子棉管理 子棉清理機械

    (三)子棉清理機
    縱觀各種子棉清理設備,其清理部件主要有刺釘滾筒、齒條滾筒、鋸片滾筒三種形式。不管何種形式的滾筒,都需結(jié)合四周部件完成清理。為了提高清雜效率,可同時使用幾種不同形式的清理設備清雜。
    1.刺釘滾筒清花機
    刺釘滾筒式子棉清理機,也稱刺釘滾筒清花機或刺釘式清花機。它應用較早,以前用于整理手工摘棉,現(xiàn)今和其他設備配合使用,可以整理機采棉和手工快速采棉。
    刺釘滾筒式清理部件由刺釘滾筒和下弧形篩網(wǎng)構(gòu)成,利用篩分作用原理實現(xiàn)雜質(zhì)和子棉分別。子棉進入刺釘滾筒和排雜網(wǎng)之間,在刺釘連續(xù)不斷的沖擊下,沿排雜網(wǎng)表面滾翻、碰撞、抖動,促使棉纖維中的塵雜分別,并從排雜網(wǎng)孔排出。同時使子棉也得到開松。
    影響刺釘滾筒清花清雜效能的因素有:
    (1)子棉的特性:品質(zhì)好、含水率低的子棉,棉纖維彈性大,雜質(zhì)易分別,清雜效能高。反之,品質(zhì)差,含水率高的子棉纖維彈性小,雜質(zhì)易和纖維糾纏在一起,不易分別,清雜效能低。
    (2)清花機的生產(chǎn)率:在肯定條件下,清理子棉的數(shù)量越多,清雜效能越差。因此,清花機的技術(shù)規(guī)格應根據(jù)處理子棉量和含雜量而定,刺釘式清花機的清雜效率和生產(chǎn)率的關(guān)系如圖7-17所示。

    (3)刺釘?shù)木€速度:刺釘滾筒表面線速度的大小直接影響清雜、松棉效果。在肯定范圍內(nèi),提高刺釘滾筒表面線速度是提高生產(chǎn)率、提高清雜松棉效果的有效措施。但刺釘滾筒表面線速度過高,易打碎棉瓣、雜質(zhì),增加能耗,故刺釘滾筒表面線速度應結(jié)合子棉的性狀綜合考慮。一般整理正常成熟的子棉,刺釘滾筒表面線速度值設定為8～9m/s,此時清雜率達35%,刺釘滾筒表面線速度超過11m/s時就會擊碎棉子,損傷纖維,使皮棉內(nèi)的疵點增多。如果整理成熟度差的子棉,刺釘滾筒表面線速度值應設為5～6m/s。清雜效率和刺釘滾筒表面線速度的關(guān)系如圖7-18所示。
    對于多滾筒清花機,為預防子棉團堵塞,保證清花機的正常運轉(zhuǎn),刺釘滾筒表面線速度應隨子棉清理逐個遞增,遞增率應大于3%。
    (4)篩網(wǎng)的結(jié)構(gòu)形式及其清潔程度:刺釘滾筒清花機的排雜網(wǎng)有鐵絲編織網(wǎng)、鋼板沖孔網(wǎng)、格條柵篩網(wǎng)和鋼板網(wǎng)等類型。除雜篩網(wǎng)的清雜效率和篩孔的有效面積、篩孔的排列、篩孔的形狀及篩網(wǎng)表面積等有關(guān)。
    篩孔有效面積(S₀ )和篩網(wǎng)表面積(S _t )的比叫篩網(wǎng)的清理系數(shù)(μ),即:
    μ=S₀ /S_t
    各種除雜篩網(wǎng)的篩孔規(guī)格及相應的清理系數(shù)見表7-3。

