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1、10申请公布号CN101933659A43申请公布日20110105CN101933659ACN101933659A21申请号201010250849622申请日20100811A24C5/3920060171申请人河南中烟工业有限责任公司地址450006河南省郑州市农业东路29号72发明人李少平孙二明林继成王晓东范磊胡宏帅74专利代理机构郑州联科专利事务所普通合伙41104代理人时立新54发明名称一种方便调节卷烟机除梗量的控制方法57摘要本发明公开了一种方便调节卷烟机除梗量的控制方法,属卷烟制造领域。该方法首先在风扇辘控制电机上加装变频器,然后通过变频器进行调整试验,根据除梗量的工艺需求,确。
2、定变频器较适宜的频率范围;最后根据需要更换弹丝辊带轮大小若风扇速度变化后对烟丝弹开效果没有影响,则不更换弹丝辊带轮;若风扇速度变化后对烟丝弹开效果有影响,则更换弹丝辊带轮,以保证弹丝辘速度不变,确保弹丝效果。该方法投入小,操作简单、灵活,可根据来料烟丝变化快速、准确实现大幅度的剔梗调节,尤其适用于除梗量居高不下的情况。经生产验证降耗、提质效果明显,经济效益可观,具有很好的工业应用价值和推广应用前景。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书5页附图3页CN101933659A1/1页21一种方便调节卷烟机除梗量的控制方法,其特征在于,通过如下步骤实现首先。
3、在风扇辘控制电机上加装变频器,然后通过变频器进行调整试验,根据除梗量的工艺需求,确定变频器频率范围;最后根据需要更换弹丝辊带轮大小若风扇速度变化后对烟丝弹开效果没有影响,则不更换弹丝辊带轮;若风扇速度变化后对烟丝弹开效果有影响,则更换弹丝辊带轮,以保证弹丝辘速度不变,确保弹丝效果。2如权利要求1所述的方便调节卷烟机除梗量的控制方法,其特征在于,针对ZJ19卷烟机调整变频器频率范围为4045HZ,弹丝辊带轮直径为41MM。权利要求书CN101933659A1/5页3一种方便调节卷烟机除梗量的控制方法技术领域0001本发明涉及一种调节卷烟机除梗量的控制方法,尤其涉及一种方便调节卷烟机除梗量的控制方。
4、法,属卷烟制造领域。背景技术0002目前大多数卷烟厂采用了全片烟配方生产卷烟,但使用全片烟配方后,对叶中含梗量卷烟厂不能控制,同时随着梗丝掺配比例的加大,烟丝中含梗量批次间波动较大,卷接生产时需要经常调整除梗量。传统方式为通过调整漂浮室进风门开度或通道宽度,使漂浮室向上的空气流速发生变化来调节除梗量的大小。这种方式的前提首先要保证系统供风量稳定。而事实上系统供风量是有波动的,所以有时不能达到工艺要求;另外传统的方式调节范围有限,不能满足来料烟丝含梗量波动大时的除梗需要,一是梗签剔除不干净,二是梗中含可用烟丝量较多,从而影响后续卷烟加工,最终影响卷烟质量。目前急需对卷烟除梗工艺进行改造,以提高卷。
5、烟质量和节约成本。发明内容0003本发明对卷烟除梗工艺进行了改造,目的在于提供一种方便调节卷烟机除梗量的控制方法,实现根据来料烟丝变化快速、及时、准确进行调节,使丝中含梗、梗中含丝符合工艺要求。0004为实现本发明目的,我们根据卷烟机的结构特点进行了广泛的分析和试验,发现风扇辘转速对控制调节剔梗量有一定效果,但不易操作。为此通过试验探索了利用变频器控制风扇辘转速调节剔梗量的方法,并对剔梗签量与卷烟物理指标的关系进行了相关分析,确定了合理的剔梗签量指标及变频器频率。0005具体技术方案如下首先在风扇辘控制电机上加装变频器,然后通过变频器进行调整试验,根据除梗量的工艺需求,确定变频器较适宜的频率范。
