卷烟机械的发展

一、卷烟加工工艺是根据烟叶原料的理化特性，按照一定的程序逐步通过各种加工方法或设备，把原料制成合格卷烟产品所必须经过的加工制造过程。

主要工序包括：制丝和卷接、包装。

二、卷烟机械发展的三个阶段:填充式卷烟机?连续成型卷烟机?吸丝成型卷烟机

三、烟草机械发展的整体趋势:发展速度快;竞争激烈;不断创新;联合重组、强强结合.

四、中国卷烟机械的发展

1、打叶复烤技术装备 发展趋势：A、提高生产能力——目前单线生产能力已达

120xxkg/h，打叶机生产能力已达18000kg/h，复烤机生产能力已达120xxkg/h。B、柔打和低温复烤——以形成良好的叶片结构，减少造碎，提高叶片的纯净度，高自动化，自动控制。

2、制丝技术装备 发展趋势：A、提高生产能力——突出表现在制丝线三大主机，即回潮机、切丝机、烘丝机。B、高自动化；C、高可靠性；D、在线膨胀技术迅速发展。

3、叶（梗丝）干燥、膨胀技术装备

叶、梗丝膨胀分为在线膨胀（全配方）和离线膨胀（部分膨胀）两种。

发展趋势：采用高温高湿法在线膨胀叶、梗丝，提高膨胀率。采用CO2法离线膨胀叶丝技术与装备，并朝着低压、少设备、低维修费、低能耗、过程简单、膨胀率高以及膨胀后不造成烟丝变质、不引起吃味和外观变化的方向发展。

4、烟草薄片技术装备 发展趋势：降低设备能耗；改善和提高薄片原料的预处理公益性能；提高物料配比的准确性和均匀性；以提高薄片质量和实现有效管理为目的提高设备的自动化水平，实现机电一体化；提高可靠性。

5、卷接技术装备 发展趋势：高速度、高自动化、高质量、高可靠性。

6、包装技术装备 发展趋势：除了同卷接设备的高速度、高自动化、高质量、高可靠性要求外，还强调对卷烟的柔和处理，不损伤卷烟外观。

五、卷烟机械总体发展理念：由单纯追求高速度（高的生产能力、生产效率）向高可靠性（机器有效作业率高、能够在单班生产中加工出最多的合格产品）发展。

六、中国卷烟机械总体发展理念

1、由引进消化为主向自主创新为主的转变，摆脱超高速卷接包机组完全依赖进口的现状，发挥国产烟机在行业技术装备的主导地位和作用。

2、重点研究超高速卷接包机组的设计技术；成套设备制造技术；自动化、智能化控制技术；在线质量检测、控制和处理技术。

3、打造满足中式卷烟特色工艺加工要求，产品满足中国消费者需求，立足于中国烟叶、拥有自主创新成果和知识产权的中式卷烟制丝生产线。

七、 （一）卷烟机械命名

前缀2 + 前缀1 + 主体 + 后缀

主体→表示产品的功能、用途等

前缀→第二级修饰词+前缀→第一级修饰词+主体+后缀

第一级修饰词→表示产品的结构形式、功能特征等

第二级修饰词→表示产品的规格或特征参数等

后缀→表示产品整机、机组、生产线等

（二）卷烟机械型号编制

型号编制的意义：用特定的符号来代表冗长、繁杂的设备名，简化某种设备的书写格式。书写、表达简明、快捷、方便。

类别代号+组别代号+型别代号+型别序号+重大改进号

类别代号→A 整机—工艺过程或工艺方法；B 成套设备—机组或自动线；* 用汉语拼音字母表示（I、O、X不用,12类）。

组别代号→A 整机—功能或用途；B 成套—工艺过程；* 用汉语拼音字母表示（I、O、X不用）。

型别代号→A 整机—功能或结构、原理；B 成套—功能、结构或加工方法；* 用一位阿拉伯数字表示。

型别序号→规格、结构、性能参数等；*用一位阿拉伯数字表示。

重大改进号→*用大写汉语拼音字母顺序表示。ABCD

（三）名词术语

工序：指卷烟加工过程完成某一个工艺任务的组成部分。如加料、切丝、叶丝干燥、加香等。

工段：由若干个工序组成的一个组成部分。如烟片处理、制叶丝、制梗丝、掺配加香等。 工艺任务：定性描述加工的目的。

来料标准：定量与定性描述来料状况。

质量要求：定量与定性描述加工结果。

设备性能：为实现工艺任务和达到质量要求，从工艺角度考虑要求设备达到的技术性能。 技术要点：为实现工艺任务和达到质量要求，工序加工过程中需要注意的事项。

调湿加工

一、吸湿平衡

烟草物料之所以能被人为地增减水分，是因为其所具有的特殊性质—吸湿性，即能根据外界条件的变化，从周围环境中吸收水分（加湿）或向环境中散发水分（去湿），与周围环境保持吸湿平衡的能力。

