一种低温不燃烧烟成型机配套设备的制作方法

本发明涉及成型机配套设备，尤其涉及一种低温不燃烧烟成型机配套设备。

背景技术

近年来，我国烟草行业发展迅速，烟支生产能力也在逐渐提高，尤其是低温不燃烧烟支的生产，但是在低温不燃烧烟支成型前烟草需要经过在不同功能的机械设备上进行不同加工，例如加热、加香精和切丝等步骤，多次的预处理步骤限制了低温不燃烧烟支的生产能力。因此提供一种可一次性进行加热、加香精和切丝等加工步骤的低温不燃烧烟成型机配套设备是非常有必要的。

技术实现要素：

为解决上述技术背景中提到的问题，本发明提供一种低温不燃烧烟成型机配套设备，可一次性进行加热、加香精和切丝等加工步骤，极大提高了烟支生产效率。

一种低温不燃烧烟成型机配套设备，其特征在于，包括前处理装置、加热装置、香精装置、切丝装置和文丘里装置，且前处理装置、加热装置、香精装置、切丝装置和文丘里装置均处于同一竖直平面，前处理装置固定于设备整体的右侧，加热装置固定于前处理装置的左侧且加热装置下方固定有两个滚轮，香精装置固定在加热装置的左上方，香精装置右侧面上设有的滚轮处于加热装置的正上方，切丝装置固定在香精装置的左侧且切丝装置与香精装置进出料口相对，切丝装置左侧出料口连接文丘里装置，香精装置和切丝装置处在同一水平面且均高于前处理装置、加热装置所处水平面。

优选的，所述前处理装置包括气涨轴、滚轮、张力传感器、无动力辊和纠偏系统，气涨轴与设备内部设有的磁粉式制动器同步带传动，张力传感器固定于气涨轴的左下方且张力传感器左右两侧均设有滚轮，左侧滚轮上方固定有无动力辊，无动力辊上方固定有纠偏系统。

优选的，所述张力传感器连接到磁粉式制动器以便于张力传感器控制磁粉式制动器的离合扭矩从而控制气涨轴的放卷速度。

优选的，所述加热装置包括加热箱、加热包、风机和风管，所述加热包由内部的加热管和温度控制器以及外部的长方体箱体构成，加热包侧面设有开口与风机出气口相连，加热包正面设有开口与风管一端相连，风管另一端与加热箱侧面设有的开口相连，加热箱另一侧面设有开口通过另一风管与风机进气口连接。

优选的，所述香精装置包括气动雾化喷枪、吸风管、压力罐和控制装置，控制装置控制气动雾化喷枪工作，压力罐内装有香精，气动雾化喷枪固定在香精装置主体上，物料通道进出口均设有吸风管，所述吸风管为圆孔均匀分布在圆柱面上的空管，所述吸风管与轴流风机对接。

优选的，所述切丝装置包括同步轮、主动齿轮、从动齿轮、调节机构、送料辊、送料辊主动齿轮、惰轮、切丝辊和除尘板，所述切丝辊是由切丝辊公和切丝辊母构成且切丝辊公固定于切丝辊母的正上方，所述送料辊由主动送料辊和从动送料辊构成且主动送料辊固定于从动送料辊的正下方，同步轮与设备内部设有的电机通过同步带传动，同步轮与主动齿轮同轴并带动轴上的切丝辊母转动，主动齿轮正上方固定有从动齿轮且主动齿轮与从动齿轮啮合，从动齿轮所在轴上设有切丝辊公，从动齿轮上方设有调节机构以便于调节切丝辊公与切丝辊母的间距，主动齿轮左侧固定有惰轮且主动齿轮与惰轮啮合，惰轮左侧固定有送料辊主动齿轮且惰轮与送料辊主动齿轮啮合，送料辊主动齿轮所在轴设有主动送料辊，主动送料辊上方固定有从动送料辊。

优选的，所述电机设有控制器，控制器从成型机内部编码器获取信号以便于控制电机转速与成型机相匹配。

优选的，切丝辊公与从动送料辊之间固定有除尘板，切丝辊母与主动送料辊之间固定有除尘板。

优选的，所述文丘里装置包括圆弧真空导丝口a、圆弧真空导丝口b和分气排，圆弧真空导丝口a与圆弧真空导丝口b组合构成具有大小两个口且呈圆弧状的文丘里装置主体，文丘里装置主体上下两面均设有分气排，圆弧真空导丝口a与圆弧真空导丝口b上与分气排连接出均设有三个斜孔，角斜孔度与水平面呈30°角。

