本发明涉及一种烟草粉碎分离机及烟草粉碎分离方法，能连续粉碎进入设备的烟草物料，并能快速地把粉碎后的烟叶和烟梗分离，属于烟草加工技术领域。
背景技术：
在烟草加工行业，对烟草的粉碎加工是生产出优质产品的重要环节。目前市场上常见的烟草粉碎设备所采用的粉碎原理一种是锤片式，即通过高速旋转的锤片，在粉碎腔里对物料进行打击、锤磨而使物料粉碎；另一种是齿盘式，即通过活动齿盘与固定齿盘间的相对运动，使物料在两齿盘间的腔体内经过摩擦和彼此间的冲击而使物料粉碎。在对粉碎后物料的分离方法上，两种原理所采用的方法都是用筛网过滤分离出合格产品，即通过设置筛网上筛孔尺寸的大小，使合格的烟叶颗粒能透过筛网，带烟梗不合格的较大颗粒留在筛网上继续粉碎或由通道排出设备外。
从上面对物料的粉碎原理和对粉碎后产品的分离方法中可以看出，物料的颗粒直径只有达到一定的尺寸要求后才能透过筛网被分离，而存在于筛网上的物料则被继续粉碎直到达到尺寸要求后才能被分离，一则是物料存在于筛网上的时间过长，高速旋转的物料无形中加速了对各破碎部件和筛网的磨损，尤其是对壁厚较薄的筛网，磨损就更加严重。二则是存于筛网上被粉碎后的各尺寸物料颗粒混合在一起高速旋转，尺寸合格的颗粒透过筛网被分离的机率极低，不仅使合格颗粒的物料在筛网上被过粉碎，而且造成设备的生产能力低下，难以满足对物料粉碎时的分离速度快和处理量大的要求。
技术实现要素：
本发明目的是提供一种烟草粉碎分离机及烟草粉碎分离方法，避免物料被过度粉碎，最大限度地减少物料在粉碎时对设备粉碎部件的磨损；对粉碎后的烟叶和烟梗的分离速度快，能连续工作且单台设备处理量大，节省外设设备的成本，而且简化产品的回收流程，解决背景技术存在的上述问题。
本发明的技术方案是：
一种烟草粉碎分离机，包含机架、集料斗、烟梗出料口、外筒、内筒、动齿、静齿、分料锥、烟叶出料口、进料口、电机、导料锥和封圈；机架上垂直布置外筒，外筒里面设有内筒，分料锥为锥尖向上的圆锥体，内筒的上端部通过分料锥底部封闭，内筒的外壁上设有多层动齿，外筒的内壁上设有多层静齿，动齿与静齿交错布置，相互匹配；内筒的底部设有传动轴，传动轴与电机连接；外筒下面设有导料锥，导料锥为倒锥状体，外筒的底部通过导料锥顶部封闭，导料锥与内筒及封圈之间的空腔构成物料通道，导料锥的底部是集料斗，集料斗上设有烟梗出料口；外筒、内筒、分料锥、导料锥、封圈位于同一中心线上；在外筒顶端设有烟叶出料口和进料口，进料口为筒体，进料口筒体的底部伸向并靠近分料锥的锥尖，以进料口为筒体的中心线与外筒及内筒的中心线重合；进料口筒体上部的周围设有烟叶出料口。
所述烟叶出料口连接抽真空风机一，烟梗出料口连接抽真空风机二。
所述每层的动齿与静齿，可以是连续的环状齿，也可以是断续的环状齿。静齿和动齿间隔交错排列且两层静齿和动齿之间的间距可调。
所述外筒通过导料架固定在机架上，导料架设有上法兰和下法兰，下法兰固定在机架上，上法兰固定连接外筒底端，在导料架的上法兰和下法兰之间设有封闭的导料锥，导料锥顶部通过导料架的上法兰与外筒的底部连为一体，导料锥底部固定在导料架的下法兰上；导料架下法兰的中心部位焊有轴承座，轴承座外面用封圈封闭，轴承座内设有传动轴，传动轴上端连接内筒，传动轴下端连接被动皮带轮，被动皮带轮用皮带罩封闭，电机通过主动皮带轮、传动带与被动皮带轮提供动力，带动内筒旋转。
集料斗套在皮带罩外部，集料斗的顶端通过导料架的下法兰与导料锥的底端连为一体，集料斗与导料锥整体为倒锥台形状。皮带罩和集料斗的顶部由内到外依次固定于导料架的下法兰上。
一种烟草粉碎分离方法，采用上述烟草粉碎分离机进行，包含如下步骤：
烟草物料由进料口进入，电机带动内筒转动，分料锥也同时转动，烟草物料经分料锥向内筒与外筒之间的空间分散，烟草物料在离心力的作用下均匀地分散并抛向外筒的内壁，带有一定速度的烟草物料通过与外筒内壁的碰撞摩擦，进行初步粉碎；在重力和离心力的作用下，经初步粉碎的烟草物料进入外筒和内筒之间的腔体，在外筒的内壁上的静齿和内筒的外壁上的动齿作用下，由于动齿随内筒一起速旋转，静齿和动齿间隔交错排列且两排静齿和动齿之间的间距可调，烟草物料在经过腔体时，动齿静齿对烟草物料进行交替挤压、撕裂和切割，对烟草物料进行彻底粉碎，形成粉碎后的烟叶和烟梗；
