一种成品片烟装箱密度调节装置的制作方法

本实用新型属于烟叶打叶复烤技术领域，尤其涉及采用均料装置和布料装置进行装箱密度调节的一种成品片烟装箱密度调节装置。

背景技术：

在烟叶打叶复烤行业中，烟箱中片烟装箱密度偏差的大小直接影响到烟叶的保管、发酵以及卷烟工业的使用。箱内密度偏差率大易使箱内烟叶水分、温度、压力不均衡，导致片烟在存储醇化过程中发生结块、出油甚至霉变、碳烧等现象，直接影响到烟叶品质的稳定性。

为贯彻落实《国家烟草专卖局关于启动打叶复烤技术升级重大专项的通知》(国烟科〔2018〕55号)总体部署，推进打叶复烤技术升级重大专项研究工作的有序开展，按照通知文件要求形成了《打叶复烤技术升级重大专项实施方案》，指出了提升打叶复烤均质化加工水平的关键技术研究。其目标任务针对打叶复烤装箱密度均匀性控制技术具体提出了：系统研究预压打包布料方式、控制方法等对片烟箱装密度均匀性的影响规律，建立打叶复烤片烟装箱密度均匀性的控制技术，实现装箱后箱内密度偏差率(dvr)≤8.0％的技术要求。

目前使用的片烟装箱密度调节装置主要是采用了在料箱上安装一块的布料板通过与之连接的气缸操纵进行纵向调节，但纵向布料板不具有将中部较多物料分布到箱内两侧实现均布物料的功能，调节效果不好，是需要解决的一个问题。

如图1所示，当片烟从电子皮带称皮带上下落到套箱入口前的双向皮带输送机上时，烟叶在输送皮带上的分布是中间多两边少，烟叶物流断面呈现为三角形分布，即使是使用纵向布料调节也会导最后致烟箱中部位置烟叶密度较大，两边位置的烟叶密度较小的问题，是急需要解决的又一个问题。

中国发明专利cn101792034a一种箱内片烟密度偏差率在线控制系统及其方法公开了一种采用在电子皮带秤出料端下方设置均料，并在料箱上方设置纵向布料板的方式来调节装箱密度的一种装置。但采用的均料板，只能让片烟在布料皮带机的长度方向做一定的摊平均匀，当从电子皮带秤上下落的片烟落点处于布料皮带机不同方位时，仍然会存在布料皮带宽度方向上的片烟厚度不一致。此时，纵向布料板也不能有效的调节，并且发明中仍然采用的是单一的布料板，所以仍然存在烟箱中部位置烟叶密度较大，两边位置的烟叶密度较小的问题。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种成品片烟装箱密度调节装置，使片烟能够在在横向、纵向上均匀的布料到布料皮带机上，并且使布料板能有效的控制布料，解决烟箱中部位置烟叶密度较大，两边位置的烟叶密度较小的问题。

为了解决上述问题，本实用新型公开了一种成品片烟装箱密度调节装置，包括电子皮带秤4、布料皮带机5、料箱6，其特征在于，所述电子皮带秤4出口下方设有横向一次均料装置1，所述横向一次均料装置1和所述布料皮带机5之间设有横向二次均料装置2，所述料箱6里设有纵向布料装置3，所述料箱6安装在布料皮带机5两端出口下方，所述横向一次均料装置1与横向二次均料装置2垂直安装。

进一步地，所述横向二次均料装置2包括二次均料机架21，安装在二次均料机架上的多个n面辊22，安装在n面辊22两端的辊轴承221，安装在二次均料机架21上并与辊轴承221连接的辊轴承座211，安装在二次均料机架21上的电机驱动部件23，与电机驱动部件23和安装在n面辊22一端的链轮222连接的链条223；

可选二次均料机架21两端任意一根n面辊22的作为主动辊，在主动辊一端安装辊传动链轮224；

所述电机驱动部件23，包括与减速电机231输出轴连接传动链轮232，所述链条223套接在辊传动链轮224和传动链轮232上；

所述二次均料机架21中央的两根n面辊22上设有反向过桥齿轮225，两个反向过桥齿轮225相互啮合；所述n面辊22从二次均料机架21中央分为两组，两组n面辊22的链轮222上套接链条223，使左右两组n面辊22可分别向左右方向转动；