6、围变频器频率和转速可以通过公式N60F/P进行转换,N为电机转速转/分,60每分钟,F为电源频率HZ,P为电机旋转磁场的极对数一般为2,以此来达到调整除梗量的目的。实验表明风扇辘的速度可用来控制通过吸丝风道口进入漂浮室的烟丝量。通过试验得出结论风扇辘的速度越快,一次风分的除梗量就越多,反之亦然。由于各机台设备状况、生产牌号不一样,需要对每个机台进行试验调整,分别确定适宜的变频器频率也即是电机转速。根据来料变化,也可以很方便的进行随时调整。最后根据需要更换弹丝辊带轮大小,以保证弹丝辘速度不变因为弹丝辘与风扇辘和集流管在同一传动链,通过在风扇辘控制电机上加装变频器调整风扇辘速度,达到改变除梗量是通。
7、过整体速度调节,而风扇辘的速度发生改变的同时,弹丝辘和集流管的速度也会随之改变,但是弹丝辘速度的降低,会对烟丝的弹开效果造成影响。为了在降低风扇辘速度时,不改变弹丝辘的转速,可以通过公式一,计算出弹丝辘所需的带轮直径,通过更换弹丝辘带轮,保证弹丝辘速度不变。本公式同样适用于风扇辘、集流管的相关计算。说明书CN101933659A2/5页40006公式一N为直径,V为转速00070008通过公式一,由于中间带轮、弹丝辘带轮、原电机速度等其数据已知,通过换算,可以得出原弹丝辘速度。然后根据拟达到的传动电机目标速度值、原弹丝辘速度,通过公式一计算出所需弹丝辘的带轮直径。通过此公式也可以计算出风扇辘的。
8、目标值假设通过试验拟将传动电机的速度调整为1268转/分,由于中间带轮、风扇辘带轮等数据已知,通过公式一得出风扇辘的速度由原993转/分,降为900转/分。电机带轮的齿数为16,中间带轮B的齿数为20,中间带轮C的直径为47。如果通过试验确定整体速度变化后对烟丝弹开效果没有影响,则不更换弹丝辊带轮;若速度变化后对烟丝弹开效果有影响,则更换弹丝辊带轮,以保证弹丝辘速度不变,确保弹丝效果。0009本发明优点投入小,操作简单、灵活,可根据来料烟丝变化快速实现大幅度的剔梗调节,尤其适用于除梗量居高不下的情况,对产品质量没有影响。经生产验证降耗效果明显,经济效益可观,具有很好的工业应用价值和推广应用前景。
9、。附图说明0010图1为本发明涉及卷烟机后身结构示意图;图中1为控制电机,2、为中间轮,3为弹丝辘带轮,4为风扇辘带轮,5为集流管带轮,6为变频器,变频器在电控柜上与控制电机线路直接相连。0011图2为变频器频率与剔梗签量的回归分析图;0012图3为剔梗签量与梗中含丝回归分析图;0013图4为剔梗签量与卷烟吸阻回归分析图;0014图5为剔梗签量与单支重量平均值回归分析图;0015图6为剔梗签量与单支重量标偏的回归分析图。具体实施方式0016为对本发明进行更好地说明,结合附图举实例如下0017首先在风扇辘控制电机处安装变频器,通过变频器调整风扇辘转速进行试验,具体试验方案及结果如下00181材料。
10、与方法001911材料与设备0020以主要生产牌号卷烟A二类烟丝为试验对象;ZJ19B卷烟机;DT综合测试台;旋转笼式端部落丝仪;集梗箱用于单机台除梗量的收集测试。002112方法0022121取A牌号烟丝500KG,平均分为5份,每份100KG,4份用于测试,1份备用。0023122在风扇辘控制电机处安装变频器,利用变频器变频调节弹丝辘、风扇辘转速。选择同一台ZJ19B卷烟机,在卷烟机工艺风力负压、剔梗补风刻度等参数保持不变的情况下将变频器频率分别设置为35、40、45、50HZ,用集梗箱接出梗签并称重,同时按国标要求说明书CN101933659A3/5页5取样检测卷烟各项物理指标及梗中含丝。