所述烟叶出料口连接抽真空风机一，烟梗出料口连接抽真空风机二；通过控制抽真空风机一的风量，使粉碎后密度较小的烟叶上浮，并从烟叶出料口排出；对于密度较大的烟梗，则沿导料架上导料锥与封圈（轴承座、传动轴）之间的封闭通道进入到集料斗中，在抽真空风机二的作用下，由集料斗上的烟梗出料口排出；
上述过程连续进行，在进行烟草物料粉碎的同时，完成烟叶和烟梗的分离。
优化设置抽真空风机一和抽真空风机二风量：控制调整烟叶出料口处抽真空风机一的风量，保证从烟叶出料口处不能吸出烟梗来；控制调整烟梗出料口处抽真空风机二的风量，保证从烟烟梗出料口处不能吸出烟叶来。
本发明对烟草物料的粉碎分离是一个动态的过程，烟草物料从进入外筒开始粉碎时，就已同步进行着烟草物料的分离过程，即密度较小达到上浮条件的烟叶立即上浮，并到达烟叶出料口而排出设备，带烟梗的密度较大颗粒继续下沉，由动齿静齿继续粉碎；当粉碎出密度较小达到上浮条件的烟叶时，烟叶又立即上浮，如此往复循环烟叶的上浮和烟梗的继续下沉再粉碎这一过程，直到烟草物料流出装有动齿和静齿的内筒和外筒之间通道为止，不能被粉碎的密度较大的烟梗落入到集料斗，由烟梗出料口排出设备。
改变控制内筒和外筒动齿和静齿的层数、改变相邻动齿和静齿之间的间距，都可以改变烟草物料被粉碎分离的效果。本领域普通技术人员，根据现场烟草物料的状况，适当调整即可达到理想效果。
由于烟草物料在粉碎分离是一个动态的连续过程，就决定了本发明设备能连续地处理物料，处理量大，且在粉碎过程中不会对烟草物料产生过度粉碎，最大限度地减少了烟草物料在粉碎时对设备粉碎部件的磨损，从而保证了生产出的产品品质。同时，物料在从上到下的粉碎过程中，始终伴随着烟草物料的分离过程，因此分离速度快，从根本上解决了背景技术中存在的上述问题。
本发明采用自悬浮沉降原理，根据所处理烟草物料形成最终烟叶和烟梗两种产品的密度差异，通过优化设置烟叶和烟梗两个出料口上外接的抽真空风机风量的大小，使烟草物料在被粉碎的整个过程中，只要形成了密度较小的烟叶颗粒，此烟叶颗粒就立即上浮，直至到达外筒上端的烟叶出料口而被吸出设备，而带烟梗的密度较大的颗粒则继续下沉，被粉碎成颗粒，重复烟叶颗粒的上浮过程，直到形成不能再粉碎出烟叶颗粒的密度较大的烟梗为止。
本发明的有益效果是：
1、在烟草物料被粉碎的过程中，由于烟草物料在产生出密度较小的烟叶颗粒时就能上浮，从而避免了烟草物料被过度粉碎，最大限度地减少了烟草物料在粉碎时对设备粉碎部件的磨损。
2、烟草物料在从上到下的粉碎过程中，始终伴随着烟草物料的分离过程，因此设备对粉碎后的烟叶和烟梗的分离速度快，能连续工作且单台设备处理量大。
3、可以方便地把本发明设备集成于烟草加工生产线中，所有烟草粉碎分离机的烟叶和烟梗出料口分别用单台的风机对各设备处理后的产品进行统一回收，不仅节省外设设备的成本，而且简化了产品的回收流程。
附图说明
图1为本发明实施例结构示意图；
图中：机架1、集料斗2、烟梗出料口3、皮带罩4、导料架5、外筒6、内筒7、动齿8、分料锥9、烟叶出料口10、进料口11、电机12、主动皮带轮13、传动带14、被动皮带轮15、传动轴16、轴承座17、导料锥18和封圈19、静齿20。
具体实施方式
以下结合附图，通过实施例对本发明作进一步说明。