所述横向一次均料装置1包括一次均料机架11，安装在一次均料机架11上的多个电动n面辊12，安装在一次均料机架11两端上并位于电动n面辊12两侧的防漏板111。

进一步地，所述n面辊22和电动n面辊12分别以各自机架的中轴线向两侧转动。

优选地，所述电动n面辊和所述n面辊，n为4以上。

进一步地，所述横向一次均料装置1沿电动n面辊12排列方向的长度不大于布料皮带机5的宽度；所述横向二次均料装置2沿n面辊22排列方向的长度不大于布料皮带机5的长度，n面辊22长度方向的宽度小于布料皮带机5的宽度。

进一步地，所述纵向布料装置3由成对安装在料箱6上的两组布料板机构31组成，且两布料板机构31互为镜像；

所述布料板机构31包括布料板以及安装在布料板311上的板轴312，与板轴连接的驱动杆313，安装在料箱上沿的板轴承314及板轴承座315，板轴承314通过轴承孔与板轴312连接，与驱动杆313和电动推杆316连接的连接轴317，安装有轴承座320的电动推杆缸体318，通过轴承座320内的轴承321的轴承孔连接的电动推杆固定轴319，电动推杆固定轴319固定连接在料箱6上边沿外侧；

所述电动推杆316进行伸缩运动时，驱动驱动杆313使布料板311以板轴312为中心做扇形往复运动。

进一步地，所述布料板机构31工作时，下端均向内倾斜并保持一定的距离，从而形成漏斗状落料口，片烟从落料口落下；形成的落料口可在保持宽度一定的条件下，在料箱6内壁两侧之间做往复运动，在布料完成时，两布料板311左右分开向料箱内6壁移动，最后与料箱6内壁贴合。

其工作原理如下：

由落料器落入电子皮带秤4称量后的片烟随着皮带的转动输出，落入横向一次均料装置1上。由于电子皮带秤4上的片烟的运动方向与布料皮带机5的输送方向垂直，片烟落入横向一次均料装置1上时主要集中于横向一次均料装置1的中部，横向一次均料装置1的前部分辊与后部分辊分别沿着相反的方向转动，可将落到横向一次均料装置1中部的片烟均匀摊开。因为片烟落入横向一次均料装置1时处于中央位置，容易造成中间厚两边薄的情况，因此，将处在片烟落点处，位于一次均料机架11中央的一对电动n面辊转12速设置为高于向两侧电动n面辊12的转速，使片烟能在落下时飞快的向两旁分开使中间的片烟不至于过多，同时两侧的电动n面辊12速度较慢，又不至于使片烟飞出横向一次均料装置1。由此完成横向一次均料。

进行横向一次匀料后，从横向一次均料装置1落入横向二次均料装置2上面的片烟物料，处于电动n面辊12下方的片烟物料较薄一些，处于电动n面辊12间隙下方的片烟物料较厚一些，横向二次均料装置2上的n面辊22左边部分与右边部分分别沿着相反的方向转动，在横向二次均料装置2的n面辊22作用下，片烟物料被二次摊平并均匀落下。虽然落下的片烟物料中，处于横向二次均料装置2n面辊22正下方的物料较少一些，处于横向二次均料装置2n面辊22间隙正下方的物料较多一些，但在布料皮带转动的情况下，两处的片烟物料量误差被消除，使得落到布料皮带上的片烟量在横向(垂直于布料皮带输送方向)上达到均匀一致。由此实现横向二次均料。

完成二次均料后，落入布料皮带机5上的片烟物料，随着皮带的转动从布料皮带机5的一侧落入料箱6内，此时两块布料板机构31协同作用，使落入到两块布料板311上的片烟物料的运动状态被改变，然后沿着两块布料板311下沿之间的间隙落下。通过改变布料皮带的转速可改变布料皮带机5上的片烟物料厚度，通过调节电动推杆316的驱动行程长度可改变两布料板311下沿之间的间隙，设置其间隙略大于片烟物料厚度，使片烟物料沿着纵向均匀落入料箱6内，实现纵向均匀布料。

