專(zhuān)利名稱(chēng)：水刀切煙絲的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于巻煙制造中的煙絲加工技術(shù)領(lǐng)域，具體為水刀切煙絲的其設(shè)備。
背景技術(shù)：
高壓水射流切割是將水流的壓力提升到400MPa以上，使水流速度超過(guò)二倍音速，射流 具有極大的動(dòng)能，可以穿透各種強(qiáng)度的材料，從而達(dá)到切割的目的。由于其切割介質(zhì)是水流， 故俗稱(chēng)"水刀"。水刀切割加工面不會(huì)產(chǎn)生明顯的熱量，所以又被稱(chēng)為冷態(tài)切割工藝。水切 割工藝具有如下優(yōu)越性水刀切割對(duì)象無(wú)所不包，從凝膠體到高硬度或高彈性材料和特殊結(jié) 構(gòu)材料，均可方便、高速的切割，因而有萬(wàn)能切割之譽(yù)；水刀切割時(shí)不會(huì)產(chǎn)生機(jī)械剪切力破 壞或熱效應(yīng)；切縫可小至O. lmm、切割面光滑。
現(xiàn)有煙葉切絲機(jī)是采用機(jī)械力剪切式，常態(tài)下的煙葉的含水率在10%左右，如果直接用切 絲機(jī)切絲，由于加工煙葉的機(jī)械剪切力在傳導(dǎo)過(guò)程中的不可控制性，會(huì)使煙絲的造碎率很高， 嚴(yán)重影響煙絲質(zhì)量。為了提高切絲質(zhì)量，必須在切絲前對(duì)煙葉進(jìn)行處理，通常是采用加溫加 濕，經(jīng)過(guò)三個(gè)小時(shí)左右的浸潤(rùn)，使煙葉的含水率從常態(tài)增至18% 20%，煙葉的柔韌性才能滿 足最佳切絲狀態(tài)。切絲完畢后，對(duì)于高水分的煙絲又要進(jìn)行烘干，使煙絲的含水率達(dá)到常態(tài) 的10%左右，以防止霉變方便貯存，或是進(jìn)行下一個(gè)工序?，F(xiàn)有煙葉切絲機(jī)采用機(jī)械力剪切， 在切絲過(guò)程中，切割刀將對(duì)煙葉產(chǎn)生擠壓作用，使煙絲的內(nèi)部纖維組織和細(xì)胞結(jié)構(gòu)受到很大 損傷，由于煙葉受到擠壓作用，煙葉中的煙油會(huì)有部分被擠出，使煙絲顏色發(fā)生改變，影響 煙絲內(nèi)在質(zhì)量和外觀品質(zhì)。機(jī)械式切絲機(jī)在切煙葉時(shí)需要經(jīng)常用砂輪將金屬刀片修磨鋒利， 在此過(guò)程中金屬和砂輪的磨屑進(jìn)入煙絲，也將影響煙絲質(zhì)量。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有切煙絲的設(shè)備存在的問(wèn)題，提出一種水刀切煙絲的設(shè)備的技術(shù)方案， 這是釆用射流技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)的切煙絲的方法及設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)，從而提高煙絲質(zhì)量。