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清梳联棉箱设计要点与创新设计

 

1 前言
清梳联棉箱是联接开清棉机组与梳棉机的设备, 安装在每台梳棉机的后部, 实现连续给梳棉机喂棉, 是清梳联流程中不可缺少的重要设备之一。
目前, 国内清梳联工艺技术应用十分广泛, 各生产清梳联设备公司也都在大力开发清棉机组设备的同时, 重视对清梳联棉箱的研发, 于是喂棉箱设计要点的创新设计问题, 倍受产品开发商及其用户的关注。

2 清梳联喂棉箱的主要功能与要求

清梳联棉箱主要功能是按规定重量, 将筵棉均匀、稳定地喂入梳棉机。喂入梳棉机的筵棉质量的首要要求是: 筵棉在横向和纵向都要均匀一致; 筵棉密度要稳定一致, 使输出的棉层重量稳定, 波动小。
其次, 要求筵棉的棉结增长率低, 从而减轻梳棉机梳理棉结的负担, 即做到喂棉箱的给棉罗拉不缠花, 开松辊不返花等。
第三, 筵棉中所含的短绒和微尘要求降低, 即喂棉箱的滤尘和排尘作用应当有效。

3 清梳联喂棉箱的基本结构

目前, 纺机市场上使用的清梳联棉箱的机型较多, 但其基本结构类同。下面以我公司最新研发且批量生产的 JWF1171 型喂棉箱为例, 介绍如下:JWF 1171 喂棉箱属无回花、连续喂棉的双层棉箱, 采用双气压控制方式, 基本结构如图 1 所示。经清棉机机组开松、除杂后的原棉, 由输棉管道1 送到各台喂棉箱的上棉箱 2, 在配棉头的扩散及排气作用而落下, 原棉又经给棉罗拉 3 加压并形成棉层, 在握持转移中由开松辊 4 开松成细小棉束, 被小风机 5 产生的气流吹向下棉箱过棉通道 7 中堆积,再由振动栅 8 做有规律的振动, 使下棉箱的絮棉形成均匀而紧密的筵棉, 经由输出罗拉 9 向梳棉机给棉罗拉作同步输出, 实现给梳棉机连续喂棉。

 


1- 原料输入管道 2- 上棉箱 3- 给棉罗拉
4- 开松辊 5- 小风机 6- 压力传感器
7- 下棉箱过棉通道 8- 振动栅 9- 输出罗拉
图 1 JWF1171型喂棉箱


在下棉箱过棉通道侧面有压力传感器 6, 不间断地检测过棉通道的压力, 并且即时将检测信号反馈给梳棉机的 PLC, PLC 按梳棉机的道夫速度和工艺设定值, 经转换计算后控制给棉电动机速度, 以保证不断连续输出定量的筵棉。


4. 1 上棉箱储棉室排气装置的设计
原棉经配棉头随气流输入上棉箱的储棉室, 储棉室四面设有排气网眼板, 一方面为控制系统气流量, 保证串连多台喂棉箱能获得均量的原棉; 另一方面排气过程中可将原棉中的短绒和微尘带走, 有效改善输出的筵棉质量。
由于各使用厂家的输棉管道系统及滤尘系统压力有差异, 因此在前侧的排气装置内增加可调节的网眼板, 可实现排气面积的优化选择, 从而提高了喂棉箱的适用性。


