烟用物料结构综合检测用松散振动筛分及清理装置技术领域
本发明属于烟用物料综合检测技术领域，特别是涉及烟用物料结构综合检测用松
散振动筛分及清理装置。
背景技术
烟草物料（烟丝、烟片、烟梗）结构，指烟草物料不同尺寸所占比例，对卷烟质量指
标和经济指标均有重要影响，是烟草加工过程常规检测项目。《卷烟工艺规范》和《卷烟国
标》对不同烟草物料结构都有明确的界定和要求。以烟丝结构为例，《卷烟工艺规范》规定：
烟丝长度≥3.35mm为长丝，烟丝长度在2.5～3.35mm为中丝，烟丝长度﹤1.0mm为碎丝；整丝
率（即烟丝长度大于2.5mm所占的比重）≥80%，碎丝率（烟丝长度小于1.0mm所占的比重）≤
3%。
随着卷烟加工精细化的深入，当前使用的检测装置存在的一些问题日渐突出，主
要有以下问题：
（1）检测范围不适应需要，目前无论是烟丝结构还是叶片结构，检测网孔孔径跨度较
大，存在检测盲区。同样以烟丝结构为例，当前检测仪器为三层振筛，网孔孔径分别为
3.35mm、2.50mm、1.0mm，但实际上烟丝长度最长能达到100mm，大于10mm的烟丝比重平均也
能达到20%左右。而当前检测装置的筛网为固定式，对此没法细分，不适应精细化的需要；
（2）检测精度不适应需要，主要在于输送皮带供料不均匀，物料下落到筛网时有成堆的
现象，不能保证物料得到充分筛分，影响检测结果的精度。另外输送带两侧会积料，也会放
大检测误差；
（3）检测成本较大，由于叶丝、叶片等烟草物料尺寸、形状不一致，每种烟草物料都需要
单独的检测仪器，增加设备投入费用。同时目前没有烟梗、梗丝专用的检测仪器，烟梗结构
比例还靠人工挑拣检测；梗丝结构使用叶丝结构仪检测，但实际上梗丝形状为片状，叶丝为
丝状，检测结果并不精确；
（4）清理不方便，检测完毕需要手动将挂在筛网上的烟丝清理下来，影响工作效率。
以上问题在烟草行业是普遍存在的，尤其是随着工艺研究和精细化的深入，对烟
丝细分的研究已成为行业研究热点之一，但目前还没有相关检测装置可供参考。
发明内容
本发明的目的是为了提供烟用物料结构综合检测用松散振动筛分及清理装置，通
过对烟草物料的松散及振动筛分，可以对不同尺寸的烟草物料进行分离，并将分离出来的
不同尺寸的烟草物料分别进行收集，用于不同尺寸的检测物料的分析需要，提高了检测精
度，同时降低了检测成本，为深入开展工艺研究提供依据。
本发明为解决上述问题所采取的技术方案是，提供了烟用物料结构综合检测用松
散振动筛分及清理装置，包括机架，机架的上方安装有带式输送机，所述机架上设有振动筛
分装置，振动筛分装置和带式输送机之间设有松散装置，且松散装置位于带式输送机的出
料口下方，所述振动筛分装置上设有筛板同步清扫装置。
所述振动筛分装置包括第一驱动电机，第一驱动电机的旋转主轴上设有第一传动
轮，所述机架的上端设有前后水平设置的转动轴和连接轴，且连接轴位于转动轴的上方，所
述连接轴与机架固定连接，所述转动轴的后端与机架转动连接，转动轴的前端与机架转动
连接，且转动轴的前端端部设有第二传动轮，第一传动轮与第二传动轮之间通过传动带相
连接。
转动轴的中间设有偏心套，偏心套的外圆周转动连接有曲柄，所述曲柄上固定连
接有竖直设置的曲杆，所述机架上设有至少一层矩形振槽，所述矩形振槽的左右两端均通
过连接板与机架固定连接，且矩形振槽的左端中间通过连接架与曲杆固定连接，且连接轴
从连接架的中间穿过，所述矩形振槽上设有筛板，筛板上设有多个筛孔。
所述松散装置位于矩形振槽的上方，松散装置包括前后水平间隔平行设置的第一