优选的，载有烟草薄片的传送带从气涨轴进入设备，绕过气涨轴左下方的滚轮，穿过张力传感器，绕过张力传感器左边的滚轮，绕过张力传感器左边滚轮正上方的无动力辊，再穿过无动力辊上方的纠偏系统，向下绕过加热装置下方的滚轮，再向上穿过加热装置设有的加热箱，向上绕过香精装置右侧面上设有的滚轮，穿过香精装置，再穿过切丝装置，物料从文丘里装置送出，传送带从切丝装置出来后绕过设备最左下角的滚轮，再绕过设备最右下角的滚轮，向上连接到气涨轴上的传送带，构成一个完整的回路。

本发明的有益效果在于：

本发明可一次性进行加热、加香精和切丝等加工步骤，极大提高了烟支生产效率。生产时物料张力的大小可调节，便于设备的自动运行。节能环保，且便于烟支的生产和制造。

附图说明

图1是本发明设备总体结构示意图。

图2是本发明机壳内部结构示意图。

图3是本发明张力传感器结构示意图。

图4是本发明纠偏系统侧视图。

图5是本发明纠偏系统鸟瞰图。

图6是本发明纠偏系统主视图。

图7是本发明加热装置结构示意图。

图8是本发明香精装置结构示意图。

图9是本发明气动雾化喷枪控制原理图。

图10是本发明切丝装置俯视图。

图11是本发明切丝装置侧视图。

图12是本发明切丝辊细节1图。

图13是本发明切丝辊细节2图。

图14是本发明切丝辊细节3图。

图15是本发明文丘里结构示意图。

图16是本发明文丘里装置俯视图。

图17是本发明文丘里装置剖面图。

图中：1-机架、2-气涨轴、3-机壳、4-张力传感器、5-无动力辊、6-纠偏系统、7-加热箱、8-香精装置、9-切丝辊、10-文丘里装置、11-电机、12-风管、13-加热包、14-风机、15-磁粉式制动器、16-气动雾化喷枪、17-送料辊、18-吸风管、19-气动雾化喷枪、20-单向电磁阀、21-直动式减压阀、22-压力罐、23-安全阀、24-小型节流阀a、25-小型节流阀b、26-消声器、27-二次减压阀、28-压力表、29-除油干燥调压三联件、30-流量计、31-一次减压阀、32-电磁阀、33-从动送料辊、34-主动送料辊、35-送料辊主动齿轮、36-惰轮、37-同步轮、38-主动齿轮、39-从动齿轮、40-调节机构、41-切丝辊公、42-切丝辊母、43-除尘板、44-分气排、45-圆弧真空导丝口a、46-圆弧真空导丝口b、47-滚轮。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施方式。相反地,提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。

一种低温不燃烧烟成型机配套设备，其特征在于，包括前处理装置、加热装置、香精装置8、切丝装置和文丘里装置10，且前处理装置、加热装置、香精装置8、切丝装置和文丘里装置10均处于同一竖直平面，前处理装置固定于设备整体的右侧，加热装置固定于前处理装置的左侧且加热装置下方固定有两个滚轮47，香精装置8固定在加热装置的左上方，香精装置8右侧面上设有的滚轮47处于加热装置的正上方，切丝装置固定在香精装置8的左侧且切丝装置与香精装置8进出料口相对，切丝装置左侧出料口连接文丘里装置10，香精装置8和切丝装置处在同一水平面且均高于前处理装置、加热装置所处水平面，物料从前处理装置进入，绕过加热装置下方滚轮47进入加热装置，从加热装置上方出料后绕过香精装置8右侧面的滚轮47进入香精装置8，依次经过香精装置8、切丝装置和文丘里装置10。

上述，前处理装置包括气涨轴2、滚轮47、张力传感器4、无动力辊5和纠偏系统6，气涨轴2与设备内部设有的磁粉式制动器15同步带传动，张力传感器4固定于气涨轴2的左下方且张力传感器4左右两侧均设有滚轮47，左侧滚轮47上方固定有无动力辊5，无动力辊5上方固定有纠偏系统6。

上述，加热装置包括加热箱7、加热包13、风机14和风管12，所述加热包13由内部的加热管和温度控制器以及外部的长方体箱体构成，加热包13侧面设有开口与风机14出气口相连，加热包13正面设有开口与风管12一端相连，风管12另一端与加热箱7侧面设有的开口相连，加热箱7另一侧面设有开口通过另一风管与风机14进气口连接。

上述，香精装置8包括气动雾化喷枪19、吸风管18、压力罐22和控制装置，控制装置控制气动雾化喷枪16工作，压力罐22内装有香精，气动雾化喷枪16固定在香精装置8主体上，物料通道进出口均设有吸风管18，所述吸风管18为圆孔均匀分布在圆柱面上的空管，所述吸风管18与轴流风机对接。