烟草结构——毛细管、胶质物、多孔体

卷烟工厂用来进行物料加湿或去湿的设备统称为调湿设备。其中：加湿设备包括回潮机（真空回潮、超级回潮筒等）、润叶机、洗梗装置、蒸梗机、HT加潮振槽等；去湿设备包括：烘丝机、流化床干燥机（隧道干燥机）、薄片干燥机、烟丝膨胀干燥机等。

二、调湿加工基础

1、转移吸湿平衡：强制外界条件发生（人为）变化，以使烟草物料能从周围环境中吸收水分（加湿）或向环境中散发水分（去湿）

2、加汽（热）——变化水蒸汽分压力

3、转移水分——介质

4、生产——物料流动（连续或间歇）

三、松散回潮的设备性能要求

1、烟片增加含水率不小于10%，回风温度可达100℃。含水率和温度的增加量可自动调节。

2、滚筒内装有的导流板和耙钉应完好，利于引导和松散烟片；滚筒外部有保温装置，以减少热能的损失。

3、设备应具有水、蒸汽流量计、热风循环系统和冷凝水集中排放系统，热风温度和风速可调；热风循环系统装置合理。

4、水流量计和蒸汽流量计的精度为0.5%。

5、水汽喷嘴雾化性能适宜，位置合理，角度可调。

6、筒体转速可调。

7、设备运行稳定。

四、松散回潮的技术要点

1、蒸汽、水压和压缩空气工作压力应符合工艺设计要求。

2、烟片流量均匀，不超过设备工艺制造能力。

3、烟片回潮所需汽、水用量可控。

4、增温增湿系统、热风循环系统、冷凝水排放系统及传动部件工作正常。

5、蒸汽、水管道和喷嘴畅通，喷嘴雾化适度。

6、无跑、冒、滴、漏现象。

7、各种仪表工作正常，数字显示准确。

8、筒内温度达到预热要求时方可投料生产。

9、加强设备维护保养，确保设备性能良好和工作正常。

五、真空回潮机

1、真空回潮的作用

⑴增加并平衡物料水分（2～5%）—提高烟叶柔软性和烟叶强度，减少造碎；

⑵减轻清杂气味、改善烟叶色泽；

⑶高温或结合喷洒杀虫剂——杀虫（杀死烟叶中的虫卵）。

2、真空回潮的原理

⑴将烟叶放入密闭容器内，抽真空后放入饱和水蒸汽——前提条件；

⑵物料包内外形成压力差——促使蒸汽穿透烟包，与烟叶接触。压力差越大，穿透力越强；

⑶蒸汽与烟叶接触后，形成二者之间的温度差——使蒸汽在烟叶表面冷凝。温度差越大，水蒸汽越容易冷凝；

⑷水蒸汽冷凝后放出汽化潜热——利于烟叶吸收水分。

3、STE-2工作过程：装料、锁门（气缸）?抽真空?加湿（蒸汽、水）?二次抽真空?二次加湿?破空?卸料

4、真空回潮机组成及各部分结构

(1)回潮筒 (2)送料：小车、辊道、托板

(3)抽真空系统

水环式抽真空系统：两级喷射泵、三级喷射泵、水环泵+喷射泵

喷射式抽真空系统 Q = P × V 流量=压力×流速

(4)蒸汽转换器 (5)冷凝器 (6)冷却水循环系统 (7)加湿系统 (8)控制系统 (9)安全装置

5、烟包回透率

回透率作为评价真空回潮均匀性的一个指标，一般要求≥98%。

含水率：回潮后的烟叶含水率控制在16%~18%为宜。

烟叶温度：回潮后的烟叶温度一般选择在60~80℃。

水渍烟叶

6、影响真空回潮效果的因素

a.烟叶的吸湿性能

b.烟包的体积和松紧程度

c.真空度

d.加湿蒸汽压：增大放汽加潮管道的截面积；增加回潮筒放汽孔的孔数；进汽方向，切向进汽优于径向

e.加湿蒸汽性质

f.抽空过程（周期）

g.保温时间

h.破空前筒内真空度：选择适宜的破空真空度，是满足回潮烟包温度要求的关键

六、热风润叶机 用来对散状叶片进行露点加湿的设备。

润叶筒为内装搅拌铜钉的可回转倾斜圆桶，筒体通过滚圈由两对滚轮支撑。工作时物料由筒的高端进入，低端输出。运转中，注入热风和雾状的水，利用筒内物料表面水蒸汽的分压力差加湿物料。

