切丝方式与切丝机的发展

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[摘 要]切丝机是切叶丝机和切梗丝机的统称，是烟草制丝生产线上的关键设备之一。切丝机的基本功能是将经过处理后的烟叶或烟梗切制成符合烟草制丝工艺规范要求宽度的叶丝、梗丝。衡量切丝机性能有三项最基本的技术指标：切丝宽度、切丝能力和切出烟丝的合格率。

[关键词]切刀刃口 刀门 切刀 刀棍 物料

中图分类号：TP 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）14-0341-01

切丝机是切叶丝机和切梗丝机的统称，是烟草制丝生产线上的关键设备之一。切丝机的基本功能是将经过处理后的烟叶或烟梗切制成符合烟草制丝工艺规范要求宽度的叶丝、梗丝。衡量切丝机性能有三项最基本的技术指标：切丝宽度、切丝能力和切出烟丝的合格率。

切丝机要满足以上各项性能指标，不仅要有其本身好的机械结构和控制方式，还要有其好的切丝方式。纵观切丝机的发展历程，切丝机按其切刀装置和切割运动方式的不同，可分为直切式、旋切式、滚刀式。

（一）直切式

直切式切丝机的切刀只有一把，其切割烟料的方式一般为上下往复运动，物料为断续输出。

（二）旋切式

旋切式切丝机一般有数把切刀，呈扇形，装在可旋转的刀头上，刀头轴心线平行于物料输出方向，并置于刀门之上。切刀刃口旋转轨迹为平面，且平行于刀门刃口直线，旋转的刀头带动切刀依次连续切割不断输出的烟料。

（三）滚刀式

滚刀式切丝机的切刀均匀装在刀棍上，刀棍的旋转轴线垂直于物料输出方向，切刀刃口轨迹为一圆柱面。均匀连续转动的刀棍带动装于其上的数把刀片，依次连续切割不断输出的物料。切出烟丝的宽度就由刀棍与输出物料两者之间的速比来确定。

滚刀式切丝机又可按切刀刃口线形状和刀棍轴线安置位置的不同，分为三类：

1.直刃倾斜滚刀式：切刀刃口为直线，且平行于刀棍轴线；刀棍轴线相对于下刀门水平刃口有一夹角。

2.直刃水平滚刀式：切刀刃口为直线，且平行于刀棍轴线；刀棍轴线相对于下刀门水平刃口平行。

3.曲刃水平滚刀式：切刀刃口为曲线，其回转轨迹为一圆柱面；刀棍轴线相对于下刀门水平刃口平行。

随着科学技术的进步和社会生产力的发展，烟草制丝生产工艺对切丝机性能的要求也越来越高，要求有大流量高产量、高精度的切丝宽度和高的烟丝合格率的切丝机来适应烟草生产制丝生产工艺的要求。早期的直切式切丝机只有一把切刀，物料又是断续送入，产量很低；旋转式切丝机虽然有多把切刀，但也由于其切丝方式和机械结构的局限，使得其切削力矩大，切削物料时冲击大，不能切出品质优良的烟丝，且产量也不高。这两种切丝机已不能适应现在烟草制丝工艺的要求，已趋于淘汰。

滚刀式切丝机由于切丝方式和切削原理的优异，其机械结构合理可靠，灵活多变，生产能力高，且易于变化，能满足不同生产线不同生产能力的需求，加之切削性能优良，可以切出有高精度的切丝宽度和高合格率的烟丝。可以说滚刀式切丝机适应了现在烟草制丝生产工艺的要求，代表了切丝机的发展方向，已成为市场的主流。

