EVO切梗机刀门压力参数优化

摘要：EVO切梗机刀门压力设置不合理，直接会导致跑梗或掉梗头等不良现象的发生，本通过优化EVO切梗机刀门压力参数，成功降低了梗线风选剔除物损耗率。研究结果表明，将刀门压力设定值由原来的50KN～60KN优化为68±3KN，梗线风选剔除物损耗率显著降低，梗线风选剔除物损耗率过程稳定，平均值由原来的3.425%降到1.467%。这一优化策略不仅有效减少了梗线风选剔除物损耗，还显著提升了烘梗后烟丝的质量稳定性，为烟草行业的工艺改进提供了有力支持。

关键词：切梗机；刀门压力；参数优化；物料损耗

0 引言

EVO切梗机具有自动化程度高、切丝质量好、物料造碎小、维护简单等特点，在烟草生产行业的制丝工序中应用广泛。刀门在烟草切丝机中起到定位和导向的作用，确保烟叶、烟梗能够顺利通过并被切割成均匀的烟丝或者梗丝。同时，刀门还起到压实物料的作用，以提高切丝效率和质量。刀门对物料施加压力，适当的刀门压力可以确保物料在切割过程中保持稳定，避免跑梗或掉梗头等不良现象的发生，同时，刀门压力还可以影响切丝的物理指标。张军等在闪蒸膨胀+流化床干燥梗丝膨胀生产线，通过对不同切梗厚度膨胀梗丝的整丝率、碎丝率、整丝转化率、填充值等指标的对比测试，选择较厚的切梗厚度，有利于提高梗丝的整丝率及其转化率。为了提高切梗过程中丝状梗丝比率，稳定梗丝的整丝，邓井青等通过正交试验，分析切梗机刀门压力、刀门间隙、来料高度对梗丝形态的影响，通过优化切梗机加工参数，梗丝形态得到改善，改善后的卷烟物理质量有所提高。以上研究主要是通过针对EVO切梗机该机型的刀门压力参数优化研究较少。

1 存在问题与分析

1.1 存在的问题。

制丝车间切梗丝工序出现多个质量改进点：切出杂物、切丝宽度合格率低、切丝造碎大、切丝宽度波动大等问题，其中以切丝宽度合格率低最为严重，导致梗丝柔性风选剔除量超过工艺要求。为保证切梗质量，降低制造成本，解决制梗线柔性风选剔除物损耗偏高的问题已迫在眉睫。梗线梗丝风选剔除物损耗率为2.5%，远高于同行业先进合作厂家1.1%的水平，而柳州厂生产梗丝的设备、工艺流程、工艺标准以及生产牌号与先进合作厂家基本相同，两者对比可以看出，柳州厂梗线梗丝风选剔除物损耗率有一定的降低空间。烟草切丝机中的刀门及刀门压力是影响切丝质量的关键因素，因此对刀门压力进行分析改进。

1.2 切梗刀门压力改进分析

试验设计：生产时，刀门压力受限于空气压力，刀门压力可调范围为50KN—60KN。将选择测量六个水平的梗头梗块重量数据（kg），水平设置：50KN、52KN、54KN、56KN、58KN和60KN，每个水平重复测量4次，数据如下：

先绘制散点图，从图中发现刀门压力与梗头梗块重量存在线性关系，在无法找到刀门压力最佳值。通过加大空气压力供应，刀门压力最大可增加到70KN。为获得更多的试验数据，决定重新进行试验，将刀门压力调整范围增加到50KN—70KN。小组选择测量五个水平的梗头梗块重量数据（kg），水平设置：50KN、55KN、60KN、65KN和70KN，每个水平重复测量4次，其中50KN和60KN实验已有试验数据，只需要增做其他三个水平即可。数据如下：

先绘制散点图，从图中发现刀门压力与梗头梗块重量明显存在非线性关系，因此对数据进行二次拟合：

从多项式回归分析结果可以得出，回归项P值小于0.05， R-Sq = 99.4%  R-Sq（调整） = 99.3%

两者接近且拟合值尚可，说明回归方程拟合度可以接受，因此，确定刀门压力与梗头梗块回归方程式。

2 改进措施

根据上述公式，求得当刀门压力为67.9 KN时，可使梗头梗块重量达到最小值为43.4kg，其最小值的95%的预测区间为［18.41， 62.28］。

最佳参数验证：

取连续生产5批次的梗头梗块重量，从数据表中可以看出数据均落入预测区间，证明所选的模型是有效的。

改善前：刀门压力调整范围为0～60KN，刀门压力设定值为50KN～60KN。 改善后：刀门压力调整范围为0～120KN，刀门压力设定值为68±3KN。

切梗刀门压力的改进，通过在切梗机气路系统安装一个空气增压泵，将刀门压力调节范围由原来的0～60KN升级为0～120KN。再将刀门压力设定值由原来的50KN～60KN优化为68±3KN。

3 改进后效果验证

为了验证改进效果，小组统计了连续生产的45批真龙梗风选剔除物损耗率，具体数据如下图：

从对比图可以看出，改进措施实施后，梗线风选剔除物损耗率过程稳定，平均值由原来的3.425%降到1.467%。

通过改进措施实施后，抽取改进实施后连续生产的50批真龙梗刀门压力值进行统计，绘制的控制图如下：

从控制图可以看出，刀门压力值在要求范围内且靠近中值，过程受控。

4 结论

本研究通过优化EVO切梗机刀门压力参数，成功降低了梗线风选剔除物损耗率。研究结果表明，将刀门压力设定值由原来的50KN～60KN优化为68±3KN，梗线风选剔除物损耗率显著降低，梗线风选剔除物损耗率过程稳定，平均值由原来的3.425%降到1.467%。这一优化策略不仅有效减少了梗线风选剔除物损耗，还显著提升了烘梗后烟丝的质量稳定性，为烟草行业的工艺改进提供了有力支持。

【参考文献】

[1] 张军，赵汉文.切梗厚度对STS模式膨胀梗丝整丝转化率和使用效果的影响 [J]. 煤炭与化工， 2011 （03）： 45.

[2] 邓井青，姚真，庞天航等. 基于不同切梗参数对梗丝形态的影响研究[J]. 轻工科技， 2024 （11）： 6-8.

[3] 杨军宝，樊佳伟，张建栋等.EVO切丝机刀辊轴承动力学建模与振动响应分析[J]. 机械设计与制造工程， 2024 （08）： 44-48.

[4] 伍勇，夏祥，罗婉青等.降低SD EVO型切丝机切后细绒丝量的研究[J].设备管理与维修 . 2024 （03）：158-161.

第一作者：韦斌（1976-），男，本科，高级技师，工程师，从事烟机设备维护与技术改造工作。

通讯作者：李茜（1996-），女，本科，助理工程师，从事烟草工艺及烟草化学成分检验工作。