七、梗加潮处理 蒸梗机是对烟梗进行加湿处理的设备。

打叶去梗

一、风分器依据的原理：悬浮原理、惯性原理

（一）悬浮原理

悬浮速度：物料在悬浮状态时，流体的运动速度称为该物料在该种流体中的悬浮速度。 悬浮状态：物料在运动的流体中，对于静止参照系的观察者处于相对静止的情形。 悬浮速度在量值上等于物料在流体中的等速沉降速度。

（二）惯性原理

在风分器内利用物料间惯性的差异进行混合物的分离。也就是利用气流带动物料改向时物料产生的离心力不同而进行分离的理论。 (冲击板、急转板)

离心场中，物料受到的离心力为 Fc = mar= muT2/R

ar= uT2/R—为离心场中的向心加速度；UT— 物料运动的切向速度；R— 物料转向时的半径

三、风分器

根据风分器风分物料所依据的原理和其结构特点，将其分为悬浮、吸风输送、复合、机械（悬浮、圆筒式风分器）等。

四、去梗设备

⒈去梗设备——将烟叶叶片和烟梗进行分离的设备。

2去梗设备——解把机、打叶机、风分器。

制丝切丝

一、切丝的任务：将前置工序加工的叶片或烟梗（片）加工成符合工艺要求的烟（梗）丝。

二、切丝的主要工艺要求

烟丝宽度、梗处理、叶片处理

1、切后叶丝应达到：

叶丝宽度（mm） 0.7～1.1

叶丝宽度允差±0.1

切后叶丝松散，无严重粘连现象。

切后叶丝色泽不得转深，感官质量不得降低。

2、切梗丝厚度在0.12～0.18mm范围内选定。

三、切丝的原理

四、切丝的三大要素

切丝宽度 B = V / F

产量(流量) Q = A×H×V

刀辊主运动速度(切割频率)F、物料进给速度V和刀门高度H为切丝的三大要素。

五、切丝机的类型

根据其沿革及其所依据的基本原理，分为往复式、旋转式和滚刀式。

六、滚刀式切丝机的工作原理及其代表

切丝机的工作原理是其基本运动为烟叶原料的进给运动和切割刀片的切削运动的联合作用。代表为RC4滚刀式切丝机。

七、RC4切丝机

(一)、RC4切丝机的主要特点

1.恒流量输出→前后工序匹配;

2.刀门间隙不受刀门变化影响→切丝机铜排链整体上移，以刀辊轴线为中心;

3.运行速度无级可调→直流电机驱动;

4.机、电、气一体化，自动化程度高。

（二）、RC4切丝机的传动系统及特点

特点:同一动源，即主运动和进给运动由同一电机提供动力。

（三）、RC4切丝机的切丝宽度控制及挂轮计算

切丝宽度:B = V/ F

改变切丝宽度，可通过改变挂轮齿数比的办法实视。

（四）、RC4切丝机的供料系统

料斗及料位控制

压实器（推烟耙）

上下铜排链及其驱动与摆动

刀门及刀门压力控制

（五）、RC4切丝机的的刀辊

刀辊体—八边形铸件，八把刀

自动进刀—气动机械式—间歇进刀，进刀量是砂轮往复运动的函数

刀辊的开启—回转气缸

（六）、RC4切丝机的磨刀机构

主运动及主运动机构

往复运动及往复运动机构—正反向电机—链传动，微动开关换向，左端短暂停留 砂轮进给机构—棘轮—蜗轮蜗杆—丝杆螺母机构，进给量是砂轮往复运动的函数 砂轮修磨

八、KTC切丝机

（一）、KTC切丝机的主要特点

1.料斗科位光电自动控制,使刀门输出的物料(烟砖）虚实程度易于保持一致;

2.主运动和进给运动机构分别由单独动源驱动，简化了传动系统，并可无级调节切丝宽度;

3.主要动源采用液压传动，运行平稳并可进行无级调节;