取得的有益效果：1、通过两次不同方向进行的均料摊开，使落入布料皮带机上的片烟物料基本厚度均匀一致；2、通过采用成对的布料板使片烟能够按照要一层一层往复布料，使为料箱里的片烟厚度均匀一致；3、采用本密度调节装置进行布料的方法使装箱后烟箱内的片烟密度更加均匀，达到改进的要求。

附图说明

图1为从电子皮带秤落下的片烟的不同落点造成的片烟装箱分析

图2为成品片烟装箱密度调节装置与预压设备配合工作时，设备安装和整体结构示意图；

图3为落料器将片烟送入电子皮带秤时的运动方向示意图；

图4为进行一次均料、二次均料、纵向布料工作时各装置运动方向示意图

图5为横向二次均料装置正面结构示意图；

图6横向二次均料装置侧面结构示意图

图7为横向二次均料装置n面辊安装结构示意图；

图8为n面辊或电动n面辊n面结构正视图；

图9为横向一次均料装置结构示意图；

图10为布料板结构示意图

图11为纵向布料机构安装在料箱上的结构示意图；

图12为为纵向布料机构安装在料箱中的刨面图

图13为安装有纵向布料机构的料箱与布料皮带机的安装示意图；

图14为料箱固定部分安装示意图；

图15为料箱活动部分结构示意图。

附图标记：横向一次均料装置1，横向二次均料装置2，纵向布料装置3，电子皮带秤4，布料皮带机5，料箱6，烟箱7，烟箱输送皮带机8，一次均料机架11，电动n面辊12，防漏板111，二次均料机架21，辊轴承座211，n面辊22，辊轴承221，链轮222，链条223，辊传动链轮224，反向过桥齿轮225，电机驱动部件23，减速电机231，传动链轮232，布料板机构31，布料板311，板轴312，驱动杆313，板轴承314，板轴承座315，电动推杆316，连接轴317，电动推杆缸体318，电动推杆固定轴319，轴承座320，轴承321，液压推杆61，落点在布料皮带机中心偏内a，落点在布料皮带机中心b，落点在布料皮带机中心偏外c。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本实用新型的技术方案做进一步详细说明，但本实用新型并不局限于以下技术方案。

如图2-4所示，一种成品片烟装箱密度调节装置包括电子皮带秤4、布料皮带机5、料箱6，所述电子皮带秤4出口下方设有横向一次均料装置1，所述横向一次均料装置1和所述布料皮带机5之间设有横向二次均料装置2，所述料箱6里设有纵向布料装置3，所述料箱6安装在布料皮带机5两端出口下方。

所述密度调节装置配合片烟预压机安装使用时，所述密度调节装置安装在预压机内侧下方，所述密度调节装置的料箱6与预压机的压头对齐，所述压头工作时进入料箱6中，对烟箱7中的片烟进行压缩，所述料箱6下方安装烟箱7输送皮带机，所述烟箱7输送皮带机上输送烟箱7，所述料箱6在布料工作时，可准确插入烟箱7并与烟箱7内壁贴合。

所述横向一次均料装置1与横向二次均料装置2垂直安装，所述n面辊22和电动n面辊12成十字形位置。

如图5-7，所述横向二次均料装置2包括二次均料机架21，安装在二次均料机架21上的多个n面辊22，安装在n面辊22两端的辊轴承221，安装在二次均料机架21上并与辊轴承221连接的辊轴承221座211，安装在二次均料机架21上的电机驱动部件23，与电机驱动部件23和安装在n面辊22一端的链轮222连接的链条223；

选取二次均料机架21两端任意一根n面辊22的作为主动辊，在主动辊一端安装辊传动链轮224；

所述电机驱动部件23，包括与减速电机231输出轴连接的传动链轮232，所述链条223套接在辊传动链轮224和传动链轮232上。

所述n面辊22平行设置安装在同一平面上，二次均料机架21中央的两根n面辊22上设有反向过桥齿轮225，两个反向过桥齿轮225相互啮合；所述n面辊22从二次均料机架21中央分为两组，两组n面辊22的链轮222上套接链条223，使左右两组n面辊22可分别向左右方向转动。

