SQ37 切丝机烟丝宽细不均问题改进

朱东华 白延洪 李 伟

作者通联：陕西中烟工业有限责任公司延安卷烟厂制丝车间 陕西延安市宝塔区姚店工业园区 716000

E-mail：zdhya1536@sina.com

一、问题的提出

陕西中烟工业有限责任公司延安卷烟厂SQ37 切丝机在生产过程中长期存在烟丝宽度不均匀问题，观察、分析后认为主要原因是切丝机来料流量不稳定，若来料流量过小无法满足烘丝机流量需求而频繁断料，每次断料，切丝机会反复启停，刀辊在惯性力作用下，就会不断产生宽度小于0.5mm的细丝；来料流量过大则造成刀门超高后自动停机，程序中设定切丝机再次启动时，须进行3～5s的退料过程，此时切丝机进料系统已形成坚实的"烟饼"，变得松散，再次切制就会出现细丝。切丝机来料流量不稳定，不仅细丝量较多，而且烟丝韧性会明显降低，并在切丝机后工序中形成大量碎丝和烟尘。经检验，小于0.5mm的细丝进入下道干燥工序后就会成为烟土被除尘系统抽走，这样增加烟叶消耗和生产成本。经过调研，采取多种改进措施，解决了烟丝宽细不均匀问题。

二、改进措施

1.调整切丝机进料仓内推烟板位置

将推烟板调整位置分为3 段，当推烟板上端固定点处于调节位置的1/3 时，烟叶在进料仓容易堆满，高位光电管频繁动作，导致进料振槽频繁启停，使物料瞬时流量不稳定，此时切丝机进料系统因光电管频繁动作出现瞬间断料，在惯性力作用下，每次启动或停止，均会产生细丝；当推烟板上端固定点处于调节位置2/3 时，料仓容积比较适中，堆积最为理想；当推烟板上端固定点处于调节位置最末端时，进料仓空间增大，物料在堆积过程中容易向后倒，进料当中容易出现“空穴”，物料到门口形成的"烟饼"密度不一致，出现宽丝或“跑片”；而且物料在下落时，将料仓力的空气向上反冲，进料口漏料严重，影响机身环境。

带动推烟板运动的减速机频率不宜过大或过小，频率过大，物料没有缓冲余地就被推进，容易出现“空穴”；频率过小，物料在形成“烟饼”时的密度不足，在切制过程中也会出现“跑片”现象，一般调至80次/min 较为合理。

2.稳定切丝机气动系统压力

切丝机电气控制系统采用电气和压缩空气交互控制，气动系统压力主要指刀门压力和气动离合器压力。刀门压力偏高，切丝机上排练系统对物料挤压过量，物料被铜排链输送到刀门口时受阻，刀门四周的物料比刀门中央物料速度减慢，切制中会产生细丝；刀门压力偏低，物料会压不实，切制中又会产生宽丝或“跑片”。

在气动三联件后端并联1个比例减压阀，实时稳定供气压力，改进后，刀门压力稳定在0.52～0.55MPa 时细丝量减少。但要注意定比阀压力设置不宜过高，当气压低于定比阀的设定压力时，切丝机容易出现自动停机现象。气动离合器在压力不稳定情况下，容易产生打滑现象，离合器复合不良，导致细丝量增加。通过优化气控系统结构，更换新型电磁控制阀和两位三通阀，提高了气动离合器工作性能，消除了离合器打滑现象。

3.增设HW20型红外式距离探测器

卷烟厂两台SQ37 切丝机产生的细丝主要是额定流量与后续烘丝机的额定流量不匹配，造成切后烟丝在喂料机里出现料满现象，导致切丝机频繁启停，使切出的烟丝宽度低于标准要求，＜0.5mm 以下的细丝增多。

在喂料机安装HW20型红外式距离探测器（图1），修改PLC 控制程序，在生产过程中，最大限度减少切丝机启停次数。PLC根据探测器传送的信号实时控制刀辊运行频率，从而改变切丝机的产量自动跟踪喂料机流量，保证喂料机中的烟丝既能满足烘丝机不断料，又不会使喂料机料满。在喂料机尾部安装HW20型红外式距离探测器，并且对PLC 控制程序进行修改，在生产过程中，最大限度减少切丝机启停次数，PLC 控制器根据雷达探测器传送的信号实时控制刀辊的运行频率，从而改变切丝机的产量来自动跟踪烘丝机前喂料机的流量。这样切丝机在生产过程中始终处于运行状态，喂料机中的烟丝既能满足烘丝机不断料，又不会使喂料机料满，从而大幅度减少切丝机频繁启停次数和产生细丝量。

图1 设备布置示意

经过大量测试和经验摸索，将喂料机在生产过程中的存储功能分为3个阶段，分别控制刀辊转速，解决正常生产中该流水线作业的流量匹配问题，相关程序如下。

（1）第一阶段（图2）。当喂料机中物料填充为0%时，PLC 自动赋值44 至刀辊变频器，使切丝机刀辊转速为280r/min，刀辊变频器工作频率44Hz，系统估算产量为5200kg/h。

图2 PLC 程序（第一阶段）

图3 PLC 程序（第二阶段）

（2）第二阶段（图3）。当喂料机中物料填充为20%时，PLC自动赋值39 至刀辊变频器，使切丝机刀辊转速为260r/min，刀辊变频器工作频率39Hz，系统估算产量为4600kg/h。

（3）第三阶段（图4）。当喂料机中物料填充为85%时，PLC自动赋值25 至刀辊变频器，使切丝机刀辊转速为200r/min，刀辊变频器工作频率25Hz，系统估算产量为3800kg/h。

图4 PLC 程序（第三阶段）

三、改进效果

在喂料机安装HW20型红外式距离探测器后，切丝机启停次数大幅减少，2011年6—12月份改造前后4个牌号的月平均细丝率和合格率数据见表1，改造后细丝率明显降低，烟丝质量提高，达到预期目的。

表1 烟丝数据对比