打葉復(fù)烤煙葉分切加工設(shè)備設(shè)計(jì)與應(yīng)用

張暉　鄧昌建　張其龍等

摘要 為保障卷煙原料供應(yīng)，拓寬煙葉原料的使用范圍，設(shè)計(jì)應(yīng)用了一種打葉復(fù)烤煙葉分切加工設(shè)備，由煙葉擺葉輸送單元、煙葉切斷單元、煙葉出料單元以及相應(yīng)的電控設(shè)備等組成。應(yīng)用結(jié)果表明，此設(shè)備可將煙葉分切為葉尖、葉中、葉基3個(gè)部分，并分別收集裝框，設(shè)備能力在4 000 kg/h以上。

關(guān)鍵詞 打葉復(fù)烤；煙葉；分切

中圖分類號(hào) S572 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 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

目前卷煙原料與煙葉產(chǎn)量結(jié)構(gòu)之間的矛盾日益突出，優(yōu)質(zhì)煙葉數(shù)量不足、等級(jí)結(jié)構(gòu)不合理、煙葉資源使用效率低等已成為當(dāng)前卷煙生產(chǎn)上面臨的突出問題[1-4]。由于生長環(huán)境不同，同一片煙葉的不同部位不僅存在外觀質(zhì)量差異，且各種生物化學(xué)組成和含量也有明顯差別[5-6]。這些質(zhì)量差異不僅影響煙葉的精心化配方和加工性能，而且還降低了煙葉的均勻性[7-8]。目前行業(yè)內(nèi)對(duì)同一片煙葉不同部位內(nèi)在質(zhì)量差異進(jìn)行了部分研究，也提出將煙葉分切為不同部分，分類進(jìn)行打葉復(fù)烤加工的工藝路線和不同分切部分煙葉之間的等級(jí)替代想法[9-11]，但以上研究均未對(duì)煙葉分切加工設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)應(yīng)用研究。因此，筆者設(shè)計(jì)應(yīng)用了一種打葉復(fù)烤煙葉分切加工設(shè)備，實(shí)現(xiàn)打葉復(fù)烤煙葉分切加工，提高打葉復(fù)烤煙葉加工水平。

1 系統(tǒng)組成

打葉復(fù)烤煙葉分切加工設(shè)備由煙葉擺葉輸送單元、煙葉切斷單元、煙葉出料單元以及相應(yīng)的電控設(shè)備等組成，如圖1所示。設(shè)備主要特點(diǎn)為由皮帶輸送機(jī)不同位置放置煙把，滿足8個(gè)工位的鋪把，煙把被皮帶輸送機(jī)輸送到壓料裝置下，經(jīng)過3片切尖刀的分切，將煙把分切為葉尖兩段、葉中間和葉基四段；葉尖、葉中間和葉基經(jīng)過出料皮帶機(jī)的導(dǎo)流板分別收集于3個(gè)收集箱。

2 技術(shù)實(shí)現(xiàn)

2.1 煙葉切斷單元

煙葉切斷單元由框架組件、傳動(dòng)軸、壓載鏈條、上刀架組件、下刀軸組件、滑動(dòng)軸等組成，如圖2所示，主要實(shí)現(xiàn)煙葉的分切。切斷刀直徑205 mm，共3片；壓煙鏈條P為50.8 mm，共3條。切斷刀采用鎖緊擋圈的固定方式，可在軸上任意調(diào)整，達(dá)到分切效果；壓把軸及鏈輪結(jié)構(gòu)為鍵連接用頂絲固定，確保4個(gè)鏈輪同步運(yùn)轉(zhuǎn)，使2根鏈條運(yùn)轉(zhuǎn)同步，避免爬鏈等機(jī)械故障，以確保分切工藝指標(biāo)及工藝流量滿足工藝要求；切斷刀和切斷刀底刀均可上下調(diào)節(jié)，可根據(jù)來料煙葉情況和加工工藝指標(biāo)，調(diào)整切斷刀參數(shù)及切斷刀與底刀距離，以達(dá)到對(duì)煙葉最佳切斷。

2.2 煙葉分切電控系統(tǒng)

煙葉分切電控系統(tǒng)分為電源啟動(dòng)單元、擺葉輸送電控單元、煙葉分切電控單元、分切段煙葉撥料電控單元以及分切段煙葉輸送電控單元。其電路控制圖如圖3所示，其中電源啟動(dòng)單元包括AQ0、ZJ0、HD0、DK0，控制整個(gè)煙葉分切設(shè)備能源；擺葉輸送電控單元包括AQ4、ZJ4、HD4、DK4以及變頻器，控制煙葉輸送皮帶的輸送速度，輸送速度根據(jù)擺葉速度可調(diào)；煙葉分切電控單元包括AQ3、ZJ3、HD3、DK3，控制分切刀運(yùn)轉(zhuǎn)；分切段煙葉撥料電控單元包括AQ2、ZJ2、HD2、DK2，主要通過控制撥料輥輔助進(jìn)行不同分切段煙葉的分離；分切段煙葉輸送電控單元包括AQ1、ZJ1、HD1、DK1，主要控制葉中部分煙葉的輸送，輸送速度高于擺葉輸送速度。