    一般地,篩網(wǎng)的清理系數(shù)越大,篩網(wǎng)的清除效率越高。從表7-3可以看出,鋼板沖孔網(wǎng)的清理系數(shù)小,鋼板網(wǎng)的清理系數(shù)大。完管格條柵網(wǎng)的清理系數(shù)小于鐵絲編織網(wǎng),實踐證明其清雜效果卻好于鐵絲編織網(wǎng),它除了能分別碎棉葉、沙土等細小雜質(zhì)外,還能分別不孕子、僵瓣等略大的雜質(zhì),其主要原因是雜質(zhì)、僵瓣簡單從條孔中排出。鋼板網(wǎng)的清理系數(shù)大,理論上講其清雜效果應好,但因鋼板網(wǎng)的表面不平坦,簡單鉤掛纖維,在實際生產(chǎn)中很少使用。
    (5)刺釘尖端和除雜篩網(wǎng)表面的距離:這是子棉清理過程的有效空間,稱“清理過道”。要想保證這個過道的暢通。就要求:刺釘在滾筒表面分布適中;刺釘?shù)骄W(wǎng)面間距應根據(jù)子棉的品質(zhì)及棉瓣的大小確定。此間距大小應以子棉在網(wǎng)面上能向前滾動為宜,一般取18～25mm。對于多滾筒清花機,此間距應順著子棉的打松、從進棉口到出棉口逐漸加大,在出棉口處,該間隙宜大不宜小。
    除雜篩網(wǎng)應和刺釘滾筒相配合,其形狀一般呈圓弧形。除雜篩網(wǎng)的圓弧對應于刺釘滾筒的中心角φ(圖7-19),這是一個比較重要的參數(shù)。其數(shù)值過大,子棉易隨刺釘返回而造成重復打擊,產(chǎn)生棉結(jié)、索絲等疵點;反之,除雜篩網(wǎng)之間不可幸免地出現(xiàn)直線連接段,子棉易在此處停留,引起堵塞,其次,還減少了刺釘和除雜篩網(wǎng)的配合作用范圍,影響清雜效率。一般φ應操縱在110°～115°。

    為了提高清理效果,往往需幾個刺釘滾筒聯(lián)合完成清理過程。相鄰兩個刺釘滾筒間的距離應完量小,以便除雜篩網(wǎng)之間的連接。一般相鄰滾筒刺釘間的小間距不應超過10mm。間距過大可能導致重復清理和回棉。
    (6)刺釘滾筒上的刺釘及滾筒直徑和數(shù)量:刺釘滾筒大體有三種。一種是大直徑滾筒,刺釘細、矮,這種形式見于80A型軋花機的清理部件和沖擊式清花機的喂棉滾筒。直徑大,子棉勻布于滾筒表面的機會多,小矮式刺釘對子棉起抖動作用,出來的棉花比較均勻。另一種是中等直徑滾筒,刺釘相對高且粗,松懈子棉能力強。還有一種小直徑滾筒,這種滾筒纏繞效果好,見于沖擊式清花機的軟特雜回收輥,能回收繩索、布條、粗長麻等雜質(zhì)。
    刺釘滾筒清理時易對子棉形成搓揉,聯(lián)合打擊的滾筒數(shù)目過多就會形成索絲,一般以3～7輥為宜。
    對于五六個滾筒的多滾筒清花機,可將個刺釘滾筒改成打僵滾筒,并相應地配上排雜網(wǎng),且用電動機單獨驅(qū)動,就成為開僵清花兩用機。當整理低級子棉時,先由打僵滾筒強行開松,再由刺釘滾筒打松;當整理白棉時,子棉由間道板引導直接進入刺釘滾筒。這種一機兩用的形式既方便,又減少了單機配置。打僵滾筒由4～6根鑄鐵斜齒條圍裝在薄鋼板圓筒表面而成。
    打僵滾筒直徑可和刺釘滾筒相同。為保證打僵滾筒對僵瓣的強行開松作用,其表面線速度應操縱在20～25m/s,鑄鐵斜齒條和除雜網(wǎng)的距離為16～18mm,格條柵間隙為6～8mm。
    傳統(tǒng)清花機和機采棉設備中各類傾斜式子棉清理機均屬六滾筒刺釘清花機。傾斜式子棉清理機主要由6個清花刺釘輥、格條柵、阻風閥、機器側(cè)壁、溜雜槽及傳動系統(tǒng)等幾部分組成。
    一般需要和沉積箱、風機、沙克龍等設備配套使用,其配套工藝如圖7-20所示,刺釘滾筒的結(jié)構(gòu)如圖7-21所示。

