一种定尺寸分离分类的新型烟草烟丝的筛分装置的制作方法

本发明涉及烟草加工，尤其适用于新型烟草烟丝按设定长度的分离分类和筛分，具体涉及一种定尺寸分离分类的新型烟草烟丝的筛分装置。

背景技术：

1、在烟草行业中，新型烟草制品已经成为了国际烟草行业新的亮点。在制丝工艺上，新型烟草制品的烟丝加工方法较传统卷烟区别不大，都是由切丝机切成一定宽度的烟丝，进一步经过烘丝、加香等工序就制成符合要求的烟丝。由于新型烟草的薄片(烟片)原料的特性，与传统烤烟烟片不同，其切后的烟丝较为笔直、有一定硬度、不容易卷曲，相较于传统烟丝填充值低，而新型烟草薄片丝则多是装入特制装置，采用烟具加热不燃烧的方式进行抽吸，其长度较传统卷烟短，无需较长的烟丝。因此，在制丝过程中，如果新型烟草薄片丝较长，则不利于应用，为此，需要在制丝工艺中对新型烟草薄片丝按照设定标准长度进行加工，即需要按设定长度生产新型烟草烟丝。

2、定长加工出的烟丝仅为大概率定长，后期还需要分离分类或筛分。申请号为202210367348.9的中国发明专利“新型烟草丝片筛分装置及基于该装置的筛分方法”公开了我司研发的一种新型烟草丝片筛分方案，该方案经较长时间应用发现分离分类新型烟草烟丝的尺寸不够准确，影响后期烟草制品的制造质量。

3、鉴于上述问题，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提供一种定尺寸分离分类的新型烟草烟丝的筛分装置，可准确的按尺寸分离分类新型烟草烟丝，提高该类烟丝的制丝工艺和筛分效率，提升新型烟草制品的品质。

2、本发明采用的技术方案在于：

3、提供一种定尺寸分离分类的新型烟草烟丝的筛分装置，其特征在于，包括：一级振筛和二级振筛；

4、所述一级振筛的振槽内设有第一余弦筛分板，所述二级振筛的振槽内设有第二余弦筛分板；所述第一余弦筛分板和所述第二余弦筛分板的上表面为余弦函数曲面；所述第一余弦筛分板和所述第二余弦筛分板之间通过输送板进行物料传输；

5、所述第一余弦筛分板、所述第二余弦筛分板上分别设置有多个第一筛分孔、多个第二筛分孔，且所述第一筛分孔和所述第二筛分孔是在三维空间以余弦函数曲面波谷上的点为圆心，以直径分别为和的水平圆为分离孔垂直向上延伸，其与余弦函数曲面相交的交线是空间曲线c；

6、所述第一筛分孔、所述第二筛分孔的下方分别为与之联通的第一筛分空间和第二筛分空间，所述第一筛分空间和所述第二筛分空间的内壁分别形成第一分离曲面和第二分离曲面；

7、所述第一余弦筛分板的下表面形成有多条平行等间距布置的第一落料槽a和多条平行等间距布置的第二落料槽a，所述第二余弦筛分板的下表面形成有多条平行等间距布置的第一落料槽b和多条平行等间距布置的第二落料槽b；所述第一落料槽a和所述第一落料槽b沿表面余弦曲线方向延伸，所述第二落料槽a和第二落料槽b位于表面波峰的正下方并沿波峰方向延伸；所述第一落料槽a和所述第一落料槽b分别穿过所述第一筛分空间和所述第二筛分空间使其内壁上形成落料口。

8、进一步地，所述第一筛分空间为由所述第一筛分孔截断的两个半径20mm的球体相交的交集空间；所述第二筛分空间为由所述第二筛分孔截断的两个半径25mm的球体相交的交集空间。