所述横向二次均料装置2沿n面辊22排列方向的长度不大于布料皮带机5的长度，n面辊22长度方向的宽度小于布料皮带机5的宽度。

所述横向二次均料装置2的电机启动时，减速电机231驱动电机输出轴上的传动链轮232通过链条223带动主动辊上的传动链轮232向外侧旋转，此时主动辊通过链条223带动整组链条223下的n面辊22一齐向外侧转动；此时带动中央的反向过桥齿轮225转动，驱动另一侧的反向过桥齿轮225，从而使n面辊22在该侧链条223的带动下向相反一侧转动。

所述横向二次均料装置2也可采用横向一次均料装置1的结构来实现。

如图8-9所述横向一次均料装置1包括一次均料机架11，安装在机架上的电动n面辊12，安装一次均料机架11两侧上位于电动n面辊12两端的防漏板111。

可采用钻孔或铰孔等方式或直接采用两端带螺纹孔的电动n面辊12，通过螺钉将电动n面辊12安装在一次均料机架11上；所述一次均料机架11安装在所述二次均料机架21上，安装孔与电动辊筒连接孔并非一一对应关系，可通过连接不同的安装孔实现电动辊筒的间距调整。

所述横向一次均料装置1沿电动n面辊12排列方向的长度不大于布料皮带机5的宽度；设置中央两根电动n面辊12的速度大于旁侧电动n面辊12的速度。

如图10-13所示，所述纵向布料装置3由成对安装在料箱6上的一对布料板机构31组成，且两布料板机构31互为镜像；

所述布料板311机构31包括安装在布料板311上的板轴312，与板轴312连接的驱动杆313，安装在料箱6上沿的板轴承314及板轴承座315，板轴承314通过轴承孔与板轴312连接，与驱动杆313和电动推杆316连接的连接轴317，安装有轴承座320的电动推杆缸体318，通过轴承座320内的轴承321的轴承孔连接的电动推杆固定轴319，电动推杆固定轴319固定连接在料箱6上边沿外侧。

所述电动推杆316进行伸缩运动时，驱动驱动杆313使布料板311以板轴312为中心做扇形往复运动；

所述布料板机构31工作时，下端均向内倾斜并保持一定的距离，从而形成漏斗状落料口，片烟从落料口落下；同时形成的落料口可在保持宽度一定的条件下，在料箱6内壁两侧之间做往复运动，在布料完成时，两布料板311左右分开向料箱6内壁移动，最后与料箱6内壁贴合。

如图14-15所示，所述料箱6分为料箱固定部分和料箱活动部分，所述料箱固定部分和料箱活动部分采用液压推杆连接，所述料箱固定部分固定在料箱支架上，所述料箱活动部分随液压推杆61伸缩运动。当液压推杆收缩时，料箱活动部分上升，最后料箱活动部分的下边沿在烟箱7上方；当液压推杆61伸长时，料箱活动部分下降，最后料箱活动部分插入烟箱7中，其下边沿最终下降到在烟箱7内，与烟箱7内底面接触。

在与现有的预压设备配合一起工作时，可将所述密度调节装置的电控的部件接入预压控制系统进行整体控制。

实施例

现根据目前使用的设备进行改造升级，制作安装过程如下。

在本实施例中采用14个n面辊22，4个电动n面辊12。

首先制作安装横向二次布料装置，将n面辊弧面与辊筒面相切焊接在一起，并使n面辊弧面之间焊接牢固，形成类n(实施例取n＝5)面辊，辊筒长度略小于布料皮带的皮带宽度；下一步将辊轴承221及辊轴承座211连接安装在5面辊的两端；下一步将链轮222安装在5面辊的动力驱动一端；下一步将连接有辊轴承221及辊轴承座211、链轮222的5面辊安装在二次均料机架21上，设置调整各个5面辊之间的间隙，并固定好辊轴承座211；下一步安装链条223和减速电机231，并将横向二次均料装置2安装固定在布料皮带机5上方以及电子皮带秤4片烟出口正下方。