松散辊和第二松散辊，第一松散辊的辊面上和第二松散辊的辊面上分别均匀设置有多个松
散棒，且第一松散辊上的松散棒与第二松散辊的松散棒相互交叉设置，第一松散辊的辊体
的前后两端分别与机架的前后两端转动连接，第二松散辊的辊体的前后两端分别与机架的
前后两端转动连接，第一松散辊的前端端部设有棘轮，第一松散辊的后端端部设有第一齿
轮，第二松散辊的后端端部设有第二齿轮，且第一齿轮和第二齿轮相啮合。
所述棘轮的下方设有棘爪固定座，棘爪固定座与矩形振槽固定连接，棘爪固定座
上设有棘爪安装凹槽，所述棘爪安装凹槽内设有棘爪，且棘爪的下端通过销轴与棘爪固定
座转动连接，棘爪的上端与棘轮单向间歇连接，所述销轴上套设有扭簧。
所述筛板同步清扫装置包括第二驱动电机，所述第二驱动电机的旋转主轴上设有
主传动同步齿带轮，所述机架的左右两端分别设有次传动同步齿带轮，且两个次传动同步
齿带轮均位于矩形振槽的上方，所述主传动同步齿带轮与次传动同步齿带轮通过一根同步
齿形带传动连接。
所述筛板同步清扫装置还包括两个水平平行设置的滑槽、安装块、刷辊轴、摆动气
缸，两个滑槽分别与矩形振槽的前后两端固定连接，所述刷辊轴上设有毛刷，刷辊轴的一端
与安装块的一侧转动连接，刷辊轴的另一端与摆动气缸的一侧固定连接，安装块的另一侧
与滑槽滑动连接，摆动气缸的另一侧与滑槽滑动连接，所述摆动气缸与同步齿形带的非齿
条侧固定连接。
所述机架上从上往下间隔设有四层矩形振槽，所述矩形振槽由上到下依次为第一
层矩形振槽、第二层矩形振槽、第三层矩形振槽、第四层矩形振槽；所述连接架设有两个，且
连接架呈“人”字形，连接轴穿过“人”字形连接架的未分叉端，“人”字形连接架的未分叉端
与曲杆固定连接，“人”字形连接架的分叉端分别与相邻两层矩形振槽的左端中间固定连
接。
所述每层矩形振槽上均设有开口朝上的U形出料槽，且相邻两层的U形出料槽相互
交错设置。
所述每层筛板与相对应的矩形振槽均通过固定板相连接。
所述固定板的截面呈梯形。
所述安装块通过转轮机构与滑槽滑动连接，转轮机构包括转轮固定架，转轮固定
架上转动连接有转轮转轴，转轮转轴的中间设有转轮。
所述安装块通过三组转轮机构与滑槽滑动连接，且两侧的两组转轮机构的转轮竖
直设置，中间的一组转轮机构的转轮水平设置。
所述刷辊轴与摆动气缸通过法兰盘固定连接。
所述连接板为高弹性钢板。
所述筛孔为矩形孔或长条孔或菱形孔。
本发明的有益效果：该装置通过对烟草物料的松散及振动筛分，可以对不同尺寸
的烟草物料进行分离，并将分离出来的不同尺寸的烟草物料分别进行收集，用于不同尺寸
的检测物料的分析需要，提高了检测精度，同时降低了检测成本，为深入开展工艺研究提供
依据。具体包括以下几个方面：
（1）检测范围广，通过优化设计，可即时对筛板进行快速更换，且固定牢固，运行平稳，
通过对不同筛孔的形状或尺寸的设定，提升检测范围，可充分满足对烟草物料尺寸进行细
分检测分析的需要；
（2）检测精度高，通过对松散装置的设计应用以及对输送带的改进，避免了检测误差，
有效提高了检测精度；
（3）检测成本低，实现了集成应用，即一台检测装置上同时满足对不同烟草物料（叶片、
叶丝、烟梗、梗丝）结构的检测需要，有效降低检测成本；棘轮机构动力来源于筛体振动，也
有利于降低动力耗能；
（4）清理维护方便，通过筛板清扫装置的设计应用，实现检测筛板的自动清理，提高作
业效率，降低劳动强度，同时也有利于减少检测误差；
（5）传动平稳、噪音低，分净率高，操作维修简单方便，振幅、频率、时间均可以根据需要
