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KDF2成型机组吸阻稳定性优化

2020-11-08赵咸福

科学导报·学术 2020年85期
关键词:稳定性

【摘  要】吸阻是滤棒最为重要的指标之一,滤棒吸阻稳定性直接关系到每批次烟支的品质稳定性。滤棒吸阻不符合要求,将直接影响烟支吸阻和化学指标稳定性,对卷烟的感官质量影响很大。因此,减少滤棒吸阻波动对于提升卷烟吸阻稳定性意义重大。

【关键词】KDF2滤棒成型机;滤棒;吸阻;稳定性

前言

KDF2滤棒成型机组是由上海烟草机械有限公司引进德国HAUNI公司技术,于1989年开始生产制造的车速为400m/min的醋纤滤棒成型设备。近年来国内外陆续烟支开发出KDF4、ZL26、ZL29等车速600m/min这高速成型设备,行业内已有企业使用高速成型设备代替部分KDF2成型机,但其依旧是目前国内行业内最为普及和成熟的滤棒成型设备。而吸阻是滤棒最为重要的指标之一,直接影响烟支吸阻和化学指标稳定性,对卷烟的感官质量影响很大。因此,提升滤棒吸阻稳定性对于提升卷烟品质,增强卷烟竞争力意义重大。

1 现状分析

公司目前有KDF4、ZL26C、ZL29、KDF2多种普通滤棒成型设备,通过统计2019年下半年4种机型吸阻指标的质量系数,发现KDF2滤棒成型机吸阻质量系数的均值和稳定性与其它机型存在较大差距。因此,需要对KDF2成型机吸阻各影响因素进行分析,通过改进优化,提升吸阻稳定性。

2 影响因素分析

首先针对影响滤棒吸阻的原因进行统计,并对各原因进行FMEA分析,如下表:

对24个主要原因变量的风险系数RPN,利用排列图找出关键的少数因子。

3.改进方案执行

(1)螺纹辊支架平行度

经过现场验证,螺纹辊支架老化磨损,平行度较差。

改进方法:首先更换螺纹辊支架,再调整两套螺纹辊支架平行度,即先检测3#螺纹辊支架与墙板的垂直度,确认螺纹辊支架无变形后,以3#螺纹辊支架外端面为基准,用长尺检测2#螺纹辊支架与3#螺纹辊支架的平行度,其高低误差不应超过5mm。经调整使螺纹辊支架达到平行度最佳的状态。

(2)速比调整不当、开松辊压力不合适、预拉力辊压力不合适

根据技术手册的指导,在开松过程中速比、开松辊压力、预拉力辊压力存在较强的联系,彼此之间会相互影响,因此进行改进时,将开松速比、预拉力辊压力、开松辊对压力四项因素一起考虑,采用4因子DOE试验,根据滤棒的标准偏差,最终确定最佳组合方案。

最终根据试验结果,分析得到回归方程:吸阻偏差=0.152505速比+0.786898预拉辊+1.22519开松辊2#压力+0.807196开松辊3#压力+0.0764862速比*速比+5.13508预拉辊*预拉辊-0.165273开松辊2#压力*开松辊2#压力+1.97645开松辊3#压力*开松辊3#压力-2.18670速比*预拉辊-0.901473速比*开松辊2#压力-0.336584速比*开松辊3压力+8.50916预拉力*开松辊2压力-2.89610预拉力*开松辊3压力-4.93929开松辊2压力*开松辊3压力

结论:通过响应优化,得出速比在1.36、预拉力在0.086pa、开松辊2#在0.2001pa、开松辊3#在0.2006时,吸阻的偏差最小。

(3)橡胶辊与螺纹辊的平行度

设备在开机运行时,橡胶辊在气缸的作用下与螺纹辊相接处,通过橡胶辊与螺纹辊之间的压力将丝束开松。螺纹辊为钢结构,橡胶辊由橡胶构成,因此在压力的作用下相互摩擦时,由于橡胶辊表面偏软的特性,长时间接触螺纹辊与丝束运行后,表面会产生横向沟槽磨损,影响螺纹辊与橡胶辊平行度,从而影响丝束开松效果,导致吸阻偏差大。

改进方法:当橡胶辊产生磨损,造成辊对之间平行度失衡时,可以通过调整平行度来恢复性能。但当螺纹辊与橡胶辊间隙大于0.3mm时,需要更换橡胶辊。

4.验证

对改进后30组数据进行统计,CPK均值达到1.265,较改进前提升了0.115,与其它机台基本持平。

5.结论

通过对KDF2成型机吸阻指标综合分析和研究,确定了吸阻指标关键影响因素并进行优化。对螺纹辊支架平行度、橡胶辊与螺纹辊平行度进行改进,对开松速比、开松辊对压力、预拉辊压力通过DOE试验,找到了最佳匹配关系,最终提高了吸阻稳定性。

参考文献:

[1]郑小珍,简庆龙,罗永棠。KDF2设备改进设计[J].机械制造与自动化,2017,46[4]:229-231。

[2]常紀恒、赵荣,等 滤棒成型工艺参数与质量稳定性的关系品[J].烟草科技,2011(8):9-12。

作者简介:

赵咸福,男,1993年3月出生,本科学历,工商管理专业,现任颐中烟草(集团)有限公司卷烟材料分公司任职工艺管理员。

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