一种超长烟丝旋转剪切机、剪切设备
技术领域
本实用新型属于烟草制丝生产线上的切丝工艺，更具体地说，涉及一种超长烟丝旋转剪切机、剪切设备。
背景技术
烟丝结构是影响卷烟质量的重要因素之一，而所谓的烟丝结构主要是指不同长度烟丝质量所占的比例，一定范围内烟丝的填充力是随其长度的增加而提高的。但是，并不是烟丝越长越好，因为过长的烟丝容易结团不宜松散，填充力反而会降低，而且在卷制过程中往往会产生松紧不匀的竹节空头烟支，导致停机率提高，且对卷烟的主要工艺质量指标(烟支的单重、单重标偏、吸阻、吸阻标偏、硬度、端部落丝量以及烟支圆周等)及其稳定性都有一定的影响。李琼等人(李琼，宋世强.设备管理与维修[J].2017(7)：108～·09)就曾在研究中指出，在卷烟生产过程中优化烟丝长度分布均匀性，对卷烟后续生产工艺以及烟支产品的质量具有重要的意义。
超长烟丝一直是困扰卷烟企业卷烟产品质量的难题之一，烟丝的生产过程中在线剪断超长烟丝，控制烟丝长度在合理区间，既能满足与各种烟丝的掺兑，从而获得较高填充力，节省成本，又可以大幅减少竹节空头烟支(由于烟丝过长在卷制过程中产生松紧不匀的而导致)，停机率高等问题。近几年为了解决烟丝的长丝问题，行业中也产生了许多创新技术。比如，中国发明专利，公开号：CN 103844345 A，公开日：2014.06.11，公开了一种切丝机定长切丝刀片，能将烟叶切割成规定长度烟丝，本发明解决了传统切丝机刀片在功能上存在的不足(对烟丝只能“定宽”，不能“定长”)，其采用的技术方案是在现切丝机刀片基础之上，并行于宽的方向上均匀的开几个槽，槽的间距为所切割烟丝长度。它可广泛运用于各种型号的切丝机设备上。
华刚等(华刚，吴卫国，邹伟，凌斌，孙超.轻工机械[J]，2014(32)：74～77.)公开了一种新型叶丝限长设备，该设备由支架和一组互相平行设计的打辊组构成，其众多方刀组件通过键联方式连接在打旋转主轴套上,并可通过调整打辊的间隙套的厚度和改变方刀之间的间隙,获得所需烟丝限长效果，实际应用效果表明：应用前后叶丝的长丝率降低约7％和叶丝的中丝率提高约4％。
中国发明专利，公开号：CN 104770856 A，公开日：2015.07.15，公开了一种能控制烟丝长度分布的切丝方法和刀片，该发明将烟草物料经预处理、切丝、收集等工序后，再分别切成叶丝。通过能控制烟丝长度分布的切丝刀片切丝。该刀片由用于切削的刀口和非切削的缺口构成，刀口和缺口交替布置，刀片为A和B两种结构相同的刀片，A刀片的刀口对应B刀片的缺口。该发明能将烟草原料切成宽度相同，且长度分布比率适合卷烟卷制需求的烟丝，增加烟丝在卷烟中的填充能力，降低卷烟中的烟丝使用量，但是刀片结构设计相对复杂。
另外，还有卷烟企业在制丝线制叶片加工段增设一条小型的打叶风分旁线，将选后超大叶片重新打叶成为中小片烟，设备占地面积较大、噪音较大、灰尘较多，影响制丝车间清洁生产环境。
上述各种技术方案虽然可以减少烟丝长丝率，但是仍然存在一些问题，比如：刀片结构设计相对复杂，不利于维修；与传统切丝方式相比,定长切丝方式下单箱耗丝量较低，而单箱耗叶量有所增加；通过调整上游打叶复烤打叶机组的打辊间隙套的厚度和改变方刀之间的间隙，虽然可以获得所需效果，但是，调整过程比较繁琐，对于烟叶的造碎也比较大。所以必须采用创新设备，用最便捷的设备解决超长烟丝问题。
发明内容
1.要解决的问题
针对上述问题，本实用新型的目的之一是提供一种超长烟丝旋转剪切机，剪切结构简单易维护，烟丝剪切效果好；本实用新型的目的之二是提供一种超长烟丝剪切设备，解决卷烟生产过程中烟丝长度分布不均匀的问题，能够有效降低长丝率。