一种烟草粉碎分离机，包含机架1、集料斗2、烟梗出料口3、外筒6、内筒7、动齿8、静齿20、分料锥9、烟叶出料口10、进料口11、电机12、导料锥18和封圈19；机架1上垂直布置外筒6，外筒6里面设有内筒7，分料锥9为锥尖向上的圆锥体，内筒7的上端部通过分料锥9底部封闭，内筒7的外壁上设有多层动齿8，外筒6的内壁上设有多层静齿20，动齿8与静齿20交错布置，相互匹配；内筒7的底部设有传动轴16，传动轴16与电机12连接；外筒6下面设有导料锥18，导料锥18为倒锥状体，外筒6的底部通过导料锥18顶部封闭，导料锥18与内筒7及封圈19之间的空腔构成物料通道，导料锥18的底部是集料斗2，集料斗2上设有烟梗出料口3；外筒6、内筒7、分料锥9、导料锥18、封圈19位于同一中心线上；在外筒6顶端设有烟叶出料口10和进料口11，进料口11为筒体，进料口筒体的底部伸向并靠近分料锥9的锥尖，以进料口11为筒体的中心线与外筒6及内筒7的中心线重合；进料口筒体上部的周围设有烟叶出料口10。
所述烟叶出料口10连接抽真空风机一，烟梗出料口3连接抽真空风机二。
所述每层的动齿8与静齿20，可以是连续的环状齿，也可以是断续的环状齿。静齿和动齿间隔交错排列且两层静齿和动齿之间的间距可调。
所述外筒6通过导料架5固定在机架1上，导料架5设有上法兰和下法兰，下法兰固定在机架1上，上法兰固定连接外筒6底端，在导料架5的上法兰和下法兰之间设有封闭的导料锥18，导料锥18顶部通过导料架5的上法兰与外筒6的底部连为一体，导料锥18底部固定在导料架5的下法兰上；导料架5下法兰的中心部位焊有轴承座17，轴承座17外面用封圈19封闭，轴承座17内设有传动轴16，传动轴16上端连接内筒7，传动轴16下端连接被动皮带轮15，被动皮带轮15用皮带罩4封闭，电机12通过主动皮带轮13、传动带14与被动皮带轮15提供动力，带动内筒旋转。
集料斗2套在皮带罩4外部，集料斗2的顶端通过导料架5的下法兰与导料锥18的底端连为一体，集料斗2与导料锥18整体为倒锥台形状。皮带罩4和集料斗2的顶部由内到外依次固定于导料架5的下法兰上。
一种烟草粉碎分离方法，采用上述烟草粉碎分离机进行，包含如下步骤：
烟草物料由进料口11进入，电机带动内筒转动，分料锥也同时转动，烟草物料经分料锥9向内筒与外筒之间的空间分散，烟草物料在离心力的作用下均匀地分散并抛向外筒6的内壁，带有一定速度的烟草物料通过与外筒6内壁的碰撞摩擦，进行初步粉碎；在重力和离心力的作用下，经初步粉碎的烟草物料进入外筒6和内筒7之间的腔体，在外筒6的内壁上的静齿20和内筒7的外壁上的动齿8作用下，由于动齿随内筒7一起速旋转，静齿和动齿间隔交错排列且两排静齿和动齿之间的间距可调，烟草物料在经过腔体时，动齿静齿对烟草物料进行交替挤压、撕裂和切割，对烟草物料进行彻底粉碎，形成粉碎后的烟叶和烟梗；
所述烟叶出料口10连接抽真空风机一，烟梗出料口3连接抽真空风机二；通过控制抽真空风机一的风量，使粉碎后密度较小的烟叶上浮，并从烟叶出料口10排出；对于密度较大的烟梗，则沿导料架5上导料锥18与封圈19（轴承座17、传动轴16）之间的封闭通道进入到集料斗2中，在抽真空风机二的作用下，由集料斗2上的烟梗出料口3排出；
上述过程连续进行，在进行烟草物料粉碎的同时，完成烟叶和烟梗的分离。
优化设置抽真空风机一和抽真空风机二风量：控制调整烟叶出料口10处抽真空风机一的风量，保证从烟叶出料口10处不能吸出烟梗来；控制调整烟梗出料口3处抽真空风机二的风量，保证从烟烟梗出料口3处不能吸出烟叶来。
本发明对烟草物料的粉碎分离是一个动态的过程，烟草物料从进入外筒开始粉碎时，就已同步进行着烟草物料的分离过程，即密度较小达到上浮条件的烟叶立即上浮，并到达烟叶出料口10而排出设备，带烟梗的密度较大颗粒继续下沉，由动齿静齿继续粉碎；当粉碎出密度较小达到上浮条件的烟叶时，烟叶又立即上浮，如此往复循环烟叶的上浮和烟梗的继续下沉再粉碎这一过程，直到烟草物料流出装有动齿和静齿的内筒7和外筒6之间通道为止，不能被粉碎的密度较大的烟梗落入到集料斗2，由烟梗出料口3排出设备。
改变控制内筒7和外筒6动齿和静齿的层数、改变相邻动齿和静齿之间的间距，都可以改变烟草物料被粉碎分离的效果。本领域普通技术人员，根据现场烟草物料的状况，适当调整即可达到理想效果。