11、,进行回归分析。0024123单箱剔梗签量计算方法0025单箱剔梗签量剔除梗签量50000/卷烟机车速运行时间00262结果与分析002721变频器频率与剔梗签量关系0028图2为根据试验数据绘制的变频器频率与剔梗签量的回归分析图,利用EXCELL进行数据拟合得图2中方程式由图2得知,随变频器频率增加,即随弹丝辘转速增加,剔梗签量有规律的增加。查相关系数表得出相关系数临界值R00520950,R09907R005,2,剔梗签量与变频器频率之间存在显著正相关。0029实验发现,频率为35HZ时影响烟丝供应的均匀性,38HZ以上可保证供丝稳定均匀。且38HZ下剔梗签量与40HZ相差不大,因此38H。
12、Z可以确定为临界值。003022剔梗签量与梗中含丝量关系0031图3为根据试验数据绘制的剔梗签量与梗中含丝回归分析图,利用EXCELL进行数据拟合得图3中方程式由图3得知,R09969R005,2,剔梗签量与梗中含丝显著正相关。由此可以得出弹丝辘频率与梗中含丝显著正相关,可以通过调节弹丝辘频率控制梗中含丝量。003223剔梗签量与卷烟质量指标的关系0033图4、图5、图6为根据试验数据绘制的剔梗签量与吸阻、单支重量平均值、重量标偏的回归分析图,利用EXCELL进行数据拟合得图4中方程式利用EXCELL进行数据拟合得图5中方程式利用EXCELL进行数据拟合得图6中方程式0034由图4、图5、图6。
13、可以得出,剔梗签量大小与卷烟单支重量、吸阻及重量标偏在一定范围内没有明显相关性。00353控制指标确定0036由表1可以看出,在变频器频率3850HZ范围内,卷烟物理指标均在标准范围之内,且差别不大。但当频率为38HZ时,百支含梗签支数明显多于其他情况。40HZ时各项物理指标均较好,因此控制指标的下限以变频器频率40HZ为佳。0037由表2可以看出,当变频器频率大于45HZ时,梗中含丝超出卷烟工艺规范小于等于5的要求,45HZ时接近要求。因此控制指标的上限以变频器频率不超过45HZ为宜。0038在4045HZ范围内,由于质量指标没有明显变化,综合考虑消耗与质量指标,变频器频率设定在40HZ最佳。
14、,各牌号剔梗签量指标定为不低于070KG/箱、不超过10KG/箱比较合理。0039表1变频器频率与卷烟物理指标对应表说明书CN101933659A4/5页600400041表2变频器频率与梗中含丝对应表004200434生产验证0044为验证风扇辘频率与剔梗签量的对应关系,用同样的方法又进行了重复试验。试验数据见表3。由数据可以看出,用变频器控制弹丝辘转速调节剔梗签量相当可靠。变频器频率与剔梗签量有较稳定的对应关系,可以用于生产。0045表3弹丝辘频率与剔梗量验证对比表00460047应用该技术前后质检数据对比结果见表44月份实验数据为采用该技术前实验数据,57月份为采用该技术后应用效果。由表。
15、4可以看出,采用该技术后单箱剔梗签量得到大幅降低,改变了以往剔梗签量居高不下的现状,质量指标也完成较好,没有发生变化。0048表447月质检数据对比表00490050由此得出结论00511风扇辘频率转速与剔梗签量、梗中含丝呈显著正相关,通过变频器调整风扇辘转速对剔梗签的效果明显,在一定范围内可以随机调整剔梗签量,方便快捷。00522风扇辘频率转速与剔梗签量有比较稳定的对应关系。在采用集中剔梗系说明书CN101933659A5/5页7统下,可以实现对单机剔梗签量的实时控制。可以代替梗中含丝等指标,减少检测难度与工作量。00533变频调节风扇辘转速控制剔梗签量方式调整方便,可调整范围大,是较佳的调节剔梗方式。尤其适用于来料烟丝中含梗签量波动大的情况。0054由于在变频器频率在4045HZ范围内时,整体速度的变化对烟丝弹开效果没有影响,所以不需要更换弹丝辘带轮,弹丝辊带轮直径为41MM。如有必要,可根据前述公式一进行计算并更换。说明书CN101933659A1/3页8图1图2说明书附图CN101933659A2/3页9图3图4说明书附图CN101933659A3/3页10图5图6说明书附图。