2.技术方案
为了解决上述问题本实用新型所采用的技术方案如下：
本实用新型提供了一种超长烟丝旋转剪切机，包括机架以及安装在机架上的旋转架，旋转架上安装有旋转切刀，旋转切刀的刀刃朝向与旋转架的旋转方向一致；机架上固定安装有与旋转切刀对应的固定切刀，固定切刀的刀刃朝向与旋转切刀的刀刃相向设置，旋转切刀随旋转架转动经过固定切刀时，与固定切刀形成切割动作。旋转切刀在转动的过程中，将输入的超长烟丝缠挂住，随后将其携带至固定切刀的位置，经过固定切刀时，烟丝被瞬间割断。
为了提高剪切效率，获得更好的剪切效果。沿旋转架的周向均匀安装有多个旋转切刀，各旋转切刀的刀刃顶端在同一个圆周面上。多个旋转切刀不断地携带烟丝经过固定切刀，提高烟丝处理量，且前旋转切刀漏掉的长丝可以被后续旋转切刀挂住，实现烟丝持续、高效、均匀的剪切。
为了便于旋转切刀的安装，旋转架两端部对称设置有端板。旋转切刀可以直接可拆卸地固定在端板上，比如，旋转切刀的两端部分别对应的可拆卸的固定在端板上；或者两端之间连接有若干个固定件，各固定件在同一个圆周上均匀布设，所述旋转切刀(通过螺栓)安装在固定件上，保证旋转切刀具有足够的刚度，同时也方便后期旋转切刀的维护及更换；更进一步的，为了减少固定切刀以及旋转切刀之间的摩擦耗损，旋转切刀沿圆周切向安装在固定件上，经过固定切刀时，二者之间形成更有效的剪切运动。
一般叶片的大小决定着烟丝的长短，一定范围内烟丝的填充力是随其长度的增加而提高的，但是，并不是烟丝越长越好，因为过长的烟丝容易结团不宜松散，填充力反而会降低，而且在卷制过程中往往会产生松紧不匀的竹节空头烟支，停机率提高。因此，控制烟丝长度在合理区间，既能满足与各种不同长度烟丝的掺兑节省成本，又能提高卷烟质量。
基于此，本实用新型提供了一种超长烟丝剪切设备，包括用于烟丝筛分的振动筛分机以及上述的超长烟丝旋转剪切机；所述的振动筛分机的筛上物出料端与超长烟丝旋转剪切机进料口相对应。振动筛分机将不需要剪切的中短烟丝筛分出去之后，超长烟丝旋转剪切机对剩余的长丝进行剪切，避免中短烟丝的造碎。
为了保证烟丝的有效剪切，筛上物出料端设置有一段烟丝梳理段，所述的烟丝梳理段设置有若干个梳理槽，梳理槽沿着筛上物出料端的长度方向延伸，并且与超长烟丝旋转剪切机的旋转切刀相对应；通过振动输送机的筛上物出料端输出的烟丝，经由烟丝梳理段梳理后，被抛入旋转剪切机，由旋转经过的旋转切刀挂接住，带至固定切刀处被剪切。
为了获得更好的梳理效果，沿筛上物出料端的宽度方向，各梳理槽的横截面为U型也可以设置为V型，烟丝梳理段横截面整体呈梳齿状。
普通卷烟(卷烟有粗细之分，前者称为普通卷烟)烟丝长度以不超过50mm为宜，超过50mm的即为超长烟丝。卷烟中烟丝的组成为长烟丝、短烟丝、碎丝、梗丝、薄片丝及膨胀丝等，为了降低烟丝原料成本，它们的组成需要较高填充力，其关键一方面是掺配比例，另一方面，是长丝的填充力以及将其他烟丝连接一起的纽带作用，一般30～50mm的长丝较好。
所以，可以按照需求(比如筛板的长度或者所需要进行处理的烟丝的状况等)来调节烟丝梳理段梳理槽的规格尺寸，所述振动筛分机的筛板孔径为30～50mm，筛板长度为1.5～2m；梳理槽的纵向长度为0.8～1.2m，梳理槽的横截面宽度为30～50mm，梳理槽的垂直深度为60～100mm。
本实用新型所提供的超长烟丝剪切设备还包括输送机，所述的输送机设置于振动筛分机的筛下物落料口以及超长旋转剪切机的下方，用于收集输送筛分以及剪切后的烟丝，直接回掺使用。