2.3 煙葉輸送系統(tǒng)

煙葉輸送系統(tǒng)為擺葉輸送單元、分切段煙葉輸送單元，如圖4、5所示。其中擺葉輸送單元皮帶寬度為1 100 mm，長度為15 000 mm，滿足8個(gè)工位的擺葉；定置裝置上安裝有鋼尺，實(shí)時(shí)測量煙葉長度，以便及時(shí)調(diào)整分切刀間距；分切段煙葉輸送單元包括了撥料輥、葉尖、葉基部分煙葉輸送口以及葉中部分煙葉輸送皮帶。其中撥料輥輔助葉尖、葉基部分煙葉自動(dòng)分離，輸送至葉尖、葉基部分煙葉輸送口；葉中部分煙葉輸送皮帶寬度為200 mm，長度為1 785 mm。

3 應(yīng)用效果

3.1 煙葉分切產(chǎn)出分析

采用該設(shè)備，進(jìn)行張家界桑植C2F煙葉的煙葉分切加工試驗(yàn)，結(jié)合工業(yè)公司對(duì)等級(jí)配方運(yùn)用的要求，確定葉基長度為15 cm，分切結(jié)果如表1所示：張家界桑植C2F煙葉分切葉基部分9 718 kg，產(chǎn)出比率19.70%，葉中部分36 226 kg，產(chǎn)出比率73.44%，葉尖部分3 386 kg，產(chǎn)出比率6.86%。工作效率達(dá)到4 000 kg/h以上，達(dá)到煙葉分切工作效率需求。

3.2 煙葉分切段常規(guī)化學(xué)成分分析

運(yùn)用MatrixⅠ型近紅外光譜儀測定煙葉分切段常規(guī)化學(xué)成分含量。光譜掃描范圍4 000～9 000 cm-1 ，分辨率8 cm-1，每個(gè)樣品掃描64 次（約30 s）。采用Bruker 公司OPUS 6.5分析軟件計(jì)算樣品常規(guī)化學(xué)成分含量，定量分析模型由湖南中煙集團(tuán)技術(shù)中心提供，檢測結(jié)果見表2。由表2可知，各分切段常規(guī)化學(xué)成分指標(biāo)含量存在明顯差異；葉尖、中間部分還原糖與總糖含量均高于葉基；葉基部分鉀、氯和總氮含量高于葉尖和中間部分煙葉；分切段煙葉煙堿含量葉尖部分最高，中間部分次之，葉基部分最低。

3.3 煙葉分切段評(píng)吸分析

將分切后的煙葉切絲，制成單料煙支，組織9位省級(jí)煙草評(píng)委評(píng)吸，評(píng)吸結(jié)果見表3。評(píng)吸結(jié)果表明，葉基部分煙葉整體評(píng)吸品質(zhì)與葉中、葉尖部有顯著的差異性，枯焦氣息、含氮似氨類雜氣顯露，與葉基部總氮含量遠(yuǎn)高于中、尖部分煙葉相關(guān)；葉中、葉尖部分煙葉評(píng)吸品質(zhì)水平相當(dāng)；去掉葉基后，與全葉對(duì)照，葉中、葉尖部分香氣表現(xiàn)的更為清晰、雜氣減少。張家界桑植C3F去掉葉基部分煙葉后，葉中、葉尖部分煙葉評(píng)吸品質(zhì)與張家界桑植C2F全葉評(píng)吸品質(zhì)相當(dāng)。

4 結(jié)語

該研究設(shè)計(jì)應(yīng)用了一種打葉復(fù)烤煙葉分切加工設(shè)備，由煙葉擺葉輸送單元、煙葉切斷單元、煙葉出料單元以及相應(yīng)的電控設(shè)備等組成。應(yīng)用結(jié)果表明，此設(shè)備可將煙葉分切為葉尖、葉中、葉基三段，并可分別收集裝框，設(shè)備能力在4 000 kg/h以上；各段煙葉常規(guī)化學(xué)成分含量、評(píng)吸質(zhì)量存在差異。煙葉分切為不同的分切段，因各分切段的理化特性不同，可以形成不同的配方模塊，拓寬煙葉原料的使用范圍，提高卷煙原料的保障能力。目前湖南中煙工業(yè)公司在分切分類加工技術(shù)研究的支撐下，超一類卷煙由原來35個(gè)等級(jí)擴(kuò)寬至38個(gè)等級(jí)，其中，中部中等煙、上部上等煙也進(jìn)入了配方，使用比例不小于2%。

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