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案為，水刀切煙絲的設(shè)備，包括有機(jī)架和輸送帶，其特征在于，在機(jī) 架下部設(shè)有主輸送帶，上部設(shè)有梳理輸送帶，梳理輸送帶傾斜，煙葉進(jìn)口處主輸送帶和梳理輸 送帶之間的距離大，刀門(mén)處主輸送帶和梳理輸送帶之間的距離小，主輸送帶和梳理輸送帶的轉(zhuǎn) 動(dòng)軸分別與步進(jìn)電機(jī)輸出軸固定連接，在主輸送帶和梳理輸送帶兩側(cè)設(shè)有側(cè)擋板，刀門(mén)上方與 機(jī)架固定連接有導(dǎo)軌,導(dǎo)軌上可移動(dòng)連接有水刀噴嘴，噴嘴運(yùn)動(dòng)控制裝置設(shè)在機(jī)架上，導(dǎo)軌上 設(shè)有感應(yīng)器,水回收裝置設(shè)在刀門(mén)下方；主輸送帶、梳理輸送帶、水刀噴嘴及噴嘴運(yùn)動(dòng)控制裝 置與電腦控制系統(tǒng)電氣連接。
所述的噴嘴噴射出高壓水的出水壓力為350-450Mpa，水刀噴嘴的直徑0.08-0.12mm,高壓 水射流的出口噴射速度為三倍音速，水刀噴嘴的直徑0.08-0.12mm。所述的水刀在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)速度400-600mm/s，煙葉輸送裝置前進(jìn)的步距為0.9-1.2mm。所述的電腦控制系統(tǒng)中設(shè)有計(jì)算 機(jī)設(shè)置和控制水刀噴嘴直線電機(jī)的運(yùn)動(dòng)方式、速度、距離，停頓時(shí)間的程序；設(shè)有設(shè)置和控 制切絲設(shè)備主輸送帶5和梳理傳送帶6的步進(jìn)距離、步進(jìn)速度、等待時(shí)間的程序。所述的梳理 輸送帶上設(shè)有傾斜角度調(diào)整裝置,煙葉進(jìn)口處主輸送帶(6)和梳理輸送帶之間的距離為200-250 毫米，刀門(mén)處主輸送帶和梳理輸送帶之間的距離為160-200毫米。
傳統(tǒng)機(jī)械切割煙葉時(shí)由于受切削速度、刀刃的鋒利程度等因素影響，煙絲的造碎率很高。 本實(shí)用新型的水刀是由噴嘴射出極細(xì)的高壓水，射出速度三倍于音速，噴嘴直徑確定射出水 流的直徑，射出的水流像一根高速飛行的細(xì)水箭，將煙葉射穿，即使煙葉的含水率在常態(tài)下， 水刀切絲不會(huì)對(duì)煙絲產(chǎn)生造碎。切割煙葉后的水流直接進(jìn)入到下面水回收裝置。水射流與煙 葉的切割斷面僅有極短暫的接觸，水的射速極高，水還來(lái)不及擴(kuò)散就高速通過(guò)煙葉，煙葉的 切割斷面沒(méi)有被水分浸漬。
本實(shí)用新型的切絲過(guò)程是由水刀噴嘴在導(dǎo)軌上的移動(dòng)和與煙葉輸送帶的運(yùn)動(dòng)的合成。水 刀噴嘴是在導(dǎo)軌上作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，噴嘴完成一個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)，就完成了一次切割，接著繼 續(xù)進(jìn)行反方向的運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行下一次的切割。煙葉輸送的運(yùn)動(dòng)是間斷的步進(jìn)式的，當(dāng)水刀切割 一次，煙葉輸送裝置向前運(yùn)動(dòng)一個(gè)步距，接著停頓下來(lái)，等待水刀又一次切割完成后，再向 前運(yùn)動(dòng)一個(gè)步距；運(yùn)動(dòng)步距的尺寸就是煙絲的寬度。水刀切割完畢的水進(jìn)入水回收器中，在 水刀射穿的位置，水會(huì)將煙葉射成煙末，帶入水中。
