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摘要： 烟支的废烟消耗率是影响烟厂经济效率的重要因素，较高的废烟率将对烟厂造成巨大的经济损失。本文通过对曲靖烟厂2012年废烟消耗数据的分析以及PASSIM机组的相关设备的研究，找出了造成烟支缺陷的原因并且提出了改进措施，通过实际验证，得出了这些措施实施的效果。烟厂的废烟消耗率从2012年的平均0.408kg/箱降到2013年的平均0.290kg/箱，降低了28.9%，明显改善了该烟厂废烟消耗率偏高的问题。
Abstract： Tobacco waste consumption rate is the main factor that affect the economic efficiency of the tobacco industry， higher rate of waste smoke will cause huge economic loss to cigarette factory. This article found out the causes of cigarette defects through the waste tobacco consumption data analysis in Qujing cigarette factory and the research on the related equipment of the PASSIM 2012 units， and put forward the improvement measures. Through the actual verification， it was concluded that the effect on the implementation of these measures.The scrap rate in the smoke cigarette factory decreased from the average 0.408 in 2012 to the average 0.290 in 2013， down by 28.9%，improving the problem that the smoke cigarette factory scrap rate was on the high side.
关键词： 废烟消耗率；PASSIM机组；改善
Key words： waste tobacco consumption rate；PASSIM unit；improvement
中图分类号：TS43 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2015）22-0122-04
0 引言
烟草行业在各国的经济中占有非常重要的地位，其税收是政府财政收入的主要来源，卷烟质量的好坏直接决定着企业利润的高低。尤其是废烟消耗率，它是烟支生产过程中一个重要的质量指标，严重影响了烟草企业的整体质量和经济效益。
因此，废烟消耗率一直是烟草企业重点关注的问题。废烟消耗率在生产过程中是不能杜绝的，面对日益严格的烟支质量行检、商检和抽检，以及用户对烟支质量的高要求，我国烟草行业一些老旧的生产方式和传统指标已经不能有效降低废烟消耗率，废烟消耗率的过程控制和改进是烟草工业重点研究内容之一。
本文以曲靖烟厂为研究对象，以废烟消耗率为研究点，选择PASSIM机组和重要的卷烟品牌为试验对象，通过收集并确定“制丝—送丝—卷接”生产环节中废烟消耗率的影响因素，提出降低废烟消耗率的改进方法和措施，提高曲烟的经济效益。
1 2012年烟支废烟质量数据收集及分析
通过对2012年1～11月份的产品质量抽查，如表1所示，把每个月的抽查样本进行统计分析后得出每个月的废烟率，共抽查了17台机组。17台机组中大多数机组在11个月的废烟率都在0.25～0.7之间，不同机组的烟支废烟率差距比较大，12#机组的质量最差，而13、15#机组的质量最好，这可能是由于设备质量及操作人员的能力而引起的，应该在管理中引起注意。
2 烟支质量缺陷原因的分析
在卷烟设备生产过程中烟支空头是不可能杜绝的，但通过改造和调整其传动精度、位置精度，可以使空头烟支尽可能降低到最小。烟支空头是由于卷烟机长期运行中零件的磨损和损坏、重量控制不稳定、维修人员在维修设备时更换零部件调整不当造成的。
2.1 紧头填充量不足
卷烟机为了防止空头、漏气等故障烟支的产生，提高了烟支燃烧端与接嘴端的烟丝填充量，这个区域称之为“紧头”，其长度约为10mm，烟丝密度高出其它部位8%以上。紧头区域烟丝填充好坏，对空头起着关键作用。在实际生产中，烟支紧头区域可能出现两个问题，其一是填充量不足，密度不高；其二是紧头位置随机漂移。