    子棉在風機負壓氣流的吸引下,進入傾斜式子棉清理機內(nèi),喂給清花刺釘輥,在清花刺釘輥的沖擊作用下,子棉被打擊,由下至上向前滾動。和此同時,子棉被開松、振動,粘附在子棉表面的外附雜質(zhì)在重力、離心力的作用下,通過格條柵摩擦、撞擊,從格條柵間隙中排出,排出的雜質(zhì)在風力及重力作用下,進入沉積箱。由于沉積箱容積增大,風速降低,大量的雜質(zhì)因重力作用而沉降在沉積箱中,一些細小的塵雜隨風通過風機進入沙克龍中,進一步對含塵空氣進行清理,細小的塵雜落入雜質(zhì)收集裝置,潔凈的空氣排入大氣中。經(jīng)過清理的子棉通過阻風閥進入子棉清鈴機或其他清理設備進一步清理。
    6MZQ系列和MQZX系列傾斜式子棉清理機的技術(shù)特性見表7-4。

    2.齒條滾筒式清理機
    齒條滾筒式清理機是在刺釘滾筒清花機的基礎上進展起來的,其原理和從前認為的大滾筒小刺釘清理有相似之處,完可能將子棉鋪開。齒條滾筒式清理既可以清除子棉中的大顆粒雜物,如鈴殼、僵瓣,也可以清除子棉中的小顆粒雜物,如棉葉、不孕子,還能起到松棉的作用。齒條滾筒式清花機的結(jié)構(gòu)形式較多,但就雜質(zhì)和子棉分別的作用原理而言,可分為拋擲式剝鈴機和擦拭式提凈機兩種。
    擦拭式提凈機是利用“擦拭抖動結(jié)合慣性離心力”的作用,使子棉和雜質(zhì)分別。具體地說,是利用鋸齒滾筒鉤帶子棉時,和刷條產(chǎn)生擦拭和抖動作用,使鈴殼、僵瓣等不易被鋸齒鉤住的雜質(zhì)抖落,拋離鋸齒滾筒和子棉分別。該形式提凈機多用于機采棉設備中的除棉稈機、大型軋花設備中的清理部、沖擊式清花機下腳回收部。同樣單純的齒條滾筒不能單獨完成清理過程。
    擦拭式提凈機的清理部件由齒輥及四周的鋼絲刷、塵棒、格條柵、刷棉輥構(gòu)成。前道過來的子棉滑落到鋼絲刷,再由和齒條滾筒齒尖緊密接觸的鋼絲“喂、逼”到齒條滾筒上,這里鋼絲刷起淌棉作用,淌棉角度一般取45°～50°。齒條滾筒不能反轉(zhuǎn),否則會引起鋼絲的彎曲,影響清理效果。齒條鉤拉含雜子棉時,由于充分暴露的子棉和雜質(zhì)在同樣轉(zhuǎn)速下受離心力作用,經(jīng)過和塵棒、格條柵的阻隔,使僵瓣、鈴殼、不孕子、小花頭被清出。齒輥鉤住子棉之后被刷棉輥刷下。
    刷棉輥和齒輥轉(zhuǎn)向相反,相對齒輥轉(zhuǎn)速高一些。刷棉輥有兩種結(jié)構(gòu)形式,一種是毛刷滾筒,一種是葉片滾筒。
    齒條滾筒的鋸齒齒形、鋸齒齒距、齒尖角對生產(chǎn)率和清雜效率有肯定的影響。鋸齒條的橫截面為U形,鋸齒有直齒和弧形齒兩種。直齒的抓棉性能較好,但也簡單抓取雜質(zhì),影響清雜效率,且刷棉較困難?；⌒锡X克服了直齒的缺點,在國內(nèi)外應用較廣。鋸齒齒距大,生產(chǎn)率高;齒尖角小,抓取子棉的能力強,但清雜效率下降且鋸齒強度減弱。
    回收式子棉清理機是一種組合式子棉清理機,清理部分有刺釘滾筒清花單元,回收部分有齒條滾筒單元。該機主要由清理部分、回收部分及傳動系統(tǒng)組成,如圖7-22所示。