4. 2 一对齿形沟槽给棉罗拉的设计
采用一对给棉罗拉积极式给棉机构, 该机构包括一对输出罗拉及一对变位齿轮传动等。两罗拉的外圆尺寸及表面齿形沟槽相同, 若干齿形的顶面上还有一小弧形排气沟槽。工作运转时, 一对罗拉齿形相互咬合, 可将上棉箱落下的原棉夹持加压转移,由于原棉在两相对旋转罗拉间上下通畅转移, 纤维无损伤, 而且光滑齿形的罗拉表面也不会产生粘接棉块或缠花现象, 从而有效改善原棉转移中产生棉结的状况。而传统由单锯齿给棉罗拉与给棉板组成的抓握方式给棉机构, 由于原棉是在旋转的锯齿罗拉与静止的给棉板之间被抓握转移, 难免会导致纤维损伤, 并且易使罗拉的锯齿表面上产生粘接棉块,甚至引发缠花和堵棉现象。
为使一对给棉罗拉对纤维转移过程中有足够的握持力, 其中一个罗拉的两个轴承支座采用可调节间距的机构, 以适用不同产量下不同品种棉层厚度差异对纤维产生握持力的要求, 同时, 在调节罗拉的轴承支座上, 还设有弹簧限位机构, 当有意外遇上大块棉时, 支座上的弹簧被压缩, 此时该罗拉超出原正常工作的位置, 两罗拉之间距离可拉大, 大块棉可顺利地通过, 从而避免两罗拉因意外的大块棉而引起挤伤, 这样可有效地保护给棉罗拉, 即提高了该机构使用的可靠性。


4. 3 六排梳针型开松辊的设计


喂棉箱开松辊位于一对给棉罗拉的正下方, 对给棉罗拉握持转移的纤维作进一步开松, 形成细小棉束后均匀落下至下棉箱通道内。采用六排梳针开松剥棉, 使落下的絮棉能均匀连续有序, 同时, 也有效改善絮棉质量。
开松辊的轴承座设置了上下可调节的机构, 以便获得开松辊与给棉罗拉之间较理想隔距, 从而, 更好地适应纺不同长度的纤维, 已使获得最佳的开松剥棉效果。
开松辊的转速, 对开松剥棉效果至关重要, 只要选择合适的开松速度, 就可防止造成返花或缠花现象, 同时对减少纤维被严重损伤而造成短绒上升和降低产生棉结的增长率。


4. 4 小风机吹风口位置及其管道的设计

在喂棉箱上设置小风机吹风装置, 其作用是使经开松剥下的絮棉能够顺畅地落入下棉箱的过棉通道, 同时还使堆积在过棉通道中的絮棉在吹风压力下形成稳定的密度, 并使在横向及纵向都均匀一致。
小风机的吹风口位置设于开松辊的出棉处, 风嘴朝下并与开松辊成切向方向, 这样可有利于防止产生开松辊返花和缠花现象。
小风机吹风管道的设计直接影响其吹风的效果, 关键在于管道截面变化率以及管道几次折弯扩散角度的设计, 使其吹风有足够的风力, 同时, 吹出的风又能被有效地扩散到整个幅宽, 从而可使堆积在过棉通道中的絮棉密度稳定和横向均匀一致。受安装空间所限, 扩散管道一般设计为两次折弯的结构型式。
小风机是由机外补风, 在进风口处设有风量调节板, 实现小风机吹风系统风量大小的调节, 以满足不同产量的要求。


4. 5 过棉通道内侧振动栅的设计
在下棉箱过棉通道的内侧设置有振动栅, 它由减速电动机、振动杆偏心轴和透气栅组成, 主要作用是让堆积的絮棉中的空气通过透气栅释放出去, 并再次带走尘杂, 经静压箱输出到滤尘系统。这样使絮棉在过棉通道中在横向上更加均匀一致, 同时, 振动栅有规律的振动使絮棉有理想的密度, 且稳定可靠。
振动栅的振幅可通过调节摇杆安装在振臂杆上的不同位置来获得, 从而满足不同产量下对振幅的要求。
另外, 在排尘管道上还设有调节风量的插板, 以平衡滤尘系统的风量, 保障排气效果。

4. 6 一对输出罗拉的设计

为使堆积在下棉箱过棉通道中的絮棉能顺利喂入梳棉机, 在其出口部位设有一对输出罗拉, 并通过与梳棉机给棉罗拉连接的链传动, 选有适当的牵伸比使其保持运行同步, 实现棉层顺畅喂入梳棉机。

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