其次，制作安装横向一次均料装置1，将n面辊弧面与电动辊筒面相切焊接在一起，并使n面辊弧面之间焊接牢固，形成类电动n(实施例取n＝4)面辊，电动辊筒的总长度略大于电子皮带秤4的皮带宽度，并根据电动辊筒的长度确定一次均料机架11宽度；下一步将一次均料机架11安装在电子皮带秤4与横向二次均料装置2之间且将一次均料机架11安装在横向二次均料装置2上，横向一次均料装置1的安装方向应保证与横向二次均料装置2垂直；下一步设置并调整4面辊之间的间隙，采用钻孔或铰孔等方式或直接采用两端带螺纹孔的电动辊筒，并通过螺钉将电动辊筒安装在一次均料机架11上，安装孔与电动辊筒连接孔并非一一对应关系，可通过连接不同的安装孔实现电动辊筒的间距调整；再下一步将烟叶防漏板111安装在一次均料机架11两端，并连接牢固；下一步连接电气线路并测试电动4面辊转动是否异常，并设置好电动4面辊的转向。

然后，制作安装纵向布料装置3，将板轴312连接在布料板311上并固定；下一步将板轴承314、板轴承座315安装在板轴312两端；下一步将板轴承315座固定在料箱6上沿并连接牢固；下一步将驱动杆313连接在板轴312的一端；下一步将电动推杆316与驱动杆313连接在一起，并使得电动推杆316可沿着驱动杆313灵活转动；下一步根据布料板311的转动范围设置电动推杆316装置的安装位置，并将电动推杆缸体318安装连接在轴承座320上，轴承座320内连接有轴承321，轴承孔内连接有电动推杆固定轴319，根据轴承孔的位置将电动推杆316固定连接在料箱6上边沿外侧(或者整体机架上)；下一步按照以上相同步骤制作安装与之相对的另一边布料板311(两块布料板311成镜像结构，成对安装使用)。

所述装箱密度装置的设置与调整。

横向一次均料装置1的设置与调整。横向一次均料装置1的n面辊22数量及间距受限于横向二次均料装置2n面辊22的长度(即：布料皮带机5的宽度，而布料皮带机5的宽度与料箱6长度匹配，料箱6长度与烟箱7长度方向匹配)。

电动n面辊12之间间距调整。因为横向一次均料装置1上方的电子皮带秤4的流量是一定的，而片烟以上部烟、中部烟、下部烟来大致划分为三类，在流量一定的情况下，电子皮带秤4末端输出的瞬时烟叶量(指单位体积量)产生三个值(上部分烟叶最小，中部烟次之，上部烟最大)，所以调节电动n面辊12之间的间距时，以使电子皮带秤4输出的片烟落到横向一次均料装置1上面被均匀的摊开后从电动n面辊12之间落下为准(间距大则电动n面辊12数量少，间距小则电动n面辊12数量多，间距过大则片烟摊开不均，从中间间隙落下的多，从两边间隙落下的少；间隙过小则片烟摊开虽均，但部分片烟摊开后未能及时从间隙落下，导致两边积累片烟量过多，时间过长会导致堵料或漏烟等现象)。

电动n面辊12的转动方向调整。将4根n面辊22以一次均料机架11中心分为两组，分别向两侧转动，且设置为中间两根速度比两端两根的速度快。

横向二次均料装置2设置。n面辊22之间的间距一定，具体间距值以烟片落下后被均匀摊开摊平为准，n面辊22的速度值均相等，以保证片烟能够从横向二次均料装置2的n面辊22之间均匀落下，再通过下方布料皮带机5的转动，落下的片烟被均匀叠加在一起，最终达到片烟在横向上的厚度一致性，来进行调整。

横向一次均料装置1和横向二次均料装置2均料机之间的安装距离，以布料皮带机5与电子皮带秤4之间的距离大约三等分来进行设定并安装，这样可将空间利用率有效提高，且避免堵料等情况的发生，每个间距大约200mm-350mm之间。采用目前的设置，烟叶未出现堵料等情况，且摊开摊平效果良好，片烟装箱后在横向上密度值差距缩小。

整体设备调试。在设备运转条件下，观察横向一次布料装置1的布料效果，根据布料效果来调节电动n面辊12之间的间距以及转速，保证使片烟物料被均匀摊开分布；下一步根据布料皮带上的片烟厚度来调节纵向布料装置3两块布料板311下沿之间的间距，在不发生堵料的前提情况下，可调节布料皮带机5的转速使得片烟物料厚度大一些，但应保证物料厚度不大于烟箱7宽度的一半，约345mm(以1115mm×690mm×725mm的烟箱7为例)。

