主要有两种，一种是采用独立的供丝装置进行供丝，另一种是人工供丝，本文主要对前者进行研究分析。目前常见的独立供丝装置有风力供丝和平带供丝两种方式，二者各有其特点，风力供丝常用于普通烟丝，而加热卷烟机组所采用的烟丝是区别于普通烟丝的加热烟丝。考虑到加热烟丝易受潮、易造碎等物理性缺陷，为能够向加热卷烟机组有序稳定的供丝，满足加热卷烟生产需求，通过试验对比后优选平带供丝方式。

关键词：独立供丝；风力供丝；平带供丝；加热卷烟；加热烟丝

背景

在烟草工业企业生产过程中，主要采取两种供丝方式，一种是建立集中供丝系统，通过风送方式将烟丝从制丝车间送往卷包车间。该设备投资较大，占地面积广，成本较高，主要应用于中大型卷烟工业企业，供丝稳定且效率高，能够满足烟支的批量化生产需求。另一种是采用小型供丝装置的独立供丝方式，该装置成本较低、灵活性强，但整体性能和稳定性都有所欠缺，主要用于一些中小型卷烟企业或不具备集中供丝条件的试验车间（例如：新型烟草车间）。在特殊情况下，也可采取人工供丝方式。目前国内加热卷烟机组尚处于研发过程中的初期阶段，各类新型烟草制品及其设备百花齐放。而新型烟草制品在国内并未完全放开，生产任务较轻，加热卷烟机组大多采用小批量的生产方式以满足出口需求或者试验任务。因此，国内的加热卷烟机组主要采取独立供丝的生产方式。

现状

加热不燃烧卷烟（ＨＮＢ）是利用特殊热源对烟草材料进行加热后释放烟气，烟草材料只受热并不燃烧的一种新型烟草制品。加热卷烟机组采用的烟丝是用再造烟叶分切后形成的烟丝，再造烟叶是加热不燃烧卷烟制品的核心材料，再造烟叶又称烟草薄片，是利用烟梗、烟末等物料通过重组加工形成的样品。由于作为ＨＮＢ卷烟材料的甘油、丙二醇等亲水物质暴露在环境中更易吸潮，造成加热烟丝易受潮、易造碎的缺陷性，受外界环境干扰性很大。

随着行业的发展，加热卷烟机组逐渐受到国内各种烟草工业企业的认可和青睐，甚至专门为这种新型烟草设备成立单独的试验车间。试验车间大多是不具备集中供丝条件的，大多采用独立供丝的方式来满足生产需求。国内市场上专门针对加热卷烟机组的独立供丝装置并不常见，据目前所见的主要有两种，一种是风力供丝装置，另一种是平带供丝装置。两种装置各有其特点，通过对两种装置研究并加以改进，以便适用于加热卷烟机组的生产需求。

风力供丝装置研究及其改进

风力供丝装置是通过风力输送方式把位于低位的该装置料斗内烟丝送往位于高位的卷烟机后身料斗内。该装置料斗内采用针辊结构将烟丝搅拌均匀，料斗底部采用螺旋或平带方式进行回丝，并配合卷烟机后身料斗上方落料器使用，由钢丝软管与卷烟机串联形成负压循环。该装置内设有较完善的小型风力系统，能够实现降噪除尘。

风力供丝装置的料斗底部原先是采用螺旋回丝方式进行回丝（见图1），主要满足采用普通烟丝的卷烟机组的供丝需求。而对于采用加热烟丝的加热卷烟机组并不适用，该回丝方式对加热烟丝具有一定的损伤，经多次试验验证，该回丝方式只适用于普通烟丝。

通过对螺旋回丝方式进行改进，将该装置料斗底部改为采用平带输送方式进行回丝（见图2）。新改进的这一种平带式回丝装置，虽然能减轻螺旋回丝对加热烟丝的损伤，但效果较为局限。通过实验验证，风力造碎是加热烟丝损伤的关键性因素，对于依赖于风力供丝的该装置不予认可。除了风力造碎问题，针对加热烟丝，在风力输送过程中也会造成香料的散失，影响加热烟丝的干湿度。人工供丝方式虽能规避该装置，但需要专门配备一名供丝人员，增加了劳动成本，因此该人工供丝方式只能作为应急。随着加热卷烟机组技术上的日趋成熟，人工供丝也明显不能满足加热卷烟小批量生产要求。因此，通过各种调研和试验验证，更有烟草工业企业提出专项要求，我们需要设计一种专门针对加热卷烟机组的独立供丝装置。

平带供丝装置研究及其改进

平带供丝装置是采用封闭式平带输送的方式将位于该装置低位的料斗内加热烟丝送往位于高位的卷烟机后身料斗内。该装置料斗内同样采用针辊结构将加热烟丝搅拌均匀，并能达到均丝定量目的。平带高位处出口位置装有布料装置，能够实现均匀布料。该装置具备完善的电控系统，与主机信号对接，并于卷烟机后身料斗内光电开关相配合，实现按需供料，实现自动化控制，取代了原先的落料器。其整体结构示意图见图3。

位于平带供丝装置低位的料斗内针辊所参考的结构有两种，一种是采用PASSIM后身料斗的针辊结构，该结构由三个针辊组成，上面水平放置的两个为限量辊，起定量作用，下方中间位置有一个松散辊，起到均料松散作用。该针辊结构已经成熟运用于PASSIM卷烟机后身（见图4）。另外一种结构采用HAUNI公司的PROTORS-M5后身料斗的针辊结构，该结构相对简单，由两个针辊组成，上方为限量辊，斜下方为松散辊，两针辊一上一下并有一定的角度，配合料斗入口形状完成加热烟丝的定量松散工作。该结构也成熟运用到PROTORS中高速卷烟机后身，PROTORS-M5E、PROTORS-M8均采用该针辊结构（见图5）。注意的是，该两种针辊结构都要配合新设计的料斗结构，方能实现其定量松散功能。

结论

风力供丝和平带供丝两种装置各有优缺点，风力供丝装置采用钢丝软管连接，在空间布局上更加灵活，且通过风力送丝，响应速度快，但针对加热烟丝会产生较大的的损伤，适用于普通烟丝的生产需求。平带供丝虽然能够避免烟丝造碎的问题，但是在空间布局上有一定的局限性，采用桥架方式，占用空间较大，加工成本及维护费用相对较高。

综上所述，在保证加热卷烟卷接质量的前提下，平带供丝装置无疑是针对加热卷烟机组的最优选，未来通过对该装置加以不断的改进，设备整体性能不断提高和完善，以便更好的满足加热卷烟机组的供丝需求，达到各类烟草工业企业的要求标准。

参考文献

杨雪燕，温光和，李峰等，加热不燃烧卷烟烟草材料的特性分析．食品与机械，2020，36（5）：205－210

许昌烟草工业机械厂， YJ19-YJ29卷接机组教材及技术资料.1997.2HAUNI ，Spare parts catalogue . 2018-M5E-MAX