料斗传动波动、吸丝带打滑的影响。卷烟机后身供送烟丝由吸丝带吸附传递到烟枪部，与卷烟纸结合，形成卷烟条。在成型过程中，后身供料的速度必须与烟枪的运行速度严格匹配。由于后身运动是通过电磁离合器连接到主传动上的，不排除高速生产过程中出现因离合器打滑造成供料瞬时滞后的情况。吸丝带属摩擦传动，主动轮与被动轮的间距较长，并且吸丝带与带轮的摩擦力较小，随着吸丝带疲劳度增加，也必然会产生瞬时打滑，影响供料精度。
2.2 平准盘与烟枪入口的距离太长
烟条经平准盘修整后，烟条的紧头位置和形状已经形成，在烟条随吸丝带的运行中，距离越长，受风室导轨的阻力就越大，易造成烟条紧头位置的滑移和紧头形状的破坏。
2.3 烟条成型系统阻力大，也易造成紧头位置的滑移和紧头形状的破坏
由于卷烟机铲丝刀较短，且入口端高度与出口高度相差较大，烟条在铲丝刀处从放松到压缩的距离较短，单位长度的压缩量较大，这样就增大了烟条的运行阻力，从而造成紧头位置的滑移。另一方面入口端高度与出口高度相差较大，烟条易形成涡流现象，从而破坏紧头的形状。
2.4 烟条传动装置的影响
烟条传动依靠烟条与布带间的摩擦力为主动力，机器高速运行时，烟条在烟枪上进行传递的动力大小受到烟丝、布带的物理品质的影响，这些参数在设备运行过程中不稳定，比如布带的疲劳度增长，摩擦系数一定会减小，摩擦力随着降低，并且生产过程中烟丝的填充量总会不断变化，烟丝的填充性能也不可能恒定，摩擦力大小也会受到影响。
2.5 烟丝质量的优劣的影响
烟丝质量的优劣对卷烟质量有很大影响，优质的烟丝柔软绵长，卷制的烟支不但外观、透气度良好，很少有空头产生，而且单支平均重量偏差可以控制在20mg以内，重量控制精度相对较高。而劣质的烟丝除碎、短外，还掺杂有不少附加物，使烟丝发干、硬，因此卷制的烟支透气度差、空头多，最重要的是供丝不均匀，极易产生超重、偏轻或竹节烟，使劈刀动作频繁，烟支重量偏差过大，从而影响烟支重量控制效果。
2.6 卷烟机供丝量的影响
根据相关文献的研究结果可以看出，随着烟机供丝量的增加，烟支空头率和烟支重量标准偏差呈下降趋势，但当供丝量超过138.7%时，烟机开始出现堵塞现象，并随供丝量的增加呈上升趋势。这主要是因为供丝量过大时烟丝刮片刮不完烟丝，造成螺旋回丝器内烟丝堵塞。
3 提高烟支质量的改进措施的实施
课题组成员经过一段时间对设备、人员各个方面情况的调查分析研究，制定了一系列措施并进行了实施。对每一台PASSIM机组进行了系统的检查、维护、保养和调整。根据改进措施及设备不同的系统提出了具体的实施步骤和方法。
3.1 风力系统改进措施的实施
风机是气力输送系统的关键设备之一。在PASSIM卷烟机上，风机系统由大小风机气路两部分组成，由这两部分气路共同完成烟丝和气流的输送，同时完成烟梗烟末的分离和抽取。首先对风力送丝进行了调查实验，在保证烟丝有效供给的前提下，局部降低送丝风力，进而减少风力对烟丝的造碎。经过实验最后选定了18m/s为最佳的风力送丝。然后对大、小风机系统进行彻底检查和调整。
对大风机电机的轴承进行了更换，保证电机的转速符合要求转速5000转/分钟。在两个皮带轮中点的皮带上接上弹簧秤，并对弹簧秤施加一定的拉力，当拉力达到0.9～1.4kg时，皮带从正常运行位置向右偏离6mm，此时皮带张紧度合适。调整风压，确保吸风室吸丝带上有烟丝时，左边吸风室风压890mm水柱，右边吸风室风压760mm水柱。
对小风机电机的轴承进行了更换，保证电机的转速符合要求转速6000转/分钟。调节小风机张紧皮带轮，使传动皮带张紧。调整风压，确保有无烟丝时风压均为75～125mm水柱。
3.2 供料系统改进措施的实施
卷烟机供料部分的供丝量一般为工艺要求供丝量的125%～130%，实验证明供丝量在130%～140%时烟支端部填充量较好。但是供丝量的增加容易在螺旋回丝器内造成烟丝堵塞，主要是烟丝刮片刮不完烟丝引起的。
为解决这个问题，我们对螺旋回丝器进行相关改造：①去掉原来的烟丝刮片、传动轴和传动齿轮，使烟丝自由落入回丝振槽；②增加回丝振槽频率。改造实施后可以使供丝量达到130～140%，而且还不容易堵塞，保证了烟丝填充率。
3.3 传动系统改进措施的实施
对于某些使用时间较长的PASSIM机组，齿轮出现了一定程度的磨损，而且吸丝带传动齿轮箱从未拆卸下来进行彻底的检查保养。所以这次的维修专门把吸丝带、平准盘主传动齿轮箱整体的从设备上拆卸下来，打开箱体对各个齿轮、轴承、轴、密封圈都做了检查更换。对吸丝带传动轮皮带、万向联轴器以及各个带轮轴承进行了检查更换。对粗细钩子滚筒的传动减速电机进行了检查，到寿命的轴承进行了更换，润滑油及油封进行了清洁更换，并对轴承间隙、轴承预紧、齿侧间隙进行了调整。
3.4 重量控制系统改进措施的实施
