一种等压式水松纸胶水涂敷装置的制作方法

本发明属于烟支加工，特别涉及一种胶水等压传输的水松纸涂敷装置。

背景技术：

1、卷烟生产过程中，滤嘴与烟支汇合时，需要在滤嘴和烟支的外圆上包裹一层滤嘴接装纸（俗称水松纸），从而将滤嘴固定在烟支上，形成一支完整的过滤嘴烟支。因此需要在水松纸的内表面均匀涂覆胶水，使接装纸能够牢固地包裹在滤嘴和烟支的圆周上，从而将滤嘴、烟支和接装纸三者可靠地固定。涂胶质量直接影响卷烟的外观质量、粘结强度和生产效率，是卷烟生产过程中的关键工序之一。

2、目前水松纸涂胶主要有以下两种方式：一是全胶涂敷，即在接装纸的内表面全部涂满胶水，以增加粘结力；二是花胶涂敷，因部分工艺要求在滤嘴的特定部位开设微小的通气孔，用于卷烟燃烧时内部空气的流通、降低燃烧时有害物质的产生，因此必须在滤嘴外层的接装纸相应部位留出无胶区，以避免胶水堵塞滤嘴上的通气孔。随着卷烟产品的不断升级，对涂胶精度和均匀性的要求越来越高。

3、现有技术中，中国专利cn1192726c公开了一种往烟草加工业的棒状物品包裹材料上涂胶的装置和方法，其采用筒状胶水滚，筒壁设置胶水细管连接表面的若干胶水嘴，筒内设置旋转滚，旋转滚表面设置多个对应胶水嘴的胶水浅槽，胶水浅槽通过内部胶水管道连接多路胶水输入单元，进入的胶水通过管道、经过胶水浅槽、胶水细管最终到达胶水嘴，实现胶水的涂敷。由于旋转滚表面带有隔离块，当隔离块堵塞胶水细管入口时，该胶水细管对应的胶水嘴即没有胶水的输出，从而实现花胶涂敷。

4、中国专利cn106890755a公开了一种带状材料的涂胶装置，是对cn1192726c的改进方案，即在内鼓轮（旋转滚）上分布有多个径向延伸的通孔，利用通孔将中心处的胶水引导至内鼓轮的外部，而内鼓轮通孔的外端形成有鼓轮沟槽，该鼓轮沟槽与筒状胶水滚设置的胶水细管联通，从而实现胶水的涂敷。当内鼓轮通孔的外端没有设置沟槽时，则没有胶水涂敷，以此实现花胶涂敷。

5、中国专利cn219442121u则采用每路独立电子调压器和压力传感器进行供胶压力控制，试图通过电子调节的方式弥补各供胶通道的压力差异。

6、然而，上述现有技术方案均存在以下缺陷：

7、首先，由于筒状胶水滚内存在多路供胶管道，且各方案均是利用多路胶水管道将胶水引入旋转滚的表面不同浅槽内，由于安装空间的狭小以及流体压力的损失，造成距离胶水入口较近的近端出胶口与距离入胶口较远的远端出胶口的胶水压力存在差异。根据泊肃叶定律δp=8ηlq/πr4，管长差异可导致远端出胶量仅为近端的40%~60%

，进而造成两端水松纸的涂胶厚度不均匀，影响卷烟卷制的质量和产品的消耗，同时因胶水流量差异造成的溢胶也影响机器的生产效率和维护保养。

8、其次，为了解决上述多路供胶的压力平衡问题，常规技术中采用了胶水分配岛、压力分配和调节装置，希望通过微调压力来弥补上述差异。然而，一方面该压力差非常微小，常规器件难以达到如此高精度的测量和调节；另一方面胶水压力分配器件价格昂贵且技术往往掌握在国外厂商手中，成本高且供货不稳定。

9、第三，采用电子调压器和压力传感器的方案，虽然在理论上可以实现压力调节，但存在响应滞后、精度不足、电子元件易故障等问题，且增加了系统的复杂度和维护成本，难以满足高速卷烟生产的稳定性要求。

10、第四，现有技术中胶水在供胶通道内容易出现停滞现象，长时间停机后胶水容易干涸堵塞，影响设备的正常运行和产品质量的稳定性。

11、因此，亟需开发一种能够从物理结构上确保所有涂胶通道供胶压力完全相等、无需电子调节器件、结构简单可靠的等压式水松纸胶水涂敷装置，以解决现有技术中存在的上述问题。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是：针对现有水松纸胶水涂敷装置中，因多路供胶管道长度差异导致远端与近端出胶口胶水压力不一致、进而引起涂胶厚度不均匀的问题，以及现有采用电子调压器件的方案成本高、响应滞后、精度不足、可靠性差的问题，提供一种从物理结构上确保所有涂胶通道供胶压力完全相等的等压式水松纸胶水涂敷装置。