分别设置，一键式操作。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明带式输送机封边结构的示意图；
图3为本发明松散装置的结构示意图；
图4为本发明松散装置第一松散辊和第二松散辊的结构示意图；
图5为本发明松散装置的棘爪与棘爪固定座连接关系的俯视图；
图6为本发明矩形振槽的结构示意图；
图7为本发明曲柄与转动轴的连接关系结构示意图；
图8为本发明筛板的第一种结构示意图；
图9为本发明筛板的第二种结构示意图；
图10为本发明筛板的第三种结构示意图；
图11为本发明固定板的结构示意图；
图12为本发明筛板同步清扫装置的结构示意图；
图13为本发明筛板清扫装置的立体结构示意图；
图14为本发明清扫部件的主视图；
图15为本发明固定块与转轮机构的连接关系示意图；
图16为本发明摆动气缸与转轮机构的连接关系示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面结合附图对本发明实施
方式作进一步详细描述。
如图1所示，本发明提供了烟用物料结构综合检测用松散振动筛分及清理装置，包
括机架1，机架1的上方设有带式输送机2，带式输送机2安装在机架1上，带式输送机2由一台
单独的减速机驱动，用来输送烟草物料，这些都是常规的现有技术这里就不再做详细的描
述。如图2所示，输送机主要由输送机侧板9、压板10、封边带11、托带板12构成，原有技术皮
带封边带选用的是2mm厚软皮子，压边侧壁倾斜角度较大，封边带与底带接触面积大，封边
带上容易滞留余料，影响检测结果准确性。根据此现象，本实施例将压边侧壁倾斜角度改
陡，封边带更换为3mm厚硬质皮子，缩短封边带宽度，即减少封边带与底带接触面积，这样即
便有物料落到封边带上也会直接滑落到底带上，有效解决封边带上存料现象。
所述机架1上设有振动筛分装置3，振动筛分装置3和带式输送机2之间设有松散装
置4，且松散装置4位于带式输送机2的出料口下方，对带式输送机2落下的烟草物料进行松
散、解丝团，保障烟丝均匀平铺在振动筛分装置3上。
如图6所示，所述振动筛分装置3包括第一驱动电机301，第一驱动电机301的旋转
主轴上设有第一传动轮302，所述机架1的上端设有前后水平设置的转动轴303和连接轴
304，该实施例中设置有两根连接轴304，两根连接轴304分别位于转动轴303的上方和下方。
所述连接轴304与机架1固定连接，所述转动轴303的后端与机架1转动连接，转动轴303的前
端与机架1转动连接，且转动轴303的前端端部设有第二传动轮305，第一传动轮302与第二
传动轮305之间通过传动带306相连接。
如图7所示，转动轴303的中间设有偏心套307，偏心套307的外圆周转动连接有曲
柄308，本实施例中通过在偏心套307与曲柄308之间设置深沟球轴承309来实现其转动连
接。所述曲柄308上固定连接有竖直设置的曲杆310，所述机架1上设有四层矩形振槽311，所
述矩形振槽311由上到下依次为第一层矩形振槽、第二层矩形振槽、第三层矩形振槽、第四
层矩形振槽。
所述每层矩形振槽311的左右两端均通过连接板312与机架1固定连接，连接板312
为高弹性钢板，高弹性钢板能够保证矩形振槽311的上下振动的振幅。使用过程中矩形振槽
311的宽度为550mm，振动角45°，矩形振槽311的振动频率和振幅可根据不同检测烟草物料
分别进行调控，预设控制模式；默认振动频率为598±2次/分钟，振幅为14±1.2mm。