9、进一步地，所述第一分离曲面表征为：在任意过第一筛分孔圆心且垂直于余弦筛分板平面的截面内，过圆心的分离孔直径的两端点到其相对侧的第一分离曲面的距离为20mm；

10、所述第二分离曲面表征为：在任意过第二筛分孔圆心且垂直于余弦筛分板平面的截面内，过圆心的分离孔直径的两端点到其相对侧的第二分离曲面的距离为25mm。

11、进一步地，所述第一余弦筛分板和所述第二余弦筛分板的上表面采用余弦函数f(x)＝α·cos(2π·x/λ)进行曲面设计，取波高2α＝20mm，波长λ＝62.832mm。

12、进一步地，所述第一落料槽a和所述第一落料槽b是开口通槽，分别与所述第一分离曲面和所述第二分离曲面相切，宽度大于等于15mm，开口深度至分离孔为止。

13、进一步地，所述第二落料槽a和所述第二落料槽b是开口通槽，在余弦筛分板的上表面波峰的正下方，槽的宽度为λ/2，相邻开口通槽的中心线之间的距离为λ。

14、进一步地，所述第一筛分孔和所述第二筛分孔的圆心与其等直径的分离孔圆心趋近重合，或在垂直方向上相距1mm的距离。

15、进一步地，烟丝在所述第一余弦筛分板或所述第二余弦筛分板上的定向移动方向为s，s指向第一分离曲面或第二分离曲面。

16、进一步地，所述第一筛分孔、所述第二筛分孔分别在所述第一余弦筛分板、所述第二余弦筛分板上的波谷延伸方向上等距分布。

17、进一步地，沿烟丝的定向移动方向，所述第一余弦筛分板的末端下方设有第一收集箱，用于收集长度小于20mm的烟丝；所述第二余弦筛分板的末端下方设有第二收集箱，用于收集长度为20～25mm的烟丝；所述第二余弦筛分板的末端设有第二收集箱，用于收集长度25mm以上的烟丝。

18、与现有技术比较本发明的有益效果在于：

19、针对新型烟草烟丝具有笔直、不容易卷曲、有一定硬度等物理特征，本技术方案提出定尺寸分离分类法。由于新型烟草烟丝几乎没有粘连性和结团现象，故使用对物料有较流畅性和筛分效果都好的余弦曲线横波，且横波具有较好的导流物料作用。由于筛分孔的圆心设计于余弦曲线的波谷(或波谷线)上，根据余弦曲线波面的法线矢量力学特征，新型烟草烟丝在振槽筛分中弹力的作用下，将致力于汇集到波谷，因此，提高了该烟丝的筛分效率。由于筛分孔、分离孔、分离曲面，其尺寸参数经过严密数学理论推导设计，又具精密测试技术理论，因此，控制烟丝尺寸分离分类精准。由于分离曲面的设计理论是基于分离孔，而理论上分离孔可以重合到筛分孔上，但实际运用和机械制造中不允许，否则将产生控制烟丝尺寸分类的理论误差，本技术方案给出筛分孔圆心与其等直径的分离孔圆心可趋近重合，或可在垂直方向上相距1mm的距离，降低或消除其理论误差，提升其分类精准度。余弦筛分板采用整体设计，利于机械制造和安装，且方便快捷，免维护，由于本技术方案的余弦筛分板比一般筛分板厚很多，有精分功能，因此，筛分板重量增加，为此，本技术方案设计了第一落料槽和第二落料槽，提升了烟丝物料的下落顺畅性，同时减轻了筛分板重量。由于本技术方案的控制尺寸分离分类理论，其尺寸可针对三维空间几何尺寸，故本技术方案不但可用于烟草行业，也可以用于我国的工业、农业及医药等领域。

技术特征：

1.一种定尺寸分离分类的新型烟草烟丝的筛分装置，其特征在于，包括：一级振筛(2)和二级振筛(5)；

2.如权利要求1所述的一种定尺寸分离分类的烟草烟丝的筛分装置，其特征在于，所述第一筛分空间为由所述第一筛分孔(2-3)截断的两个半径20mm的球体相交的交集空间；所述第二筛分空间为由所述第二筛分孔(5-3)截断的两个半径25mm的球体相交的交集空间。

