浅析超高速卷接机组PROTOS2-2和GD121PLUS工作原理

    随着卷接设备技术的发展，超高速卷接机组的卷制成型机、过滤嘴接装机逐步趋向统一，PROTOS2-2和GD121PLUS的卷制成型机、过滤嘴接装机都采用了多项新型技术，不仅提高了烟支生产的速度、质量、效率，而且在降耗、降噪等方面达到世界领先水平。二者在伺服装置、盘纸和水松纸的供给、整机采用的冷却方式等方面有着共同点，但两个机组中的关键部分喂丝机的差距较大，代表着两种不同的设计理念，各有特点和优点。

一、两种喂丝机的工作原理

    喂丝机部分是卷接机组最关键的部分，通常由烟丝供料系统、烟丝分配系统、烟丝计量系统、梗丝分离系统、烟丝条制造系统、重量控制及回丝系统等组成，是保证成型烟条质量的基础硬件。在烟支卷制的技术指标中，空头、端部落丝、圆周、硬度、单支克重、含末率等项都与其有着密切联系。尤其是困扰卷接机组生产的空头、端部落丝、单支标偏等都与喂丝机部分有着重大关系。
   
1.PROTOS2-2的VE2-2工作原理
   
    烟丝供料。烟丝借助抽吸空气到达供料进口闸，供生产用。
   
    烟丝分配。烟丝经过计量输送给烟丝箱后，由陡角输送带从烟丝箱中提取烟丝，然后由桨叶辊平整取出的烟丝，此时烟丝中可能存在的含铁异物被取出。
   
    烟丝计量。针辊从堆料槽中提取烟丝，烟丝进入振动槽，振动槽可以保证尽量不损坏烟丝纤维，使烟丝均匀地分布在针辊上。烟丝经过计量输送给初级分离器。
   
    此外，梗丝分离、长烟条形成等两部分设计在理念上有了革命性的变化，使用了流化床技术。流化床送料的最大特点是烟丝供给均匀，采用气流输送取代机械传送，可以减少烟丝与机械传动部件的接触，降低烟丝碎丝率。
  
    VE2-2梗丝分离系统的工作原理如图1所示。烟丝中正常重量的部分借助空气射流从初级分离器（1）转入喷嘴槽（5）。喷嘴槽（5）由内、外两部分组成，分别为内、外吸丝带供给烟丝。烟丝中较重的部分（烟梗）落入星形辊（3），被送到二次分离器（4）里。在这一过程中，可通过节流阀设定初级分离器喷嘴的空气压力来改变送入星形辊和二次分离器中的烟丝或烟梗的量。二次分离是在喂丝机的整个宽度上进行的。二次分离器中的气流将烟丝输入喷嘴槽（5），分离出来的烟梗落入一个振槽里。其中，可通过调整循环空气系统中的节流阀和二次分离器操纵杆提高分离通过率。
   
    经过分离的烟丝在初级分离器（1）、二次分离器（4）的喷嘴和喷嘴槽（5）的空气射流作用下形成内、外两层流化层，此时烟丝处于悬浮状态，与喷嘴槽板不接触，被平稳地送到抽吸式烟条输送机。清洁系统中的负压空气通过过滤网把烟丝中的碎末和灰尘吸走，抽吸式烟条输送机通过抽吸空气的作用来吸住烟丝条并将烟丝条送入SE2-2烟枪。
   
    在设备的重量控制机构方面，借助抽吸空气的作用，烟丝被固定在吸丝带上，在抽吸槽内聚集。吸丝带将已平整为额定重量的烟条传送到SE的烟枪中。其中，吸丝带调整机构是重量控制的执行机构，通过伺服电动机控制辊子的上下位置对吸丝带的上下位置进行调整，从而控制烟条中的烟丝量和烟丝密度。最后，平整器削下的烟丝通过输送蜗杆、回送皮带和振动式输送机送到回丝贮料区内。
  