本實(shí)用新型的積極進(jìn)步作用在于水刀切絲機(jī)切割煙葉時(shí)不需要對(duì)煙葉進(jìn)行預(yù)先處理， 不需要加溫加濕，即使煙葉在干燥狀態(tài)下，水刀切割也不會(huì)對(duì)煙絲造碎。水刀在切割煙葉的 過(guò)程中，與煙葉接觸的時(shí)間極短，切割出的煙絲干凈又干燥，不需要進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的烘干，簡(jiǎn)化 了制絲工藝，可大量節(jié)能降耗，降低制絲的成本。本實(shí)用新型可用于種植的煙葉和人工制作 的煙草薄片。水刀切絲過(guò)程中，由于煙葉沒(méi)有受到機(jī)械剪切力的擠壓，煙絲的內(nèi)在纖維、細(xì) 胞結(jié)構(gòu)損傷小，營(yíng)養(yǎng)成份也喪失較少；由于沒(méi)有經(jīng)高溫加熱，煙葉本身有香氣沒(méi)有損失，本 實(shí)用新型可使煙絲的品質(zhì)最大限度的保持了煙葉有效成分，提高了煙絲品質(zhì)。
圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意立體圖，
圖2為本實(shí)用新型H向結(jié)構(gòu)示意立體圖。
圖中(1)為水刀噴嘴、(2)噴嘴運(yùn)動(dòng)控制裝置、(3)為水回收裝置，(4)為機(jī)架，(5) 為梳理傳送帶，(6)為主輸送帶，(7)為側(cè)擋板，(8)為電腦控制系統(tǒng)，(9)為導(dǎo)軌， (10)為步進(jìn)電機(jī)，(11)為煙葉進(jìn)口， (12)為刀門(mén)。
具體實(shí)施方式
水刀切煙絲的設(shè)備，在機(jī)架(4)下部設(shè)有主輸送帶(6)，上部設(shè)有梳理輸送帶(5)，主輸送帶(6)
4是主要的煙葉傳送機(jī)構(gòu)。梳理輸送帶(5)是輔助傳送，通過(guò)輸送帶沿輸送帶長(zhǎng)度方向上凸的條 紋對(duì)煙葉進(jìn)行梳理，梳理輸送帶傾斜，煙葉進(jìn)口 (11)處主輸送帶(5)和梳理輸送帶(6)之間的距 離大，刀門(mén)(12)處主輸送帶(5)和梳理輸送帶(6)之間的距離小，梳理輸送帶的傾斜角度可通 過(guò)銷(xiāo)槽、螺紋等機(jī)構(gòu)調(diào)整,通常的調(diào)整范圍為煙葉進(jìn)口 (11)處主輸送帶和梳理輸送帶之間的 距離為200-250毫米，刀門(mén)(12)處主輸送帶和梳理輸送帶之間的距離為160-200毫米,以煙 葉通過(guò)刀門(mén)處不散亂，也不被擠壓受損，煙葉自進(jìn)口 (11)處輸送至刀門(mén)(12)的過(guò)程中煙葉 被整理的平穩(wěn)密實(shí)為宜，各輸送裝置將煙葉按預(yù)定的方式進(jìn)行輸送，使煙葉在輸送過(guò)程中， 平穩(wěn)密實(shí)，煙葉輸送到切割位置時(shí)，煙葉不散亂，利于切割，保證切絲質(zhì)量。煙葉由主輸送 帶和梳理輸送帶的轉(zhuǎn)動(dòng)軸分別與各自的步進(jìn)電機(jī)(10)的輸出軸固定連接,在主輸送帶和梳理輸 送帶兩側(cè)設(shè)有側(cè)擋板(7),側(cè)擋板固定不動(dòng)，其作用是防止在輸送過(guò)程中煙葉向邊緣溢出。在 刀門(mén)(12)上方與機(jī)架(4)固定連接有導(dǎo)軌(9)，導(dǎo)軌上可移動(dòng)連接有水刀噴嘴(1),水刀噴嘴是福 祿公司高壓水射流系統(tǒng)的切割執(zhí)行端，水刀噴嘴的直徑可在0.08-0.12mm之間選擇，以O(shè).lmm 為最佳，水刀的運(yùn)動(dòng)速度400-600mm/s。