3.如权利要求2所述的一种定尺寸分离分类的烟草烟丝的筛分装置，其特征在于，所述第一分离曲面(2-2)表征为：在任意过第一筛分孔(2-3)圆心且垂直于余弦筛分板平面的截面内，过圆心的分离孔直径的两端点到其相对侧的第一分离曲面(2-2)的距离为20mm；

4.如权利要求3所述的一种定尺寸分离分类的烟草烟丝的筛分装置，其特征在于，所述第一余弦筛分板(2-1)和所述第二余弦筛分板(5-1)的上表面采用余弦函数f(x)＝α·cos(2π·x/λ)进行曲面设计，取波高2α＝20mm，波长λ＝62.832mm。

5.如权利要求4所述的一种定尺寸分离分类的烟草烟丝的筛分装置，其特征在于，所述第一落料槽a(2-5)和所述第一落料槽b(5-5)是开口通槽，分别与所述第一分离曲面(2-2)和所述第二分离曲面(5-2)相切，宽度大于等于15mm，开口深度至分离孔为止。

6.如权利要求5所述的一种定尺寸分离分类的烟草烟丝的筛分装置，其特征在于，所述第二落料槽a(2-4)和所述第二落料槽b(5-4)是开口通槽，在余弦筛分板的上表面波峰的正下方，槽的宽度为λ/2，相邻开口通槽的中心线之间的距离为λ。

7.如权利要求6所述的一种定尺寸分离分类的烟草烟丝的筛分装置，其特征在于，所述第一筛分孔(2-3)和所述第二筛分孔(5-3)的圆心与其等直径的分离孔圆心趋近重合，或在垂直方向上相距1mm的距离。

8.如权利要求1-6任一所述的一种定尺寸分离分类的烟草烟丝的筛分装置，其特征在于，烟丝在所述第一余弦筛分板(2-1)或所述第二余弦筛分板(5-1)上的定向移动方向为s，s指向第一分离曲面(2-2)或第二分离曲面(5-2)。

9.如权利要求1-6任一所述的一种定尺寸分离分类的烟草烟丝的筛分装置，其特征在于，所述第一筛分孔(2-3)、所述第二筛分孔(5-3)分别在所述第一余弦筛分板(2-1)、所述第二余弦筛分板(5-1)上的波谷延伸方向上等距分布。

10.如权利要求1-6任一所述的一种定尺寸分离分类的烟草烟丝的筛分装置，其特征在于，沿烟丝的定向移动方向，所述第一余弦筛分板(2-1)的末端下方设有第一收集箱(4)，用于收集长度小于20mm的烟丝；所述第二余弦筛分板(5-1)的末端下方设有第二收集箱(6)，用于收集长度为20～25mm的烟丝；所述第二余弦筛分板(5-1)的末端设有第二收集箱(8)，用于收集长度25mm以上的烟丝。

技术总结本发明涉及烟草加工技术领域，尤其适用于新型烟草烟丝按设定长度的分离分类和筛分，具体涉及一种定尺寸分离分类的新型烟草烟丝的筛分装置，包括输入槽、两级振筛、余弦筛分板、筛分孔、分离曲面、第一落料槽、第二落料槽、烟丝输出槽、收集箱、输送板等。烟丝通过输入槽输送到一级振筛，由余弦筛分板完成烟丝长度20mm以下的分离分类，余料输入二级振筛，再由余弦筛分板完成烟丝长度25mm以下的分离分类。余弦筛分板表面根据余弦函数f(x)＝α·cos(2π·x/λ)设计，在余弦曲面波谷上设计筛分孔、分离曲面和第一落料槽，在余弦曲面波峰正下方设计第二落料槽。本发明对有一定硬度且不易卷曲的烟丝的分离分类有较高的准确率或效率，利于提升新型烟草制品品质。技术研发人员：罗开才,李存华,刘栋材,胡明辉,史泽聪,金剑,郭勇,祁跃东,何林涛,杨森,施旭东,郑茂,马昌磊,陈立元,李勇,侯琪琛,马继成受保护的技术使用者：红塔烟草(集团)有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/4/22