工作流程如下：

由由落料器电子皮带秤4称量后的片烟随着皮带的转动输出，落入横向一次均料装置1上，由于电子皮带秤4上的片烟的运动方向与布料皮带机5的输送方向垂直，片烟落入横向一次均料装置1上时主要集中于横向一次均料装置1的中部，横向一次均料装置1的前部分辊与后部分辊分别沿着相反的方向转动，可将落到横向一次均料装置1中部的片烟均匀摊开，实现横向一次均料。

落入横向二次均料装置2上面的片烟物料，处于电动n面辊12下方的片烟物料较薄一些，处于电动n面辊12间隙下方的片烟物料较厚一些，横向二次均料装置2上的n面辊22左边部分与右边部分分别沿着相反的方向转动，在横向二次均料装置2的n面辊22作用下，片烟物料被二次摊平并均匀落下。虽然落下的片烟物料中，处于横向二次均料装置2n面辊22正下方的物料较少一些，处于横向二次均料装置2n面辊22间隙正下方的物料较多一些，但在布料皮带转动的情况下，两处的片烟物料量误差被消除，使得落到布料皮带上的片烟量在横向(垂直于布料皮带输送方向)上达到均匀一致，实现横向二次均料。

落入布料皮带机5上的片烟物料，随着皮带的转动从布料皮带机5的一侧落入料箱6内，料箱6上方设置有纵向布料装置3，纵向布料装置3由一对布料板机构31组成，在两块布料板机构31的协同作用下，使得落入到两块布料板311上的片烟物料的运动状态被改变，然后沿着两块布料板311下沿之间的间隙落下。通过改变布料皮带的转速可改变布料皮带机5上的片烟物料厚度，通过调节电动推杆316的驱动行程长度可改变两布料板311下沿之间的间隙，设置其间隙略大于片烟物料厚度，使片烟物料沿着纵向均匀落入料箱6内，实现纵向均匀布料。

与现有的预压设备配合一起工作时，可将所述密度调节装置的通过电控的部件接入预压控制系统。

其工作流程是，复烤后的片烟经过由落料器落入电子皮带秤4计量称重后输出，落到横向一次均料装置1上，以片烟落入横向一次均料装置1的落入点为基准，落入点前方的电动n面辊12转动方向为顺时针向前，落入点后方的电动n面辊12转动方向为逆时针向后，片烟经过横向一次均料装置1均料后，均匀落入横向二次均料装置2上，以片烟落入横向二次均料装置2上的横向中点为基准，中点左右两侧的n面辊22呈相反方向转动，使片烟经过横向二次均料装置2后更加均匀地落入布料皮带机5上，布料皮带可实现往复式布料，布料皮带机5将来料片烟送往一侧料箱6，同时，启动安装在布料机两端的纵向布料装置3，在一对布料板机构31的协同作用下，来料片烟以一定的纵向速度以及在布料板311形成的落料口横向往复移动式落入料箱6箱内，最终落入料箱6下方的烟箱7内，当落入料箱6内的片烟重量达到规定值时，预压机的称重系统经称重后发出信号，使纵向布料装置3停止布料，并退回到原位(料箱6两侧边壁处)，防止干涉压头下行。此时，驱动布料皮带机5的电机也立即反转，布料皮带机5开始向另一侧的料箱6喂料，另一侧的纵向布料机构开始布料。

当布料皮带机5反向喂料后，该侧主油缸压头开始下压，压头在下压过程中分为快速下落、快压、慢压、保压等四个阶段。保压完成后活动料箱6和压头都要上升退回，料箱6首先上升，当其下沿高出压头下平面约150mm时，即停止上升，转而压头上升。压头上升分为“慢-快-慢”三个阶段，直到压头到上位终点停止。当压头从慢速转为快速上升时，活动料箱6又开始继续上升，直到上位终点停止。

在活动料箱6上升时，当其下沿升到片烟上沿高度以上时，烟箱7输送机就开始运转，将装满片烟并压实的烟箱7送出，同时又将空烟箱7送入，待装片烟。一套预压机左右侧各有一个压头和料箱6，当一侧压头工作循环结束后，另一侧则开始工作，它们是相互交替进行工作的。左右两联工作过程完全相同。