矩形振槽311的左端中间通过连接架313与曲杆310固定连接，且连接轴304从连接
架313的中间穿过，这里连接轴304和连接架313组成一个简易的杠杆原理的结构，通过偏心
套307带动曲杆310上下振动，进而通过连接架313带动矩形振槽311上下振动。本实施例中
连接架313设有两个，且连接架313呈“人”字形，“人”字形连接架313的未分叉端与曲杆310
固定连接，“人”字形连接架313的分叉端分别与相邻两层矩形振槽311的左端中间固定连
接，即其中的一个“人”字形连接架313的分叉端分别与第一层矩形振槽和第二层矩形振槽
固定连接，另一个“人”字形连接架313的分叉端分别与第三层矩形振槽和第四层矩形振槽
固定连接。
所述每层矩形振槽311上均设有筛板314，所述每层筛板314与相对应的矩形振槽
311均通过固定板8相连接，如图11所示，固定板8的截面呈梯形，所述筛板314上设有挂板，
挂板插入固定板8内，紧固螺栓穿过固定板上的通孔用星形紧固螺母使固定板8与矩形振槽
308紧固连接到一起，更换维护非常便捷。
所述每层筛板314上设有多个筛孔315，所述筛孔315为矩形孔或长条孔或菱形孔，
如图10所示，当筛孔315为矩形孔时，筛板314多用来筛分烟梗；如图8所示，当筛孔315为菱
形孔时，筛板311多用来筛分叶片；如图9所示，当筛孔315为长条孔时，筛板314多用来筛分
梗丝。实际使用的过程中筛孔315的规格可以分别为0.5mm、1.0mm、2.0mm、2.5mm、3.0mm、
3.35mm、4.0mm、5.0mm、6.0mm、7mm、10mm、12.7mm、15mm、20mm、25.4mm、30mm、40mm、50mm，用于
叶片、叶丝、烟梗、梗丝结构的检测，求可根据需要随时进行更换。
所述每层矩形振槽311上均设有开口朝上的U形出料槽7，且相邻两层的U形出料槽
7相互交错设置。烟草物料由上到下依次经过多层矩形振槽311的振动筛分作用，其中小于
筛孔315的烟草物料穿过筛孔315进入下一层的矩形振槽311继续筛分，而大于筛孔315的烟
草物料则从出样口进入到U形出料槽7内，其中挂在网面上的烟草物料被清理下来，随振动
筛分落入相应的U形出料槽7内，最后对各个U形出料槽7内的烟草物料称重并记录，按照计
算公式分别计算得出各种比例（如整丝率、碎丝率、大中片率、长梗率、碎梗率等）。
如图3、图4、图5所示，所述松散装置4位于第一层矩形振槽的上方，松散装置4包括
前后水平间隔平行设置的第一松散辊401和第二松散辊402，第一松散辊401和第二松散辊
402的辊面上均匀设置有多个松散棒403，且第一松散辊401上的松散棒403与第二松散辊
402的松散棒403相互交叉设置，这样利于将烟草物料团松散。
第一松散辊401的辊体的前后两端分别与机架1的前后两端转动连接，第二松散辊
402的辊体的前后两端分别与机架1的前后两端转动连接，第一松散辊401的前端端部设有
棘轮404，第一松散辊401的后端端部设有第一齿轮405，第二松散辊402的后端端部设有第
二齿轮406，且第一齿轮405和第二齿轮406相啮合。
所述棘轮404的下方设有棘爪固定座407，棘爪固定座407与第一层矩形振槽固定
连接，棘爪固定座407上设有棘爪安装凹槽408，所述棘爪安装凹槽408内设有棘爪409，且棘
爪409的下端通过销轴410与棘爪固定座407转动连接，棘爪409的上端与棘轮404单向间歇
