打叶复烤烟叶分切加工设备设计与应用

张晖　邓昌建　张其龙等

摘要 为保障卷烟原料供应，拓宽烟叶原料的使用范围，设计应用了一种打叶复烤烟叶分切加工设备，由烟叶摆叶输送单元、烟叶切断单元、烟叶出料单元以及相应的电控设备等组成。应用结果表明，此设备可将烟叶分切为叶尖、叶中、叶基3个部分，并分别收集装框，设备能力在4 000 kg/h以上。

关键词 打叶复烤；烟叶；分切

中图分类号 S572 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2015）20-283-02

Abstract In order to protect the supply of cigarette raw material and broaden the use of the tobacco leaf raw material， design a kind of tobacco leaf cutting and processing equipment which is composed of conveying unit， cutting unit， discharge unit of tobacco leaf and the corresponding electronic control equipment， etc. The application results show that this device can cut tobacco points to the tip， leaf， leaf base， and collect to frame respectively， and equipment capacity is above 4 000 kg/h.

Key words Threshing and redrying；Tobacco；Slitting

目前卷烟原料与烟叶产量结构之间的矛盾日益突出，优质烟叶数量不足、等级结构不合理、烟叶资源使用效率低等已成为当前卷烟生产上面临的突出问题[1-4]。由于生长环境不同，同一片烟叶的不同部位不仅存在外观质量差异，且各种生物化学组成和含量也有明显差别[5-6]。这些质量差异不仅影响烟叶的精心化配方和加工性能，而且还降低了烟叶的均匀性[7-8]。目前行业内对同一片烟叶不同部位内在质量差异进行了部分研究，也提出将烟叶分切为不同部分，分类进行打叶复烤加工的工艺路线和不同分切部分烟叶之间的等级替代想法[9-11]，但以上研究均未对烟叶分切加工设备进行设计应用研究。因此，笔者设计应用了一种打叶复烤烟叶分切加工设备，实现打叶复烤烟叶分切加工，提高打叶复烤烟叶加工水平。

1 系统组成

打叶复烤烟叶分切加工设备由烟叶摆叶输送单元、烟叶切断单元、烟叶出料单元以及相应的电控设备等组成，如图1所示。设备主要特点为由皮带输送机不同位置放置烟把，满足8个工位的铺把，烟把被皮带输送机输送到压料装置下，经过3片切尖刀的分切，将烟把分切为叶尖两段、叶中间和叶基四段；叶尖、叶中间和叶基经过出料皮带机的导流板分别收集于3个收集箱。

2 技术实现

2.1 烟叶切断单元

烟叶切断单元由框架组件、传动轴、压载链条、上刀架组件、下刀轴组件、滑动轴等组成，如图2所示，主要实现烟叶的分切。切断刀直径205 mm，共3片；壓烟链条P为50.8 mm，共3条。切断刀采用锁紧挡圈的固定方式，可在轴上任意调整，达到分切效果；压把轴及链轮结构为键连接用顶丝固定，确保4个链轮同步运转，使2根链条运转同步，避免爬链等机械故障，以确保分切工艺指标及工艺流量满足工艺要求；切断刀和切断刀底刀均可上下调节，可根据来料烟叶情况和加工工艺指标，调整切断刀参数及切断刀与底刀距离，以达到对烟叶最佳切断。

2.2 烟叶分切电控系统

烟叶分切电控系统分为电源启动单元、摆叶输送电控单元、烟叶分切电控单元、分切段烟叶拨料电控单元以及分切段烟叶输送电控单元。其电路控制图如图3所示，其中电源启动单元包括AQ0、ZJ0、HD0、DK0，控制整个烟叶分切设备能源；摆叶输送电控单元包括AQ4、ZJ4、HD4、DK4以及变频器，控制烟叶输送皮带的输送速度，输送速度根据摆叶速度可调；烟叶分切电控单元包括AQ3、ZJ3、HD3、DK3，控制分切刀运转；分切段烟叶拨料电控单元包括AQ2、ZJ2、HD2、DK2，主要通过控制拨料辊辅助进行不同分切段烟叶的分离；分切段烟叶输送电控单元包括AQ1、ZJ1、HD1、DK1，主要控制叶中部分烟叶的输送，输送速度高于摆叶输送速度。

2.3 烟叶输送系统

烟叶输送系统为摆叶输送单元、分切段烟叶输送单元，如图4、5所示。其中摆叶输送单元皮带宽度为1 100 mm，长度为15 000 mm，满足8个工位的摆叶；定置装置上安装有钢尺，实时测量烟叶长度，以便及时调整分切刀间距；分切段烟叶输送单元包括了拨料辊、叶尖、叶基部分烟叶输送口以及叶中部分烟叶输送皮带。其中拨料辊辅助叶尖、叶基部分烟叶自动分离，输送至叶尖、叶基部分烟叶输送口；叶中部分烟叶输送皮带宽度为200 mm，长度为1 785 mm。

3 应用效果

3.1 烟叶分切产出分析

采用该设备，进行张家界桑植C2F烟叶的烟叶分切加工试验，结合工业公司对等级配方运用的要求，确定叶基长度为15 cm，分切结果如表1所示：张家界桑植C2F烟叶分切叶基部分9 718 kg，产出比率19.70%，叶中部分36 226 kg，产出比率73.44%，叶尖部分3 386 kg，产出比率6.86%。工作效率达到4 000 kg/h以上，达到烟叶分切工作效率需求。

3.2 烟叶分切段常规化学成分分析

运用MatrixⅠ型近红外光谱仪测定烟叶分切段常规化学成分含量。光谱扫描范围4 000～9 000 cm-1 ，分辨率8 cm-1，每个样品扫描64 次（约30 s）。采用Bruker 公司OPUS 6.5分析软件计算样品常规化学成分含量，定量分析模型由湖南中烟集团技术中心提供，检测结果见表2。由表2可知，各分切段常规化学成分指标含量存在明显差异；叶尖、中间部分还原糖与总糖含量均高于叶基；叶基部分钾、氯和总氮含量高于叶尖和中间部分烟叶；分切段烟叶烟碱含量叶尖部分最高，中间部分次之，叶基部分最低。

3.3 烟叶分切段评吸分析

将分切后的烟叶切丝，制成单料烟支，组织9位省级烟草评委评吸，评吸结果见表3。评吸结果表明，叶基部分烟叶整体评吸品质与叶中、叶尖部有显著的差异性，枯焦气息、含氮似氨类杂气显露，与叶基部总氮含量远高于中、尖部分烟叶相关；叶中、叶尖部分烟叶评吸品质水平相当；去掉叶基后，与全叶对照，叶中、叶尖部分香气表现的更为清晰、杂气减少。张家界桑植C3F去掉叶基部分烟叶后，叶中、叶尖部分烟叶评吸品质与张家界桑植C2F全叶评吸品质相当。

4 结语

该研究设计应用了一种打叶复烤烟叶分切加工设备，由烟叶摆叶输送单元、烟叶切断单元、烟叶出料单元以及相应的电控设备等组成。应用结果表明，此设备可将烟叶分切为叶尖、叶中、叶基三段，并可分别收集装框，设备能力在4 000 kg/h以上；各段烟叶常规化学成分含量、评吸质量存在差异。烟叶分切为不同的分切段，因各分切段的理化特性不同，可以形成不同的配方模块，拓宽烟叶原料的使用范围，提高卷烟原料的保障能力。目前湖南中烟工业公司在分切分类加工技术研究的支撑下，超一类卷烟由原来35个等级扩宽至38个等级，其中，中部中等烟、上部上等煙也进入了配方，使用比例不小于2%。

参考文献

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