2.GD121P的121PLUS工作原理
   
    GD121P的121PLUS主要包括烟丝供料、烟丝分配、烟丝计量系统和梗丝分离系统。
   
    烟丝供料、烟丝分配、烟丝计量系统的气动喂丝装置通过中央吸风系统吸取烟丝，并将烟丝放置在预装室内，通过小门烟丝进入料库。光电管通过控制小门的打开和关闭来调整料库中烟丝的料位。烟丝从针辊传送至传送带，传送带把烟丝缓慢地向前移动靠近传送鼓，传送鼓通过本身的条齿拾取烟丝，并让烟丝落入落丝槽内。平整辊把多余的烟丝从传送鼓上除掉，检测光电管和根据上游烟丝传送速度，确保针辊与传送鼓之间的最佳烟丝流量，并由清洁辊负责保持传送辊齿条清洁。当烟丝从传送鼓掉落时，磁性装置吸住残余的铁性物质，一系列光电管检查落丝槽内的烟丝数量，并控制烟丝的流入。压辊保证粗刺辊从落丝槽中带出的烟丝量在整个轴向长度上是相同的，提取辊把烟丝均匀地分布在发送带上，然后烟丝经发送进入烟梗分离区。   

    梗丝分离系统的烟梗剔除单元由一个紊流室构成，来自发送带的烟丝在紊流室内与烟梗分离。重量比烟梗轻的烟丝由吸丝槽向上吸取，烟梗或其他重的结团烟丝经过旋转阀门，被传送至下方的管道内进行二次分离。在管道内，由压缩器产生的吹风，并经阀门作适当的调节，把烟梗传送至中央收集装置，或烟梗箱内。重的结团烟丝通过交换器和过滤器，经烟丝再循环口回到料库内。此时，可通过调节控制紊流室的内外活动折叶的打开程度以及活动侧壁的位置，来改变紊流室的截面，进而调整烟梗剔除量。

    如图2所示，吸丝成型系统从发送带（5）来的烟丝被引入通道（6）内，向上被吸附在吸风带（2）和（3）上，吸风带将烟丝传送至平整器组件（7），除掉多余的烟丝以保持烟支的设定重量。若重量控制系统在监视器上显示出两吸风带（2）和（3）上的烟丝流的标准重量偏差不同，可利用吸丝通道（6）上的调节器来调节，把烟丝均匀分配到吸风带（2）和（3）上。
   
    重量控制及回丝系统工作原理如下：来自吸丝槽皮带的烟丝到达前平整盘和后平整盘。这两个平整盘由重量检测系统控制，通过反馈原理，指令两台伺服电机调节前、后平整盘的高度，以除掉多余的烟丝，然后由传送带将烟丝直接传送到烟丝计量槽内。

二、两种机型供丝装置的比较分析  

    从以上的分析可看出，PROTOS2-2与GD121PLUS喂丝机相比在烟丝输入、烟丝计量等方面有一定的相似性。它们均采用定量辊、落料辊组合限量供丝装置，粗、细钩子滚筒以及定量槽、针辊等计量供丝装置等。VE2-2和121PLUS烟梗分离系统均采用二级风分，都是在整个供丝宽度上进行，烟梗分离都较彻底。PROTOS2-2采用提升带输送烟丝；GD121PLUS采用了大直径的传送鼓输送烟丝。二者在烟丝条制造系统、重量控制系统、回丝系统等方面差别较大。
  
1.烟丝条制造系统
   
    VE2-2采用了内、外分开的双流化床机构供丝技术,流化床送料的最大特点是供给均匀，采用气流输送取代机械传送，减少了烟丝与机械传动部件的接触，降低了烟丝碎丝率。内、外分开的流化床分别给内、外吸丝带供给烟丝，形成内外两根烟条。121PLUS双烟条的烟丝由同一个吸丝通道提供，内、外吸丝带之间有一导流器把烟丝分成内外两束，若重量控制系统在监视器上显示出供给吸风带的两个烟丝流上的标准重量偏差不同时，调节吸丝通道的烟丝分流器，直至获得两烟道上的标准重量偏差相同为止。
  
2.重量控制系统
   
    VE2-2重量控制是由伺服电动机驱动吸丝带的上下运动来完成的，劈刀并不上下运动，从而减少了劈刀受损的概率。121PLUS的重量控制是由伺服电动机直接驱动劈刀的上下运动来完成，去除了中间机械传动环节。
   
3.回丝系统
   
    VE2-2平整器削下的烟丝（20%～30%）通过输送蜗杆、回送皮带和振动式输送机送到贮料区内。121PLUS平整器削下的烟丝（20%～30%）通过传送带直接传送到烟丝计量槽内，通过计量辊和烟丝发送带送到吸丝道内，不再通过烟丝分配、初级计量、输送等步骤，从而减少了烟丝的造碎和水分的散失。