滤棒储存输送柔性转弯装置的设计探讨

摘要： 本文针对滤棒自动输送系统中滤棒储存输送装置中转弯半径过大，设计一种小转弯半径装置，及其工作原理和主要结构、应用场合的展望。

Abstract： In this paper， in view of large turning radius of filter rod storage conveyor device in filter rod automatic conveyor system， a kind of small turning radius device is designed， and its working principle， the main structure are introduced， application scenario is made prospect.

关键词： 柔性转弯装置；配风盘装置；柔性转弯装置应用

Key words： flexible turning device；air distribution plate device；flexible turning device applications

中图分类号：TS452 文献标识码：A 文章编号：1006—4311（2012）28—0020—02

0 引言

在卷烟生产中，需要将成型后的滤棒从成型机组输送到发射机组，再通过滤棒发射机、滤棒气力输送系统送至卷烟机处进行烟支的卷接生产。近年来越来越多卷烟厂立足于提高自动化生产水平来降低投入，提高效率，提升企业的竞争能力。采用了连接滤棒成型机与发射机之间的滤棒自动输送系统。实现了滤棒生产过程的全自动化、提升了整个车间的信息调度管理和卷烟加工的生产速度和智能化程度。降低劳动强度，减少滤棒在周转过程中的污损，提高了产品质量。

目前市场上生产的卷烟滤棒主要采用醋酸纤维丝束施加增塑剂成型后用纸卷制而成。增塑剂主要是在醋酸纤维滤棒成型时使用，使用增塑剂的目的是增加滤棒硬度，改善成型时的加工性能。通过增塑剂的施加，醋纤滤棒需要一定的时间进行固化、才能达到生产需求的硬度，满足滤棒风力输送及烟支卷制时分切的硬度要求。因此卷烟厂通过滤棒储存输送装置来实现滤棒生产、储存、固化的自动化输送过程。

滤棒储存输送装置主要有两种模式：①采用一台或两台、三台成型机配置一套现场布置的滤棒储存输送装置，来直接柔性连接滤棒成型机及滤棒发射机，进行各机组配合后均衡不同时段之间各机组的速度，实现滤棒的自动储存、输送。②采用自动化立体库模式，滤棒成型机生产的滤棒通过装盘机进行装盘，码盘后由巷道堆垛机送入滤棒储存立体库中储存一定的时间，再通过巷道堆垛机取出，通过卸盘机翻盘、落料再送至发射机。

1 90°柔性转弯机构的需求

随着国家烟草专卖局提出卷烟上水平的指导思想，为促进行业水平发展的需求，各卷烟生产企业越来越重视生产制造工艺、生产制造装备水平的提升，以及在烟丝生产、烟支卷制过程添加剂（香精、香料、滤棒成型固化剂等）安全性的使用，因此对滤棒的生产及储存输送要求越来越高。在逐步降低滤棒快干固化剂量的前提下，为满足生产的需要必须对原有的滤棒存贮设备进行改造。尤其是因原现场布置的滤棒储存输送装置的储存及固化储存的容量有限，更不能满足更长的滤棒固化时间需要。

滤棒储存输送装置的储存及固化储存库改造常用的模式是在原有固化库后面新增一组固化储存库，如图1、图2所示。

经过改造前后设备平面布局的对比分，发现进库和出库的转弯通道转弯半径大于750mm（由于受到输送链板性能的限制，转弯半径必须大于750mm），使设备的布局比较松散，占地面积比较大。在设备改造时，因各家卷烟厂设备布局和空间位置不尽一致，这就需要一种相对简单，占地面积小（转弯半径小），易于控制的新式转弯装置。

2 90°柔性转弯机构的设计

由于双排库区的大容量滤棒储存库结构紧凑，占地面积少，一般采用的滤棒进、出库区90°调头的输送较转弯半径较大、体积及空间尺寸大已不适用。针对双排库区大容量储存输送装置的特点，需要一种新型的滤棒90°柔性转弯机构，实现滤棒在狭小空间内的90°输送，要求其结构紧凑、转弯半径很小、运行平稳、易于控制、能耗低。

90°柔性转弯机构结构原理图如图3。

如图3所示，90°柔性转弯机构主要由转轴、软盘（转盘）、转筒、导引板、负压气嘴、弯道挡板、底座、负压管、C形板构成。转轴连接软盘和转筒，导引板与旋转过90°后被弯折的软盘接触（到另一侧后又翻平以输送物料），负压气嘴安装在转筒上方，弯道挡板固定在底座上，C形板连接软盘并与输送带A及输送带B连接。工作时由转轴转动，带动软盘、转筒旋转，当输送带A将滤棒输送到转筒时，由于负压风机产生的负压通过负压管及转筒上的小孔，与大气有压力差，由此滤棒附近的空气就会向小孔内高速流动进负压管，产生的空气吸力将滤棒吸附在转筒的小孔上，在90°转弯过程中滤棒始终处于吸附在转筒，与转筒保持通同步保证滤棒转弯时输送圆周的角速度一致，随之平稳旋转90°。

同时转筒内部设计有配风盘装置如图4所示，配风盘和风室的配合能使风通过风眼和截至，有效保证滤棒在进入转弯区和转弯区，滤棒吸附在和脱离转筒，顺利通过C形板输送到输送带B上，实现了滤棒90°的柔性转弯输送，避免了产生横棒、跳动等乱棒现象。整齐的状态，减少乱棒的产生。

转弯装置采用伺服电机作为驱动力，能保证转弯装置在正常工作时，转筒及的转数及转盘速度与输送带A、B的输送速度保持同步，能避免滤棒在转弯过程中出现堆积和拉散现象的发生，影响转弯效果和质量。

采用上述结构和原理制造的转弯装置能较容易地实现小半径的滤棒掉头，转弯半径小于250mm。

3 90°柔性转弯机构与传统转弯机构的比较

传统转弯机构的优点：

①易于安装、适于空间布局；

②输送流量大；

③不需新增任何装置及动力；

④与直道为同一条链板不存在输送同步问题。

缺点：

①转弯半径大，安装空间大。

②适用场合具有很大的局限性。

90°柔性转弯机构的优点：

①转弯半径小，可以在狭小的空间内应用；

②适用大范围的在场合应用；无局限性。

缺点：

①新增气源、动力及控制装置；

②需考虑安装支撑装置。

4 90°柔性转弯机构的应用

在使用90°柔性转弯机构后，可以使布局更加合理，减少占地面积，如图5所示；转弯半径为200mm，两库的间距为1000mm，减少一半以上。

原滤棒成型机的布局只有图1所示，在使用90°柔性转弯机构后，可以使布局更加合理，布局可选性增加，如图6所示。可以应用在滤棒成型机的出口处或者装盘机的出口处实现低位转弯后在进行提升、输送、汇流等。

参考文献：

[1]国家烟草专卖局.卷烟工艺规范.北京：中国文献出版社，2003.

[2]汪泳.YF161型滤棒储存输送装置的设计.鱼雷与发射技术，2006.

[3]成大先.等.机械设计手册（1卷）[M].北京：化学工业出版社，2000.