徐荣华 张青松 高雪峰 徐益男 方利梅 安浩 戈永
摘 要:烟梗就地风选机经常会出现转网网孔堵塞的情况,导致生产过程中设备除尘风量的降低,影响风选除杂效果;在生产结束后,也存在清理麻烦、工作量大、环境恶劣的情况。而就地风选机目前采用的转网外部加刷辊的方式只能对转网的外表面进行清理,而不能清理转网内表面的堵塞物,满足不了使用要求。该文针对烟梗风选机转网内部堵塞的问题,介绍了一种在生产过程中能够实现转网自清理的结构,保证了生产过程中转网的清洁,从而稳定了设备的除杂性能,并且减少了工人在维护保养时的工作量。
关键词:风选除杂 烟梗除杂 烟梗就地风选机 转网自清理
中图分类号:TS4 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2015)10(c)-0085-03
随着消费者对卷烟品质要求的提高,卷烟产品结构正向高档烟发展,烟丝质量得到了更大的重视,而原料内混杂的非烟草类杂物会在燃烧时产生刺激性气味和其他杂气,从而影响产品的质量。由于梗丝对节约成本、降焦减害有着重要的意义,烟梗也成为了卷烟产品的重要原料,但其中也混合有鸡毛、麻毛、麻绳、纸片等非烟草类杂物。相比应用在烟片和烟丝加工环节內的风选设备,由于烟梗原料含有较大的粉尘量及一些细小麻毛,设备虽然设置了转网清理结构,但烟梗就地风选机在使用过程中仍会出现转网的堵塞问题,使得风量下降,从而影响烟梗就地风选机的风选效果。
1 问题分析
如图1所示,烟梗就地风选机主要由转网、风选箱、输送机构、出杂机构以及出料斗等部件组成。它是一种利用悬浮原理对烟梗物料进行杂物剔除的一种除杂设备,即悬浮速度小于气流速度的杂物随气流上升,而悬浮速度大于气流速度的物料会穿透气流跌落下来。烟梗通过进料口进入2-风选箱内开始进行风选,烟梗通过5-出料斗进入下一道加工工序,而比烟梗密度轻的鸡毛、麻绳、纸片、粉尘等杂物则通过4-出杂机构送出风选箱体收集,从而达到对烟梗物料除杂的目的。由于部分比烟梗密度轻的杂物会随气流向出风口处运动(箭头为气流方向),烟梗风选机内设置有1-转网,从而阻止杂物进入除尘系统。
在风选过程中,烟梗原料中含有的大量粉尘会直接冲击到转网上,而转网网孔直径是一定的,持续过料时造成转网网孔的堵塞,影响风选除杂效果;而且在生产过程中,人工不能进入清扫。经过观察,在停机后转网的外表面比较清洁,而转网内表面黏附了大量的粉尘和麻毛的混合物,而当前设置的刷辊仅对转网外表面进行清理,不能清理转网内表面。目前应用于膨胀丝就地风选机转网清理的喷吹装置采用的方式为:在转网外设置一至两根喷吹管,喷吹管上开有喷吹孔,由电磁阀开闭压缩空气进气管路,实现每间隔两分钟喷吹一次,每次喷吹持续时间为两秒钟,通过压力冲击转网网孔以达到清理黏附在转网上的粉尘的目的,此种方式在膨胀丝风选设备上能够满足使用要求。但是,由于转网是转动的,在保证喷吹压力的前提下喷吹时间需要存在间隔,对于烟梗这种含有大粉尘量和细小麻毛的物料时,采用喷吹装置的清理效果仍不理想,仍出现了生产过程中风量的降低。
2 改进方法
2.1 方案提出
由于设备设置的刷辊仅可以对转网外表面进行清理,而导致烟梗风选机转网堵塞的是转网内表面黏附的粉尘和麻毛。因此,笔者考虑在转网内部增加一种结构对转网内表面黏附的粉尘和烟沫进行清理,清理后的粉尘和麻毛在脱离转网内表面后由除尘风带离。从当前在转网外表面处设置的刷辊清理效果来看,只要在转网内部增加一个刷辊,应可以满足清理需要。
如图2所示,转网的1-骨架通过沿径向均布的2-支撑杆与固定在3-转网主轴上的4-支撑环连接。为了保证过风率和结构强度,转网在轴向方向上设置有5个图2中所示截面,由于转网处于旋转运动状态,在转网内部设置刷辊会与转网的支撑杆干涉,且不能找到安装位置和驱动源固定处。于是,笔者考虑以转网主轴为安装固定基础,并采用分段式排刷的形式避开转网结构内的支撑杆。只要能保证排刷与转网始终保持相对运动,此种方式就应当能达到清理转网内部堵塞物的目的,从而保证烟梗就地风选机风选效果的稳定性。
由于转网的主轴是旋转的,如果将拟增的排刷直接固定在转网轴上,排刷则会随转网轴一起转动,则排刷与转网之间不能保持相对运动。因此,拟增的排刷固定套的内孔尺寸需大于转网轴径,保证转网轴的转动不会带动排刷固定套运动。为了避免排刷固定套与转网轴之间摩擦而导致对工件造成伤害,笔者又在排刷固定套和转网轴之间增加了尼龙套。另由于转网的结构限制了排刷固定套和尼龙套的安装,笔者将排刷固定套和尼龙套设计成两个半环,将尼龙套采用螺栓连接固定在转网轴上,再将固定排刷的排刷固定套用螺栓连接在尼龙套上,排刷固定套的内孔直径略大于尼龙套外径。如图3所示,2-排刷固定套可在1-尼龙套上转动,排刷固定套使用材质为45钢,排刷固定套上焊接有3-连接杆与5-排刷连接。为了更好地保证排刷固定套不随转网主轴旋转,笔者在排刷固定处又增设了4-配重,以保证排刷所处位置不变,最终确定了分段的自清理排刷结构。
2.2 工作过程
图4为转网自清理装置在转网上的结构图。当转网轴带动转网转动后,固定在转网轴上的尼龙套也随之转动,但由于配重和安装间隙的原因,固定在尼龙套上的排刷固定套不随尼龙套旋转,从而使3-自清理排刷组件和2-转网之间形成了相对运动,通过排刷与转网内表面的接触对转网内表面黏附的粉尘和麻毛进行清理。转网外表面仍由固定在1-上箱体上的4-刷辊进行清理。自清理装置安装到转网内后,达到了预期的使用效果,从而彻底解决了烟梗风选机转网堵塞的问题。
2.3 结构优化
在使用一段时间后,笔者发现尼龙套和排刷固定套之间的间隙容易积累粉尘,有滋生烟虫的隐患。因此,笔者将尼龙套更换为了半月轴承,轴承的内圈随转网轴转动,轴承的外圈随排刷固定套保持不动,不仅消除了滋生烟虫的隐患,而且使转网轴与自清理排刷组件之间的相对运动更加自如。
3 结语
采用此种自清理结构清理转网内表面的方法,可有效地使滚网的清洁程度得到了很好的改善,而且结构简单。在生产过程中,转网能够持续保持清洁,从而保证了烟梗就地风选机除杂效果的稳定性。同时,在设备的维护保养过程中,降低了工人的工作量,改善了保养环境,避免了粉尘对人体的健康危害。
参考文献
[1] 陈兴一,胡晨.膨胀丝就地风选机滚网的清洁[J].机电工程技术,2014(9):141-143.
[2] 胡开文.烟叶打叶复烤工艺与设备[M].北京.北京化工工业出版社,2002.
[3] 陈刚.力学原理在风分中的应用[J].芜湖职业技术学院学报,2003(2):20-21.