图1就为滚刀式切丝机的工作原理简图。物料经小车振槽进入由上、下排链及机架组成的料槽里。小车振槽可使物料均匀松散地散落在料槽中。在上、下排链的同步运动下，物料被传送到刀门5处。上刀门与上排链可一起升降，在刀门升降气缸4的作用下，对物料施加持续和恒定的压力，使物料形成“饼状”，以便于切丝。在转动的刀辊7上，均匀装有数片切刀6，连续切割不断输出的“烟饼”。切丝宽度就由刀辊与送料排链两者的速比来确定。带有滑动支架的磨刀砂轮9，可沿着与刀辊转动轴平行的方向往复运动。金刚石修整装置8，在砂轮装置每一次往返后，自动修整砂轮。修整后的砂轮，随同滑动支架运行到另一端时，沿刀辊径向进给一次。切刀6在刀辊的运转中不断伸出。上述过程周而复始，既使切刀和砂轮始终保持锋利，又使砂轮与切刀、切刀与下刀门刃口之间的相互关系保持不变，加上刀辊与排链之间恒定的速比关系，确保切丝宽度均匀一致。

根据切削原理，切刀逐渐切入时对减少切削冲击，延长刀具寿命和保证切削质量都有好处。直刃水平滚刀式切丝机由于切刀与下刀门刃口水平，整个切刀同时切入，切削冲击大，影响切丝质量。

直刃倾斜滚刀式切丝机，刀片在刀辊体上的放置平面与刀辊回转轴平行，刀辊轴线与下刀门水平刃口有一夹角，因此在刀门宽度方向上其刃口角度是固定不变的，切丝时为剪切式。曲刃水平滚刀式切丝机，刀片与刀辊回转轴线有一夹角，刀辊轴线与下刀门水平刃口平行。刀片刃口为平面椭圆曲线，其刃口角度是变化的，切丝时为拉切式，是较好的一种切削方式，但由于刀片刃口角度的变化，即刀片在刀门宽度方向上的快钝程度是变化的，因此在切削过程中可能会带来一定的负面影响，如烟丝造碎等。根据烟厂的实际使用情况，无论是直刃刀片还是曲刃刀片都各有其特点。随着现在生产技术和控制技术的发展，切丝机的整机性能和控制精度都有了很大的提高，这两种形式的刀片对切丝机切丝质量的影响是非常小的，因而这两种形式的切丝机都能切出满足制丝工艺要求的烟丝，都可以应用在实际生产线上。

切丝机为适应不同制丝生产线的要求，其生产能力也有差别。对于具有相同物料特性（相同的温度、湿度、切丝宽度、予压状态等）来说，影响切丝机生产能力的主要结构参数有：刀门宽度、刀门开度、刀辊转数、刀片数量等。而且切丝机在切丝过程中由于来料情况的变化以及对烟叶予压状态（予压力）的不同，切丝机上刀门会随上排链作“升降运动”，这样切丝机上刀门刃口在“升降”过程中与刀棍刀片刃口回转轨迹在刀门部位的间隙会产生变化，直接影响了切丝机的切丝质量。

切丝机的一个重要性能就是要在不损坏烟叶固有的气味和物理特性的前提下，尽量减少烟叶的破碎量，使同样的烟叶切出更多的烟丝。防止烟叶破碎要增加烟叶的水分和温度，但水分和温度过高，烟叶在压紧状态下其气味和物理特性就会受损。切丝机一方面要防止烟叶破损，一方面又要保持烟叶的烟味品质和物理特性，而这两方面是相互矛盾的关系。我想随着人们认识的提高和科学技术的发展，以后会出现更先进的非机械接触式的切丝方式的切丝机。

可以说切丝机的发展与切丝方式的变化是紧密联系的，其机械结构及电气控制方式都是围绕着其工作原理而展开的，其结构形式和控制方式的变化和发展，极大地提高切丝机的切丝质量，提高了切丝机的可操作性和维修性，提高了切丝机的自动化生产程度。相信，切丝机今后将会进一步简化或优化机械（或非机械）结构，采用不断出现的新的电力拖动和控制技术，采用新的传感器技术，采用计算机监控和通讯技术，采用先进的总线技术，使切丝机的切丝性能更好，控制更为精确、可靠，调整使用更为简单、方便。

参考文献

[1] 昆明船舶设备集团有限公司切丝机机技术说明书

[2] 昆明烟机集团二机有限公司.切丝机机技术说明书