噴嘴運(yùn)動(dòng)控制裝置(2)設(shè)在機(jī)架上，水回收裝置(3)設(shè)在 刀門(mén)下方；主輸送帶、梳理輸送帶、水刀噴嘴(1)及噴嘴運(yùn)動(dòng)控制裝置(2)與電腦控制系統(tǒng)(8) 電氣連接,通過(guò)電腦控制程序?qū)C(jī)器的切絲過(guò)程進(jìn)行控制。主輸送帶和梳理傳送帶的轉(zhuǎn)動(dòng)是同 步的，主輸送帶和梳理傳送帶夾著煙葉向前運(yùn)動(dòng)。煙葉的輸送過(guò)程是步進(jìn)方式，即煙葉按預(yù) 先設(shè)定的步距向前輸送，停頓等待切割，水刀完成一次切割后，再向前輸送一個(gè)步距。主輸 送帶是由步進(jìn)電機(jī)減速器驅(qū)動(dòng)，梳理傳送帶是由另一個(gè)步進(jìn)電機(jī)減速器驅(qū)動(dòng)，主輸送帶是承 重輸送帶，其驅(qū)動(dòng)滾筒直徑相對(duì)于梳理傳送帶的驅(qū)動(dòng)滾筒直徑尺寸較大，主輸送帶的步進(jìn)電 機(jī)減速器輸出轉(zhuǎn)速和梳理傳送帶的步進(jìn)電機(jī)減速器輸出轉(zhuǎn)速就不一樣，這都是為了保證主輸 送帶的上面和梳理傳送帶的下面，夾著煙葉向前運(yùn)動(dòng)速度同步。
水刀噴嘴由噴嘴運(yùn)動(dòng)控制裝置，其運(yùn)動(dòng)節(jié)奏和速度的控制是噴嘴運(yùn)動(dòng)控制裝置預(yù)先設(shè)定的。水刀噴嘴 從導(dǎo)軌的起始端A運(yùn)動(dòng)到末端B即完成一次切割，煙葉輸送裝置前進(jìn)一個(gè)步距，水刀噴嘴從導(dǎo)軌的B末 端運(yùn)動(dòng)回到起始端A又完成一次切割，煙葉輸送裝置又前進(jìn)一個(gè)步距，連續(xù)工作實(shí)現(xiàn)煙葉的切絲。噴嘴運(yùn) 動(dòng)控制裝置是由伺服控制器控制直線電機(jī),從而控制水刀噴嘴運(yùn)動(dòng)，噴嘴在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)速度為500mm/s，導(dǎo) 軌長(zhǎng)度1000mm，噴嘴2秒鐘完成一次切割，煙葉輸送裝置前進(jìn)的步距可在0.9 mm 1.2 mm之間設(shè)置， 前進(jìn)一個(gè)步距的時(shí)間在O.ls內(nèi)完成。在支架上的導(dǎo)軌兩端A和B處裝有感應(yīng)器(13)，當(dāng)水刀噴嘴接近導(dǎo)軌 一端的盡頭時(shí)，感應(yīng)器把信號(hào)傳到電腦控制系統(tǒng)，電腦就發(fā)出指令，讓直線電機(jī)伺服控制器停止水刀噴嘴 的運(yùn)動(dòng)，煙葉輸送裝置前進(jìn)一個(gè)步距。水刀切絲機(jī)的整個(gè)機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)都是電腦控制系統(tǒng)進(jìn)行控制，電腦控制系 統(tǒng)設(shè)置和控制水刀噴嘴直線電機(jī)的運(yùn)動(dòng)方式、速度、距離，停頓時(shí)間的程序,設(shè)置和控制煙葉輸送裝置主輸 送帶和梳理傳送帶的步進(jìn)距離、步進(jìn)速度、等待時(shí)間的程序。