    進入回收式子棉清理機的子棉,在重力作用下,首先喂給清花刺釘輥,在清花刺釘輥的沖擊作用下,子棉被打擊拋擲,由上向下休閑進入刺釘輥和排雜網(wǎng)之間,受刺釘連續(xù)不斷的打擊,子棉沿排雜網(wǎng)面由下向上滾動,在此過程中子棉被開松、抖動,大部分潔凈的子棉沿排雜網(wǎng)面向上休閑,經(jīng)清理機出口排出機外,進入下一道工序。而大部分雜質(zhì)則穿過排雜網(wǎng)進入溜雜斗內(nèi)。和此同時,一部分單粒子棉也一同被排落。為此在設備下部設置了回收單粒子棉的結(jié)構(gòu)?；煊袉瘟Ｗ用薜碾s質(zhì)順溜雜槽滑落至回收鋸條輥和鋼絲刷之間。由于鋼絲刷的擠壓使單粒子棉和雜質(zhì)的混合物附著在回收鋸條輥的鋸齒上,回收鋸條輥的高速旋轉(zhuǎn),使雜質(zhì)產(chǎn)生離心力,受格條柵的有效阻隔進入排雜絞龍,經(jīng)絞龍排出機外。而子棉受鋸齒鉤拉,被送至撥棉輥,在撥棉輥的刮撥及氣流作用下,送給回收刺釘輥進行回收,回收的子棉經(jīng)過回收通道和原子棉流混合在一起進行清理。清理潔凈的子棉經(jīng)清理機出口排出機外,進入下道工序的整理。
    6MHZQ系列和MQZXH系列回收式子棉清理機的技術(shù)特性見表7-5和表7-6。

    拋擲式鈴殼清理機利用“拋擲反彈結(jié)合慣性離心力”的作用,使子棉和雜質(zhì)分別。具體地說,是利用子棉和雜質(zhì)在鋸齒滾筒上反彈性能的差異以及兩者在鋸齒滾筒上的附著力不同(子棉易被鋸齒鉤住,鈴殼、僵瓣等雜質(zhì)不易被鋸齒鉤住),使雜質(zhì)在慣性離心力的作用下拋離鋸齒滾筒和子棉分別。拋擲式鈴殼清理機主要見于機采棉設備中。
    清鈴殼機也稱提凈式子棉清理機。實際上是除鈴殼機和除棉稈機的聯(lián)合機,其上部是除鈴殼機,下部是除棉稈機。主要部件有:3個拋擲輸送器、1組大齒條輥、10組排雜棒、1組大刷棉輥、3組小刷棉輥加3組U形刺條輥、格條柵、雜質(zhì)輸送絞龍等。
    6MQL—15型清鈴機如圖7-23所示。清鈴部由刺條輥、換向板、排雜絞龍、撥棉輥、鋼絲刷、弧隔板、塵棒、溜雜板及機架組合而成。提凈部由刺條輥、鋼絲刷、除塵棒、回收輥(1)、回收輥(2)、撥棉輥(1)、撥棉輥(2)、格條柵(1)、格條柵(2)、排雜絞龍等部件組成。傳動系統(tǒng)由2臺電動機帶動。7.5kW電動機帶動清鈴部各輥及各絞龍,15kW電動機帶動提凈部各輥及阻風閥及排雜絞龍。