连接，所述销轴410上套设有扭簧411，每一次当棘爪409拨动棘轮404时，扭簧411都会产生
弹性变形；当棘爪409脱离棘轮404时，在扭簧411的弹性作用力下扭簧411恢复原形，棘爪
409恢复到原来的位置，这样周而复始完成棘轮404的转动，棘爪409的运动轨迹如图中箭头
方向所示。
松散装置4的动力来源于第一层矩形振槽的筛体振动，因此速度较慢，不会对烟草
物料额外增加造碎。当第一层矩形振槽高频左右摆动时，棘爪409的下端绕销轴410转动，棘
爪409的上端拨动棘轮404带动第一松散辊401和第二松散辊402相对转动，对带式输送机2
上落下的烟草物料进行松散，使之摊薄并均匀平铺在第一层矩形振槽上，保障检测精度。
如图12所示，所述振动筛分装置3上设有筛板同步清扫装置5，所述筛板同步清扫
装置5包括第二驱动电机501，所述第二驱动电机501的旋转主轴上设有主传动同步齿带轮
502，所述机架1的左右两端分别设有次传动同步齿带轮503，且两个次传动同步齿带轮503
均位于矩形振槽311的上方，所述主传动同步齿带轮502与次传动同步齿带轮503通过一根
同步齿形带504传动连接。
该实施例中由于设置有四层矩形振槽311，且从上到下依次为第一层矩形振槽、第
二层矩形振槽、第三层矩形振槽、第四层矩形振槽，故在第一层矩形振槽、第二层矩形振槽、
第三层矩形振槽、第四层矩形振槽的上方均设有两个次传动同步齿带轮503，即第四层矩形
振槽的上方左右两端分别设有第一次传动同步齿带轮和第二次传动同步齿带轮，第三层矩
形振槽的上方左右两端分别设有第三次传动同步齿带轮和第四次传动同步齿带轮，第二层
矩形振槽的上方左右两端分别设有第五次传动同步齿带轮和第六次传动同步齿带轮，第一
层矩形振槽的上方左右两端分别设有第七次传动同步齿带轮和第八次传动同步齿带轮，此
实施例中同步齿形带504将主传动同步齿带轮502、第一次传动同步齿带轮、第二次传动同
步齿带轮、第三次传动同步齿带轮、第四次传动同步齿带轮、第五次传动同步齿带轮、第六
次传动同步齿带轮、第七次传动同步齿带轮、第八次传动同步齿带轮传动连接起来。
如图13、图14所示，所述筛板同步清扫装置5还包括两个水平平行设置的滑槽505、
安装块506、刷辊轴507、摆动气缸508，两个滑槽505分别与矩形振槽311的前后两端固定连
接，所述刷辊轴507上设有毛刷509，刷辊轴507的一端与安装块506的一侧转动连接，刷辊轴
507的另一端与摆动气缸508的一侧固定连接，安装块506的另一侧与滑槽505滑动连接，摆
动气缸508的另一侧与滑槽505滑动连接，所述摆动气缸508与同步齿形带504的非齿条侧固
定连接。
如图15所示，所述安装块506通过转轮机构6与滑槽505滑动连接，转轮机构6包括
转轮固定架601，转轮固定架601上转动连接有转轮转轴602，转轮转轴602的中间设有转轮
603。
如图16所示，所述摆动气缸508通过三组转轮机构6与滑槽505滑动连接，且两侧的
两组转轮机构6的转轮603竖直设置，中间的一组转轮机构6的转轮603水平设置。
筛板同步清扫装置5在第二驱动电机501的正反转作用驱动下在筛板314的表面来
回滑动清理网面，当进行烟草物料筛分时，刷辊轴507和毛刷509在摆动气缸508的作用下呈
水平状态，筛板同步清扫装置5并不清扫筛板314的表面；当进行烟草物料筛分结束时，刷辊
轴507和毛刷509在摆动气缸508的作用下呈垂直状态，筛板同步清扫装置5开始清扫筛板
314的表面。
使用时，打开第一驱动电机301，第一驱动电机301通过第一传动轮302、第二传动