權(quán)利要求1、水刀切煙絲的設(shè)備，包括有機(jī)架(4)和輸送帶，其特征在于，在機(jī)架(4)下部設(shè)有主輸送帶(6)，上部設(shè)有梳理輸送帶(5)，梳理輸送帶傾斜，煙葉進(jìn)口(11)處主輸送帶(5)和梳理輸送帶(6)之間的距離大，刀門(mén)(12)處主輸送帶(5)和梳理輸送帶(6)之間的距離小，主輸送帶(6)和梳理輸送帶(5)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸分別與步進(jìn)電機(jī)(10)輸出軸固定連接，在主輸送帶和梳理輸送帶兩側(cè)設(shè)有側(cè)擋板(7)，刀門(mén)(12)上方與機(jī)架(4)固定連接有導(dǎo)軌(9)，導(dǎo)軌上可移動(dòng)連接有水刀噴嘴(1)，噴嘴運(yùn)動(dòng)控制裝置(2)設(shè)在機(jī)架上，導(dǎo)軌上設(shè)有感應(yīng)器(13)，水回收裝置(3)設(shè)在刀門(mén)下方；主輸送帶(6)、梳理輸送帶(5)、水刀噴嘴(1)及噴嘴運(yùn)動(dòng)控制裝置(2)與電腦控制系統(tǒng)(8)電氣連接。
2、 如權(quán)利要求l所述的水刀切煙絲的設(shè)備，其特征在于，噴嘴(1)噴射出高壓水的出水 壓力為350-450Mpa，水刀噴嘴的直徑0.08-0.12mm，高壓水射流的出口噴射速度為三倍音 速，水刀噴嘴的直徑0.08-0.12mm。
3、 如權(quán)利要求l所述的水刀切煙絲的設(shè)備，其特征在于，水刀在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)速度 400-600mm/s，煙葉輸送裝置前進(jìn)的步距為0.9-1.2 mm。
4、 如權(quán)利要求l所述的水刀切煙絲的設(shè)備，其特征在于，梳理輸送帶(5)上設(shè)有傾斜角度 調(diào)整裝置，煙葉進(jìn)口 (11)處主輸送帶(6)和梳理輸送帶(5)之間的距離為200-250毫米，刀門(mén)(12)處主輸送帶(6)和梳理輸送帶(5)之間的距離為160-200毫米。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型屬于卷煙制造中的煙絲加工技術(shù)領(lǐng)域，具體為水刀切煙絲的設(shè)備。包括有機(jī)架和輸送帶，在機(jī)架下部設(shè)有主輸送帶，上部設(shè)有梳理輸送帶，梳理輸送帶傾斜，煙葉進(jìn)口處主輸送帶和梳理輸送帶之間的距離大，刀門(mén)處主輸送帶和梳理輸送帶之間的距離小，主輸送帶和梳理輸送帶的轉(zhuǎn)動(dòng)軸分別與步進(jìn)電機(jī)輸出軸固定連接，在主輸送帶和梳理輸送帶兩側(cè)設(shè)有側(cè)擋板，刀門(mén)上方與機(jī)架固定連接有導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上可移動(dòng)連接有水刀噴嘴，噴嘴運(yùn)動(dòng)控制裝置設(shè)在機(jī)架上，導(dǎo)軌上設(shè)有感應(yīng)器，水回收裝置設(shè)在刀門(mén)下方；主輸送帶、梳理輸送帶、水刀噴嘴及噴嘴運(yùn)動(dòng)控制裝置與電腦控制系統(tǒng)電氣連接。本實(shí)用新型可最大限度的保持煙葉有效成分，提高煙絲品質(zhì)，簡(jiǎn)化制絲工藝，節(jié)能降耗，降低制絲的成本，本實(shí)用新型可用于種植的煙葉和人工制作的煙草薄片。
文檔編號(hào)A24B7/00GK201341424SQ200820081720
公開(kāi)日2009年11月11日 申請(qǐng)日期2008年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月26日
發(fā)明者劉志翎 申請(qǐng)人:昆明煙機(jī)集團(tuán)二機(jī)有限公司