使用如上述的超长烟丝剪切设备，进行烟丝剪切的具体步骤如下：
(1)将待处理烟丝送入振动筛分机进行筛分，筛除中短烟丝(长度为30mm及以下的烟丝)；
(2)筛分过后的烟丝，继续向振动筛分机的筛上物出料端运动，随后进入烟丝梳理段使烟丝得到梳理；
(3)梳理过后的烟丝进入旋转剪切机，被旋转切刀缠挂并随着之运动，经过固定切刀时被剪断；剪断过后的烟丝从旋转剪切机中输出。
为了最大程度的降低烟丝剪切过程中产生的烟丝造碎，步骤(1)中的烟丝为烟叶切丝后未进行烘丝回潮处理的烟丝，或者选择烟丝水分较高为35％左右(30～38％)时的烟丝。此时的烟丝具有很好的耐加工性能。
3.有益效果
相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：
(1)本实用新型所提供的超长烟丝旋转剪切机，整体结构简单，设计合理，易于制造；所使用的旋转以及固定刀片结构简单，便于维护使用。
(2)本实用新型所提供的超长烟丝旋转剪切机，可以根据实际的产能需求来调整旋转切刀的个数，进而控制烟丝的剪切速率；且同一圆周面上设置多个旋转切刀，前旋转切刀漏掉的长丝可以被后续旋转切刀挂住，实现烟丝持续、高效、均匀的剪切。
(3)本实用新型所提供的超长烟丝旋转剪切机，旋转切刀可拆卸的固定在选装架上，便于后期刀片的护理、维修以及更换。
(4)本实用新型所提供的超长烟丝剪切设备，改变了传统的振动筛分机的进料方式，在筛上物出料端增加了有烟丝梳理段，使出料更易均匀；同时，振动筛分机的烟丝梳理段可以与超长烟丝旋转剪切机的旋转切刀配合，实现烟丝持续、高效、均匀的剪切。
附图说明
图1为本实用新型所提供的超长烟丝旋转剪切机的立体结构示意图；
图2为本实用新型所提供的超长烟丝旋转剪切机的旋转切刀以及固定刀的设置结构示意图；
图3为本实用新型所提供的超长烟丝剪切设备的整体结构示意图；
图4为本实用新型所提供的超长烟丝剪切设备的右视图；
图中：1、进料斗；2、振动筛分机；210、筛下物落料口；220、烟丝梳理段；3、旋转剪切机；310、固定切刀；320、端板；321、旋转切刀；330、电机减速机；340、机架；4、输送机一；5、输送机二。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型进一步进行描述。
如图1所示，本实用新型所提供的超长烟丝旋转剪切机3包括机架340，所述机架340上安装有旋转架以及用于驱动旋转架旋转的电机减速机330，所述旋转架的外圆周面上安装有用于缠挂超长烟丝的旋转切刀321，旋转切刀321的刀刃朝向与旋转架的旋转方向一致。机架340上还安装有固定切刀310。如图2所示，固定切刀310的刀刃朝向与旋转切刀321的刀刃朝向对应设置；当旋转架旋转时，会带动其外圆周面的旋转切刀321旋转，固定切刀310与经过的旋转切刀321会形成切割运动，将旋转切刀321上悬挂的超长烟丝切断。
根据产能的需求，可以在旋转架的周向均匀安装若干个旋转切刀321；各个旋转切刀321的刀刃顶端与旋转架平行，在同一个圆周面上，具体如图2以及图4所示。
旋转架的两端对应安装有端板320，端板320跟随旋转架同步转动，两个端板320之间连接若干个固定件，各固定杆在同一个圆周面上均匀分布，旋转切刀321通过铆钉(螺栓)安装于固定杆上。当然，各个旋转切刀321的两端也可以直接与端板320连接，各旋转切刀在同一个圆周面上等分平行排列。可以根据产能需求以观察烟丝剪切效果，来调整旋转切刀321的安装个数，一般可安装3～8个。同时，为了获得更好的剪切效果，减少固定切刀310以及旋转切刀321之间的摩擦耗损，旋转切刀321沿圆周切向安装在固定件上，经过固定切刀310时，二者之间形成剪切运动。