    工作過程如下:首先,子棉經(jīng)進料口進入后由換向板操縱其流向。若子棉不需清理,可向前扳動換向板換向手柄,使子棉通過清鈴機前部排出清鈴機;若子棉需要清理,可向后扳動換向板換向手柄。
    子棉在重力的作用下均勻落到個拋擲輸送器上,個拋擲式輸送器將子棉喂給大齒輥,依附在齒輥表面的子棉和雜質(zhì)在鋸齒的勾拉下隨大齒輥旋轉(zhuǎn),當碰到阻鈴板時,鈴殼被擋回原拋擲輸送器,該拋擲輸送器將雜質(zhì)(包含鈴殼、棉稈、棉葉等)和部分子棉送到機器的一端,在重力作用下掉到第二個拋擲輸送器上,第二個拋擲輸送器又將子棉拋喂給大齒輥,一般雜質(zhì)被反彈回來,子棉被鋸齒勾走,同時,該拋擲輸送器又將雜質(zhì)和少部分子棉送到機器外。上述、第二拋擲輸送器的底板沖有圓孔,使細小雜質(zhì)在輸送過程中排到第三個輸送器上,大刺輥勾拉的子棉,先遇一鋼絲刷被抹緊,雜質(zhì)則在離心力和排雜棒阻隔作用下,脫離齒輥。除鈴后的子棉隨齒輥一同旋轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)至刷棉輥處被刷下,之后由一調(diào)節(jié)擋板操縱或排出機外,或喂入除棉稈機。
    除鈴后的子棉,在重力作用下均勻喂入除棉稈機的上工作輥,一排固定的鋼絲刷把子棉抹在鋸齒上,隨著工作輥高速旋轉(zhuǎn),雜質(zhì)產(chǎn)生20～30倍于自身重量的離心力,再在3根排雜棒的有效阻隔下,脫離工作輥,同時有一部分子棉也脫離工作輥,在重力作用下喂入第二或第三(回收輥)工作輥,一部分受到較大離心力的雜質(zhì),直接排入雜質(zhì)絞龍。潔凈的子棉被刷棉輥刷下,排出機外。喂入第二工作輥的子棉,經(jīng)歷的過程同上;喂入第三工作輥的子棉數(shù)已很少,使刷齒能更有效地勾拉子棉,雖然其轉(zhuǎn)速略低一些,但在格條柵網(wǎng)底的作用下,能更有效地清除雜質(zhì),全部雜質(zhì)被絞龍排出機外。第二、第三工作輥上潔凈的子棉,被同一個刷棉輥刷下,排出機外。
    圖7-24為美國拉姆斯公司生產(chǎn)的提凈式鈴殼清理機。