烟机重量控制系统包括扫描装置、重量控制装置、平准器电机三个主要装置。重量控制装置是莫斯林的MAID-N，它可以记录和分析检测数据，从扫描装置接收到的信号与要求值作比较后送到重量控制装置，不同的信号送给平准器装置，平准器电机在MAID-N重量控制器的信号控制下，带动消减圆盘作上升或下降运动，从而控制进入烟枪的烟丝量，使消减过的烟丝达到预定的量，确保卷出的烟支有正确的重量。
料斗部经过改造调整后，烟丝来料均匀稳定，烟支重量得到有效保障，烟支重量的波动范围也有效降低，大幅减少了超重烟支和超轻烟支的剔除，对重量控制系统参数进行维护和精细调整，有效降低重量废品剔除，确保烟支重量符合工艺标准要求。
3.5 吸丝成型系统改进措施的实施
①吸风室初始高度调整。由于设备使用年限过长，风室体的上下转动轴进入灰尘，轴的表面也产生了毛刺，使得轴的转动不顺畅。一些机组的风室体放下时放不到位，有悬空的现象造成了设备基准的不稳定。对风室体转动轴都做了统一的清洁和调整，保证了所有机组的风室都能放到位，从而保证了吸丝带轮相对烟枪的7.1mm这个重要的基准。
②吸风室导轨的调整。PASSIM卷烟机的导轨有两种型号（A型和AB型），通过调整对比，AB型导轨比A型导轨宽0.4mm，烟丝吸附在吸丝带平稳且两侧摩擦小。此外，合适的导轨间隙有效保证了吸丝带上吸附的烟丝可以形成较为紧密的烟丝束，同时引导和保护烟丝束正确流向平准器并且被消减盘按照规定的重量消减，因此，吸风室导轨调整为AB型。
③平准盘调整。检查劈刀盘直径为112mm，调整后劈刀与刷丝轮的间隙0.1mm，前劈刀高于后劈刀0.1mm，并使两劈刀凹口对准。
④压脚的调整。压脚是通过两个转动销安装在烟机的吸丝带轮罩上，压脚的作用是使吸丝带上的烟丝脱离下来并开始形成烟条。如图1所示，图中标识“A”是指压脚与吸丝带之间的间隙，松开调节板3上的紧固螺钉之后，用水平调节螺钉4调节间隙“A”，使间隙A=0.6mm；标识“B”是指当压脚与内外导块接触时，其入口处与吸丝带轮中心线之间的间隙，这一间隙是在机器装配期间，用专用量规测量的，保证B=11.25mm；标识“C”是指烟机压脚出口的高度值，调整时转动垂直调节螺钉2，保证压脚的出口有正确的高度值C=8.6mm。
⑤烟舌的调整。烟舌的作用是在烟丝进入小压板之前对烟丝进行压缩。通过调节烟舌在烟枪上的位置来获得正确的烟丝压缩量，“烟舌出口调节规（40914-215）”和“烟舌进口规（54014-023）”是专用量规，专门用来调定烟舌进口“B”和出口端“A”的高度。如图2所示。在烟舌调整时，松开螺钉2，在烟舌和烟枪布带之间插入出口规，如图1中“A”所示，确保烟舌出口端高度为6.5～6.8mm。调节螺钉3，直至烟舌与量规的顶面接触。用进口规插入烟舌进口端下测量高度，8.8mm。
⑥调整布带盘。保证布带盘外圆直径为267.5mm，确保布带线速度和吸丝带线速度相同。
⑦布带、吸丝带张紧气压调整。调整布带气压为3.2巴，吸丝带气压为2.2巴。
3.6 原材料质量控制和改善
烟支生产中，直接影响烟支空头率的主要是原料烟丝的质量，经过研究发现，烟丝的整丝率和含水量是影响烟丝质量的主要因素。烟丝结构和烟丝填充值对烟支空头率的影响居于次要地位。
有试验表明：烟丝整丝率变化率每提高1%，烟支空头率降低约0.2%，当烟丝整丝率小于80.0%时，提高烟丝的整丝率对降低烟支空头率有着显著的效果。此外，如果烟丝的含水量较低，就会导致烟丝在输送和卷制过程中容易发生碎裂；而烟丝含水量较多，会增加烟丝表面粘度，使得烟丝在输送过程中因摩擦力增加而造成输送不平稳，平准器修剪好的长烟丝在压缩成型时容易出现后移现象，进而导致成型烟丝松软，烟支空头率增加。
针对这一现象，对制丝线的主要加工设备、关键的工序，加工过程中设备的基本性能、过程运行参数和工艺质量指标等进行了初步测试；对降低卷烟含末率、减少烟丝烟垢条进行了工艺测试和研究，通过制作烟丝振筛筛网板及其它配件，有效降低了卷烟含末率，云烟（软紫）含末率合格率从80%提高至95%；同时通过制作切叶丝试验用导丝条，一定程度上减少了切后叶丝烟垢条。除此之外，强化了品牌加工流程，分档次、分区域进行加工，有效保障了烟丝质量。
4 改进效果
通过对2013年1～9月份的产品质量抽查，把每个月的抽查样本进行统计分析后得出每个月的烟支废烟消耗率，共抽查了17台机组。
5 结论
针对曲靖烟厂的制烟环节，以PASSIM卷烟机对烟支空头质量的影响为研究点，摒弃了老旧的生产方式和传统指标，主要根据生产设备不同的系统提出了减少废烟消耗率的改进方法和措施，收到了良好的效果，提高了曲烟的经济效益和市场竞争力。
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