打叶复烤烟叶分切加工设备设计与应用
摘 要：为进一步拓展烟叶原料的来源范围，可以考虑将烟叶分切加工，确保用于卷烟生产的高规格原料的持续供应。本文介绍一种对烟叶进行复烤分切和加工的设备，通过实际应用实验，结果非常明显，该设备能够把烟叶按部位进行分切成3个部分，该设备的总产能为每小时13000公斤以上，片烟烤机产能每小时9000公斤。
关键词：烟叶打叶复烤；分切加工设备；设计与应用
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.05.034
当前，困扰烟草行业发展的主要问题之一，就是卷烟的原料需求和烟叶生产的产量结构存在的矛盾越来越突出。烟叶中存在的差异将对成品烟叶的配方以及加工品质产生直接影响，而且这些质量差异还导致烟叶成色的均匀性下降。采用打叶复烤烟叶分切加工设备进行分切加工可有效提升烟叶品质。
1 打叶复烤烟叶分切加工设备的系统组成
分切加工设备的设计出发点主要是考虑将烟叶按照部位的不同自动进行分切分拣，需要解决的主要问题有两个，一是对烟叶进行定位，以免因为分切部位的不精确和不统一造成烟叶质量的不确定。二是设备工作的稳定性，如果不能稳定运行，烟叶质量也不会有保证。具体来说，整套烟叶打叶复烤分切加工设备主要包括四大部分部分：一是烟叶摆叶输送部分，主要完成摆叶工序，并将摆好的烟叶传送到下一工序；二是烟叶切断部分，主要完成烟叶的分切操作；三是烟叶出料部分，主要完成分切烟叶的分拣收集处理；四是辅助的电控设备，主要完成动力提供和操控。
2 打叶复烤烟叶分切加工设备的运行机理
该设备的比较显著的特点之一就是流程化操作，在输送皮带的各相应位置同时放置需要处理的烟把，在皮带周边设计了产能需要的多个工作站位，操作人员对烟叶进行分拣和定位，皮带将烟叶输送到压料整理装置下，通过分切，烟叶被自动分切成叶尖、叶中间和叶基这样的三个部分；分切后的三部分经出料皮带传输到导流板，然后各自收集到3个不同收集系统（如箱内）。
2.1 烟叶切断部分的组成
（1）分切机架：由槽钢和钢板制作而成，主要用来安装分切机的其他部件；（2）皮带传动机构：安装在机架的两侧板上，主要由主动滚、被动辊、前张紧辊、后张紧辊、中间托滚、输送带组成。本设备共设有五条输送带，每条输送带有导向条，可保证输送带在运行过程中不跑偏；由于设备设有五条输送带，为了保证张紧效果，采用了分组张紧的设计，分别用前张紧辊和后张紧辊进行张紧；（3）上切刀总成：上刀切总成由安装在活动刀架上的四把切刀、传动系统、架体、切刀升降机构等组成；（4）下切刀总成：下切刀总成由安装在固定刀架上的四把切刀、传动系统、分合刀机构及架体等组成；（5）压叶机构：在切刀对烟叶进行分切时，为了保证烟叶不会因移动而影响分切效果，设计使用大链条来压住烟叶，链条的运动速度和皮带的运动速度相同，保证了压叶严实；（6）烟叶分切电控系统：烟叶实施分切的电控系统无独立电控系统，由线电控柜进行控制。每个气缸上均装有磁性开关，可对气缸的动作进行检测，保证了设备的安全性与可靠性。本设备设有接线盒及隔离开关，可方便地与线电控柜连接。
2.2 烟叶输送系统
对烟叶进行传递输送的系统主要是为摆叶提供输送动力部分，以及对分切段的烟叶进行输送的部分，这其中，摆叶进行输送的部分其皮带设计宽度为1800毫米，设计长度为75000毫米，可同时满足多个工人操作位的岗位需要（以上数据根据场地，生产能力确定）。定置烟叶的分配装置上同时安装有标准刻度的钢尺，通过该钢尺可以进行实时的测量，对烟叶的切割长度有很好的把握，有利于随时对分切刀的间距进行必要的调整。分切段烟叶传递输送部分主要包括分拣混合辊、叶尖和叶基部分烟叶的分别输送口、以及对叶中部分的烟叶进行输送的传动皮带。其中，分拣烟叶辊进行辅助针对叶尖以及叶基部分的烟叶实现自动分离，并将其进一步传递输送至叶尖和叶基部的烟叶分拣输送口。用于对叶中部分进行输送的皮带其设计宽度为200毫米，设计长度为1795毫米。
3 设备的具体应用效果
3.1 烟叶分切加工的产出分析
利用该设备对烟叶进行现场加工，加工的烟叶品种选择某省某市的某型品种烟叶，进行烟叶分切试验。根据国家有关规定以及行业的一些操作惯例，包括对烟叶生产的等级配方进行运用的标准和要求，进而确定选择的叶基部分长度定为15厘米，叶尖部分长度约为10厘米，叶中部分长度约为28厘米。实际的分切结果显示：烟叶进行分切后获得叶基部分9758公斤，实际产出率约19.75%，而叶中部分获得36246公斤，实际產出率约73.43%，收获叶尖部分3396公斤，实际产出率约6.88%。该设备的工作效率可以达到每小时9000公斤以上，生产效率非常客观。
3.2 烟叶分切段的化学成分分析
为进行烟叶切断成分分析，采用Matrox-I远红外光谱仪对烟叶各个分切段的主要化学成分的实际含量进行量化测定。测定中，光谱的扫描取值范围为4000—9000cm，光谱分辨率设定为8cm，样品扫描30s。实际计算样品化学成分的含量，我们采用美国Broker公司的专业分析OPIUS6.0软件。通过检测发现，烟叶的各分切段其化学成分含量有显著差异：烟叶的叶尖和中间部分内所含还原糖量都要明显高于叶基部分，而在叶基部分的钾离子，以及氯和氮的实际含量要明显高于叶尖及叶中部位的烟叶。检查发现，分切段中烟碱的含量在叶尖部分呈现最高，而中间部分要稍差，到来叶基部分，则有明显的降低趋势。
3.3 对烟叶各分切段的评吸测试
试验进行到更深级别，将分切后不同段的烟叶做切丝处理，制成烟支，由9位烟草评委进行评吸。结果表明，烟叶的叶基部分评吸品质有显著差异，这与叶基部的氮含量高有直接关系；而叶中和叶尖部分 评吸品质相似，明显好过叶基部分烟叶。去掉叶基烟叶后，对叶中和叶尖评吸，品质与更高档次的全叶体烟叶评吸品质一致。
4 结论
综上所述，本文介绍的打叶复烤烟叶分切加工设备，从操作性能到产品品质，都有显著的提升。这是一种通过分切加工实现烟叶品质提升非常不错的尝试，比较适合做进一步的推广。
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