上述，切丝装置包括同步轮37、主动齿轮38、从动齿轮39、调节机构40、送料辊、送料辊主动齿轮35、惰轮36、切丝辊9和除尘板43，所述切丝辊9是由切丝辊公41和切丝辊母42构成且切丝辊公41固定于切丝辊母42的正上方，所述送料辊由主动送料辊34和从动送料辊33构成且主动送料辊34固定于从动送料辊33的正下方，同步轮37与设备内部设有的电机11同步带传动，同步轮37与主动齿轮38同轴并带动轴上的切丝辊母42转动，主动齿轮38正上方固定有从动齿轮39且主动齿轮38与从动齿轮39啮合，从动齿轮39所在轴上设有切丝辊公41，从动齿轮39上方设有调节机构40以便于调节切丝辊公41与切丝辊母42的间距，主动齿轮38左侧固定有惰轮36且主动齿轮38与惰轮36啮合，惰轮36左侧固定有送料辊主动齿轮35且惰轮36与送料辊主动齿轮35啮合，送料辊主动齿轮35所在轴设有主动送料辊34，主动送料辊34上方固定有从动送料辊33。

上述，文丘里装置10包括圆弧真空导丝口a45、圆弧真空导丝口b46和分气排44，圆弧真空导丝口a45与圆弧真空导丝口b46组合构成具有大小两个口且呈圆弧状的文丘里装置10主体，文丘里装置10主体上下两面均设有分气排44，圆弧真空导丝口a45与圆弧真空导丝口b46上与分气排44连接出均设有三个斜孔，角斜孔度与水平面呈30°角。

上述，所述张力传感器4连接到磁粉式制动器15以便于张力传感器4控制磁粉式制动器15的离合扭矩从而控制气涨轴2的放卷速度。

上述，所述电机11设有控制器，控制器从成型机内部编码器获取信号以便于控制电机11转速与成型机相匹配。

上述，切丝辊公41与从动送料辊42之间固定有除尘板43，切丝辊母42与主动送料辊34之间固定有除尘板43。

工作原理：如图1所示，首先手动将气涨轴2放气，这时气涨轴2上设有的键条收缩，人工将薄片烟卷物料加载到气涨轴2上，再给气涨轴2充入压缩空气使气涨轴2上的键条伸出，键条固定住薄片烟卷物料使薄片烟卷物料不会自由移动；人工将物料卷放入后，物料卷依次通过张力传感器4、无动力辊5、纠偏系统6、加热装置、香精装置8、切丝装置（按图1中从右到左的方向）；此时切丝辊9通过调节机构将切丝辊9分开微小的间距，使物料能够通过切丝辊9，穿好物料后，调节切丝辊9，将切丝辊公母辊切纸槽相互咬合，点动控制电机转动，使物料慢慢纠偏找正，保证物料经过切丝辊9后被切成设计宽度的丝状烟丝，且物料宽度保证一致，至此，加载物料结束。

如图2所示为机壳3内部结构示意图，所述磁粉式制动器15与气涨轴2同步带传动，电机11与切丝装置设有的同步轮37同步带传动。

本发明自动运行时，物料走向与手动穿纸时一致；设备在运行时可能速度不是恒定的，考虑速度的变化可能导致物料的张紧程度也会随时变化，为解决此问题，将气涨轴2和磁粉式制动器15藕连（气涨轴2和磁粉式制动器15为同步带传动），由张力传感器4（如图3所示）检测物料张力，信号反馈给气涨轴2，由气涨轴2控制磁粉式制动器15的离合扭矩，从而张力传感器4可以控制气涨轴2的放卷速度，最终保证了物料的张力恒定，确保物料的张力大小恒定或者可调节。

如图4、5、6所示为纠偏系统三视图，在实际应用中由于物料的均匀度、设备的加工和安装精度等因素的影响，物料在走料过程中跑偏，设计在工艺要求前段设置纠偏系统6。纠偏系统6可以修正物料卷在向前运动中出现的侧边误差，防止物料在走料过程中跑偏保证物料在工艺处理段达到工艺标准。

如图7所示为加热装置结构示意图。设备在自动运行时，按工艺要求需要对物料进行加热处理，也就是物料要通过加热箱7，加热到工艺要求设定的温度后进行下一步的处理。加热装置的加热包13设置在设备的机壳内，风机14将空气吹入加热装置中设有的加热包13内，空气在加热包13中加热，热空气通过风管后被吹入加热箱7中对物料进行加热，加热到工艺要求设定的温度。加热箱7中的热空气通过另一风管与风机14进气口连接，形成循环，既保证热量不散发到空气中，又能降低能量的损耗，达到绿色节能的要求。加热包13是由加热管和温度控制器组成，温度控制器可控制加热管的工作，当温度达到设定值时，加热管停止加热，设定温度在一定范围内可调。