2、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种等压式水松纸胶水涂敷装置，包括：

4、胶水座，胶水座为空心筒状结构，工作涂敷时保持与水松纸相对位置不变、且与进胶单元相对静止；胶水座沿轴向设置有至少两路相同直径和长度的胶水孔道，胶水孔道沿水松纸横向中心点的两侧对称布置；胶水孔道的一端与筒状内壁联通，另一端联通至胶水座表面设置的出胶嘴；

5、进胶单元，通过连接法兰与所述胶水座固定连接，进胶单元连接至少一路进胶口；

6、胶水座的筒状中空区域构成胶水的容纳腔，来自进胶单元的胶水经由进胶口进入容纳腔内进行混合和压力平衡；

7、容纳腔的流通截面积至少为各胶水孔道流通截面积总和的1.25倍。

8、进一步地，容纳腔的轴向长度覆盖胶水座的胶水孔道所分布的轴向长度区域；

9、容纳腔的设计最大流量与各胶水孔道的实际总流量之间满足：q主≥k×σ(q孔道)，其中k为最大设计流量系数，且k≥1.25；

10、k=1.25的理论依据：由泊肃叶定律，容纳腔内压降与流速及半径平方成反比。当k=1.25时，腔体内流速降至单孔流速的80%，且腔体半径远大于孔道半径（d≥d×√(k×n)），腔内沿程压降仅为单孔压降的约16%，可忽略不计，故各孔道入口压力基本相等。

11、容纳腔的内径d与所述胶水座的单一胶水孔道的直径d满足：d=d×√(k×n)，其中k为最大设计流量系数，n为胶水孔道的数量。

12、作为一种优选方案，容纳腔的内径d与单一胶水孔道的直径d满足d≥2d，且所述容纳腔的供胶流量满足q主≥1.5×σ(q孔道)。

13、作为另一种优选方案，容纳腔的供胶流量q主≥2×σ(q孔道)；更优选地，q主≥4×σ(q孔道)，其中σ(q孔道)为所有胶水孔道同时出胶时的总流量。

14、作为另一种优选方案，容纳腔为变直径锥形结构，其容纳腔的远端直径d2大于近端直径d1，且d2≥d1+1mm。该锥形结构用于补偿胶水沿轴向流动过程中的压力损失，使远端孔道与近端孔道处的供胶压力均衡。

15、作为另一种优选方案，胶水座的侧壁内沿轴向设置有至少一根横向管道，横向管道连接水松纸横向中心点两侧的对称胶水孔道，用于进一步平衡胶水压力。

16、作为另一种优选方案，进胶单元的进胶轴还设有出胶孔道和出胶水孔，进胶套还设有出胶口，出胶口处设置有节流阀，用于调节回流量；出胶孔道轴向设置至少一个孔道，用于胶水的回流。所述容纳腔的供胶流量满足：q主≥1.25×(σ(q孔道)+q出胶)，其中q出胶为通过出胶孔道回流的胶水流量。

17、进一步地，进胶轴还连接有出胶孔道管，出胶孔道管轴向设置至少一个孔道，用于胶水的回流；出胶孔道管从连接法兰处延伸入容纳腔内部，其末端开口位于容纳腔的远端区域。

18、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

19、第一，通过设置大容积容纳腔作为压力平衡腔室，并依据泊肃叶定律进行定量设计（容纳腔截面积至少为各孔道总截面积的1.25倍），使容纳腔内的胶水流动速度远小于单一孔道内的流速，沿程压力损失可以忽略不计，实现了从物理结构上确保所有涂胶通道供胶压力完全相等，各出胶口胶水压力差异小于3%，而传统多路供胶方案的差异高达40%~60%，显著提高了水松纸涂胶的均匀性。

20、第二，通过将容纳腔设计为锥形结构（远端直径d2大于近端直径d1且d2≥d1+1mm），补偿了胶水沿轴向流动过程中的沿程压力损失，进一步提升了多组孔道出胶压力的均匀性，特别适用于孔道数量较多或轴向分布范围较大的场景。

21、第三，无需电子调压器件和压力传感器，完全依靠机械结构实现等压供胶，从根本上杜绝了电子元件故障风险，显著提高了装置的可靠性和使用寿命，同时大大降低了设备成本和维护成本，避免了对国外高端压力调节器件的依赖。

22、第四，通过设置胶水循环系统（出胶孔道、出胶口、节流阀），使胶水在容纳腔内保持流动状态，防止胶水在容纳腔内长时间停留而干涸堵塞，同时也有助于维持容纳腔内压力的稳定性，提高了设备运行的可靠性和产品质量的一致性。

23、第五，通过在胶水座壁内设置连接对称孔道的横向管道，进一步补偿了制造公差或工作条件微小变化引起的两侧压力差异，确保水松纸横向涂胶厚度的均匀性，提升了卷烟产品的外观质量和粘结强度。