轮305、传动带306带动转动轴303转动，然后转动轴303带动曲柄308做偏心运动，曲柄308带
动曲杆310做上下运动，然后曲杆310通过连接轴304和连接架313的杠杆作用，带动矩形振
槽311上下振动，棘爪固定座407跟随第一矩形振槽上下振动，棘爪409的上端与棘轮404单
向间歇拨动。当烟草物料从带式输送机2的出料口下落时，烟草物料首先落到松散装置4上，
第一松散辊401和第二松散辊402上的松散棒403对烟草物料团进行解团，从而保证烟草物
料均匀洒落在矩形振槽311上。其中小于筛孔315的烟草物料穿过筛孔315进入下一层的矩
形振槽311继续筛分，而大于筛孔315的烟草物料则从出样口进入到U形出料槽7内。
当进行烟草物料筛分结束时，打开第二驱动电机501，第二驱动电机501通过主传
动同步齿带轮502、次传动同步齿带轮503、同步齿形带504带动摆动气缸508在筛板314上来
回移动，开始清理筛板314的表面，其中当刷辊轴507和毛刷509在摆动气缸508的作用下呈
水平状态时，筛板同步清扫装置5并不清扫筛板314的表面；其中当刷辊轴507和毛刷509在
摆动气缸508的作用下呈垂直状态时，筛板同步清扫装置5清扫筛板314的表面，挂在网面上
的烟草物料被清理下来，随振动筛分落入相应的U形出料槽7内，最后对各个U形出料槽7内
的烟草物料称重并记录，按照计算公式分别计算得出各种比例（如整丝率、碎丝率、大中片
率、长梗率、碎梗率等）。
该装置通过对烟草物料的松散及振动筛分，可以对不同尺寸的烟草物料进行分
离，并将分离出来的不同尺寸的烟草物料分别进行收集，用于不同尺寸的检测物料的分析
需要，提高了检测精度，同时降低了检测成本，为深入开展工艺研究提供依据。具体包括以
下几个方面：
（1）检测范围广，通过优化设计，可即时对筛板进行快速更换，且固定牢固，运行平稳，
通过对不同筛孔的形状或尺寸的设定，提升检测范围，可充分满足对烟草物料尺寸进行细
分检测分析的需要；
（2）检测精度高，通过对松散装置的设计应用以及对输送带的改进，避免了检测误差，
有效提高了检测精度；
（3）检测成本低，实现了集成应用，即一台检测装置上同时满足对不同烟草物料（叶片、
叶丝、烟梗、梗丝）结构的检测需要，有效降低检测成本；棘轮机构动力来源于筛体振动，也
有利于降低动力耗能；
（4）清理维护方便，通过筛板清扫装置的设计应用，实现检测筛板的自动清理，提高作
业效率，降低劳动强度，同时也有利于减少检测误差；
（5）传动平稳、噪音低，分净率高，操作维修简单方便，振幅、频率、时间均可以根据需要
分别设置，一键式操作。
本专利中使用了“第一”、“第二”等词语来限定零部件的话，本领域技术人员应该
知晓：“第一”、“第二”的使用仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，上述词语并没有特殊
的含义。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术
人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本
发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变
化和改进都落入要求保护的发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及等同
物界定。