    6MQL系列提凈式子棉清理機的技術(shù)特性見表7-7所示。

    3.鋸片滾筒式子棉清理機
    鋸片滾筒由鋸片和隔圈相間套在軸上而成。鋸片滾筒不僅起到?jīng)_擊、阻滯子棉的作用,還起到篩分雜質(zhì)的作用。
    沖擊式清花機為鋸片滾筒式,主要用于清除子棉中的細小塵雜和部分棉枝,也可用于清理皮棉(清理皮棉不用落棉回收裝置)。它的特點是能充分開松子棉,在松棉、除雜過程中對子棉纖維的損傷很小。
    沖擊式清花機的特點是沒有除雜篩網(wǎng),可減少子棉在清理過程中因和網(wǎng)面摩擦而造成的棉結(jié),并且設有落棉回收裝置,減少了棉纖維的損失。
    沖擊式清花機的特點:
    (1)能清除軟特雜。如前所述,軟雜回收輥能纏繞子棉中的軟特雜,待停機時,再由人工取出其上的纏繞物。
    (2)能對不同子棉做不同處理。圓鋼格條柵可以移動調(diào)整,以滿足不同性狀子棉的處理要求。對于整理后能升級的子棉,可進行大清大排處理。
    (3)松棉效果好。能充分開松子棉,在松棉、除雜過程中對子棉纖維的損傷很小。
    影響沖擊式清花機清雜效率的因素除子棉性狀以外還有以下幾方面。
    ①刺釘滾筒、鋸片滾筒的表面線速度及線速度比:沖擊式清花機依靠刺釘和鋸齒對子棉沖擊、撕扯進行松棉除雜,因此,刺釘滾筒、鋸片滾筒的表面線速度越高,子棉受到的沖擊作用越強烈,清雜效率越高。但線速度過高會損傷纖維和棉子,產(chǎn)生棉結(jié)、索絲等疵點。為此,刺釘滾筒表面線速度不得超過11m/s,鋸片滾筒的表面線速度不得超過8m/s。刺釘滾筒和鋸片滾筒表面線速度比越大,子棉受到的撕扯作用就越強烈,松棉效率、清雜效率越高。但線速度比過大,會損傷纖維和棉子。通常,刺釘滾筒和鋸片滾筒的線速度比不得超過1∶0.6。
    ②鋸片片距:鋸片滾筒不僅起到?jīng)_擊、阻滯子棉的作用,還起到篩分雜質(zhì)的作用。一般地,鋸片片距越大,雜質(zhì)越簡單從鋸片之間墜落,清雜效率高,但同時也易排落單粒子棉,加重回收部分的負擔,甚至造成落棉損失,增加衣分虧損。反之,大型雜質(zhì)不易排落,清雜效率低。鋸片片距應小于子棉瓣的腰徑或單粒子棉的直徑,要求小于20mm。
    ③相鄰鋸片滾筒齒尖之間的距離:此距離大,清雜效率高,但排落的單粒子棉也多;反之,雜質(zhì)難于排落,甚至發(fā)生鋸齒相碰擦的事故。故此距不宜過大或過小,要求小不低于5mm,大不超過18mm。
    ④刺釘滾筒刺端和鋸片滾筒齒尖之間的距離:此距離大,既減弱了刺釘對子棉的打擊作用力,也減弱了鋸片滾筒對子棉的摩擦阻滯作用,使清雜效率下降;反之,清雜效率高,但會產(chǎn)生許多單粒子棉并造成落棉過多,嚴峻時產(chǎn)生破子現(xiàn)象。此距離必須大于棉子的腰徑,要求小不低于9mm。
    ⑤U形鋸齒滾筒和鋼絲刷條、格條柵及排雜調(diào)節(jié)板的間距:一般情況,這些間距大,雜質(zhì)不易被U形鋸齒滾筒鉤住,清雜效率高,但排出機外的雜質(zhì)中單粒子棉和小花頭也多,衣虧加大;反之,清雜效率低。一般鋸齒和圓鋼格條柵的間距為10mm,鋸齒和鋼絲刷條的間距為0～5mm,鋸齒和可調(diào)排雜板的間距為5mm。
    MQZ系列沖擊式清花機的結(jié)構(gòu),如圖7-25所示。它由喂棉、開松除雜、落棉回收等部分組成。

    喂棉部分由喂棉輥、軟雜回收輥、盛棉斗等機件組成。該部分的作用是把子棉均勻地喂入開松除雜部分,同時由軟雜回收輥纏繞子棉中的軟特雜,達到分別軟特雜的目的。
    開松除雜部分由5個刺釘滾筒和5個鋸片滾筒組成。5個刺釘滾筒平行布置在上,5個鋸片滾筒平行布置在下,它們和水平面成45°傾斜。鋸片滾筒由鋸片和隔圈相間套在軸上而成。
    落棉回收部分由鋼絲刷條、U形鋸齒滾筒,即下回收輥、排雜調(diào)節(jié)板、可調(diào)格條柵、中回收輥、上回收輥、排雜螺旋等組成。其作用是回收松棉除雜部分排落的單粒子棉、小花頭和僵瓣棉。
    MQZ系列沖擊式清花機的技術(shù)特性見表7-8。

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