如图3、4所示，本实用新型所提供的烟丝切丝设备，包括振动筛分机2以及上述的旋转剪切机3。所述的振动筛分机2包括物料输入端、筛上物出料端以及筛下物落料口210，物料输入端连接有进料斗1，筛上物出料端与旋转剪切机3的进料口对接。本实用新型中振动筛分机2的筛下物落料口210以及旋转剪切机3旋转架的下方均设置有输送机，输送机可以为振动输送机或皮带输送机。
振动筛分机2的筛上物出料端设置有烟丝梳理段220，烟丝梳理段220设置有若干个梳理槽，梳理槽沿着振动筛分机2筛上物出料端的长度方向径向延伸，并且与旋转剪切机3的旋转切刀321相对应，两者之间空隙距离为20～50mm。
如图4所示，烟丝梳理段220横截面呈梳齿状。单个梳理槽的横截面可以是V型槽或者U型槽。从振动筛分机2筛上物出料端输出的烟丝，进入烟丝梳理段220的梳理槽被捋顺后，进入旋转剪切机3，缠挂在旋转剪切机3的旋转切刀321上。
可以按照需求(比如筛板的长度或者所需要进行处理的烟丝的状况等)来调节烟丝梳理段220梳理槽的规格尺寸，一般，振动筛分机的筛板孔径为50mm，长度为2m；所述梳理槽的纵向长度为0.8～1.2m，梳理槽的横截面宽度为30～50mm，梳理槽的垂直深度为60～100mm。
振动筛分机2的筛下物落料口210下方设置的输送机为输送机一4，用于收集以及振动筛分机2筛分出的中短烟丝。旋转剪切机3的旋转架下方还设有输送机二5，输送机二5用于收集以及输送经过旋转剪切机3剪切后的烟丝；输送机二5的物料输出端向输送机一4延伸，将收集到的旋转剪切机3中的物料汇集到输送机一4中，输送机一4将剪切后的烟丝回掺到筛分出的中长烟丝中。
利用本实施例中的烟丝切丝设备，依次对烟丝进行筛分、梳理后，再进行烟丝的剪切处理，具体步骤如下：
(1)将待处理烟丝(将切丝后未进行烘丝回潮处理的烟丝)送入振动筛分机2，在振动筛分机2上进行筛分，分离出中长烟丝；
(2)经过筛分后的烟丝，继续向振动筛分机2的筛上物出料端运动，经过烟丝梳理段220的梳理后，使烟丝在梳理槽中捋顺、梳理；
(3)梳理过后的烟丝进入旋转剪切机3，随后烟丝被旋转切刀321挂住，随着旋转切刀321运动，经过固定切刀310时被剪断；
(4)被剪断后的烟丝从旋转剪切机3中输出。
具体的工作原理以及过程如下：设备完成安装和调整具备使用后，启动振动筛分机2以及旋转剪切机3各自的电动机，由于振动筛分机2以及旋转剪切机3的电机减速机采用变频器控制转速的，所以，在首次使用时，可以把变频器的频率调整到大概的范围，待设备正常带料后。若有需要，可以通过观察旋转切刀321连续悬挂烟丝的效果，来相应的调节旋转切刀321的安装数量以及转速。
将烟叶切丝后未进行烘丝回潮处理的烟丝，经由进料斗1输送进振动筛分机2，随着烟丝在筛板上向筛板的输出端振动移动的过程中，中短烟丝则透过筛孔经由振动筛分机的筛下物落料口210落在输送机一4上被收集回用，无法透过筛孔的长烟丝，则继续向振动筛分机2的筛上物出料端移动，经过烟丝梳理段220时，烟丝以自身长度方向在烟丝梳理段220的梳理槽中移动，随着振动，烟丝从烟丝梳理段220的出料端抛向旋转剪切机3，被快速旋转经过的旋转切刀321挂住，挂在旋转切刀321上的长烟丝随着旋转切刀321运动，经过固定切刀310时被剪断，随后被剪断的烟丝经由旋转切刀321之间的空挡，落入旋转架下方的输送机二5并被汇集到输送机一4。