4.机、电、液一体化，自动化程度高。

（二）、KTC切丝机的传动系统及特点

（三）、KTC切丝机的刀辊组件

刀辊组件由刀辊体，轴承座、进刀机构等部分组成。

（四）、KTC切丝机的自动进刀——机械连续进刀——进刀量是刀辊转动的函数

（五）、KTC切丝机的供料系统—预加料器、中间料斗、推烟耙

三段式料斗—上部预加料斗、中间料斗、下部自动加叶料斗，光电料位控制。

（六）、KTC切丝机的铜排链及其驱动与摆动

KTC切丝机的上下铜排链由一个单独的液压马达提供动力和运动。上链后驱动，下链前驱动。上铜排链可以绕后辊轮轴摆动。

（七）、KTC切丝机的刀门及刀门压力控制

（八）、KTC切丝机的磨刀机构

主运动

往复运动—正反向电机—丝杆螺母机构—行程开关换向，左端停留

砂轮进给—平面凸轮机构—往复运动的函数

砂轮修磨

九、SQ系列切丝机是如何实施切丝宽度控制的？

切丝宽度的数字控制是SQ系列切丝机的主要特征。

烟丝干燥

一、淹死干燥基础：

1、干燥--吸湿平衡 转移—降低水分

强制外界条件（人为）发生变化，以使烟草物料能向环境中散发水分；

2、加热-升温-物料水分汽化；

3、吸湿介质-保持汽化推动力；

4、物料流动-连续生产；

二、卷烟厂常用的干燥设备

转筒式烘丝机、COMAS烘丝机、管板式环形烘丝机（LEGG式）、HAUNI薄板烘丝机、HXD气流式干燥系统、HDT气流式干燥系统、SH96型燃油(气)管道式烘丝机、微波干燥机、隧道振槽式梗丝干燥机（FBD）

三、转筒式烘丝机的工作原理

四、烘丝机烘丝过程中引入处理气流的作用

五、烘丝机上限定处理气流流量的目的

六、KLK系列烘丝机的组成及控制烟丝水分的措施

七、KLK系列烘丝机引入程序控制的意义

八、ITM、LEGG、COMAS烘丝机的特点

九、流化床干燥机的用途

第二篇：机械总结

机械设计总结

一．  学习本课程应达到的目的

1.掌握通用零件的设计方法。

2.具有设计简单机械的能力（运用标准、规范、手册、图册、查资料）。

二．  各篇章节的回顾

第一章：绪论

了解本课程研究内容、性质、任务、基本术语

第二章：机械设计概述

1.机械设计概述  要求：功能、经济性、劳保

程序: 计划®总体®技术®试制®生产

 失效形式：断裂、表面失效、塑性变形、破坏正常工作条件

2.零件设计概述   设计准则：强度、刚度、稳定性、寿命

设计步骤：选择结构®算力®选材®计算尺寸®结构设计®校核计算®工作图

第三章：强度计算

1. 术语：名义（公称）载荷、计算载荷、载荷系数等。

2.整体强度计算

?s_a-s_m、影响疲劳强度因素、综合影响系数K_s                             

       疲劳强度   单向  稳定：g=C、s_m=C、s_min=C

3.接触疲劳强度    赫兹公式

 影响因素（材料、粘度、曲率半径、表面质量）

第五章：螺纹联接

 

第六章：键、花键、销联接

1. 键的分类、工作原理

2. 平键、花键、销联接特点

3. 平键失效形式、设计准则及方法

第八章：带传动

1.概述®带传动作用、特点

2.力分析®有效拉力、欧拉公式、离心力、弹性滑动、打滑、提高带传动工作能力的措施

3.应力分析®s₁(s₂)、s_c、s_b1(s_b2)

4.V带设计®失效形式、设计准则、设计计算

第十章：齿轮传动

1. 齿轮传动特点、分类

轮齿折断

疲劳点蚀

2. 失效形式及设计准则    磨损

塑性变形

胶合

3. 选材及热处理原则

直4. 受力分析：    斜   大小、方向、旋向

锥

5. 计算载荷：K=K_AK_vK_aK_b  

直     接触

6. 强度计算：    斜

锥     弯曲

 

第十一章：蜗杆传动

一．  蜗杆传动特点（i ­、h¯、自锁、传动平稳）及作用；

二．  力分析（大小、方向）；

三．  设计计算特点、降温方法。

第十二章：滑动轴承

1. 滑动轴承特点、选材要求

2. 非液体摩擦滑动轴承设计计算

3. 液体摩擦滑动轴承的启停过程

4. 形成动压润滑条件、c与载荷、速度关系

第十三章：滚动轴承

1. 特点

2. 代号6、7、3；内径

3. 失效形式，基本额定寿命，基本额定动载荷

4. 当量动载荷

5. 角接触轴承、圆锥滚子轴承派生轴向力计算；轴向力计算

6. 寿命计算L=10⁶/60n*(C/P)^e，e=3（球轴承）；e=10/3（滚子轴承）

7. 基本额定静载荷

8. 轴承的组合设计：支承形式、轴向固定、定位高度、密封、润滑

第十五章：轴

1.轴的分类

2.轴的结构设计：安装次序，轴上零件的定位(轴向，周向)、各段长度与直径、工艺

4. 轴的计算：按扭矩计算，按弯扭组合计算、精确校核计算（应力、应力集中系数的确定）

5. 提高轴的强度措施、刚度措施