如图8所示为香精装置结构示意图，香精装置8上设有的气动雾化喷枪19对烟片进行加香精，香精装置8上在物料通道进出口分别设有吸风管18，吸风管18与轴流风机对接，设备运行时，轴流风机启动，可将泄露出的香精通过吸风管18抽走，防止香精外泄污染环境。

如图9所示为气动雾化喷枪控制原理图，压力罐22中储存香精物料，通过二次压力控制给压力罐22增压，香精沿管路进入到气动雾化喷枪19，通过流量计30，记录并反馈信号给plc，plc根据反馈的数据及工艺要求，控制气动雾化喷枪19中电磁阀32通过pwmdriver高频驱动阀的通断，可调整喷香精的量的多少，也可以控制连续喷香精或者间断喷香精；cpu获得设备上编码器的信号，通过控制单向电磁阀20的通断，压缩空气进入气动雾化喷枪19，将香精雾化，此时需与气动雾化喷枪19中电磁阀32同步设置通断，可精准掌握喷香精的量和喷洒时间。雾化效果的改善可手动调节减压阀21调节压力的大小来实现。压力罐22中的压力可手动调节一次减压阀31和二次减压阀27来调整罐中压力，压力罐22设有安全阀23，以避免压力脉动导致压力过高，当需要打开压力罐22添加物料或清洗时，需要手动打开小型节流阀24释放压力，小型节流阀24出口设有消声器26。气源处理采用除油干燥调压三联件29，使物料洁净不掺杂杂质，实现产品达标安全。本喷香精系统可根据物料的种类，工艺的要求实现连续喷雾、间隔喷雾以及喷雾量的控制，精准地达到工艺标准，工控机的应用，为用户的操作带来很大的快捷方便性，不需要复杂的操作便能轻松使用。

如图10、11所示为切丝装置结构示意图，如图12所示为切丝辊细节1图，电机11与同步轮37采用同步带传动，电机11动力传送到同步轮37，同步轮37与主动齿轮38同轴，主动齿轮38与切丝辊母42同轴，带动切丝辊母42，主动齿轮38与从动齿轮39啮合，从动齿轮39与切丝辊公41同轴，带动切丝辊公41，切丝辊9通过调节机构40将切丝辊9分开微小的间距，使物料能够通过切丝辊9，穿好物料后，调节切丝辊9，切丝辊公母咬合对撵，将薄片烟切成宽度为d（如图14所示）的均匀烟丝。烟丝宽度0.5mm≤d≤5mm。电机11设有控制器，控制器可从成型机内部编码器获取信号，控制电机11转速与成型机相匹配。为避免薄片烟在切丝辊9中断裂，在薄片烟进入切丝辊9前设计有一对送料辊17，通过齿轮传动保证切丝辊9和送料辊17同步，去除两者之间物料的张力。

如图13所示为切丝辊细节2图，与切丝辊9槽配合设计有除尘板43，由于物料通过压丝辊9切成丝后，压丝辊9槽中会累积碎屑，通过安装除尘板43可将碎屑铲除。

如图14所示为切丝辊细节3图，烟丝宽度0.5mm≤d≤5mm。

如图15所示为文丘里结构示意图，如图16所示为文丘里装置俯视图，为避免薄片烟切成丝状后断裂，烟丝不能顺利进入成型机，影响烟丝成型品质，在切丝辊9与成型机之间设计有圆弧真空导丝口（文丘里装置），该圆弧真空导丝口由圆弧真空导丝口a45和圆弧真空导丝口b46构成，丝状物料进入文丘里装置10，当出现断丝情况时，亦可将丝状物料全部送至成型机对接口，保证成型工艺环节品质稳定。

如图17所示为文丘里装置剖面图，文丘里装置设计为上下对称盒体结构，设计有三个斜孔，角度与水平面呈30°角，该装置设计为大小口呈圆弧状，烟丝从大口走向小口。当压缩空气通过分气排44向导丝口中，由伯努利方程计算得出，当压缩空气通向小口附近时，在小口附近形成一定压力的真空环境，这样，即使烟丝产生断裂情况，烟丝也能被负压吸向成型机对接口。

本发明的有益效果在于：

本发明可一次性进行加热、加香精和切丝等加工步骤，极大提高了烟支生产效率。生产时物料张力的大小可调节，便于设备的自动运行。节能环保，且便于烟支的生产和制造。

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。