關于高產單軸流開棉機的研究

楊軍艷，何洪柱

（青島宏大紡織機械有限責任公司，山東 青島266101）

單軸流開棉機應用在純棉清梳聯流程中，對抓棉機輸送來的原料進行開松和除雜，起開松除雜的作用。本文通過對單軸流開棉機的研究，進一步提升企業高產清梳聯在市場的應用和推廣，提升企業在紡機行業的核心競爭力。

1 清梳聯發展狀況

清梳聯是棉紡工程實現連續化、自動化、現代化的重要標志之一，是新工藝、新技術、新設備、新材料在紡紗生產中應用的結果，它能穩定和提高生條與成紗質量，減少回花，提高制成率；節省占地面積，節約用人，節省能源，提高勞動生產率，改善勞動環境。清梳聯工藝已經普遍應用于環錠紡普梳、精梳、氣流紡及新型紡紗工藝，而且用來加工棉與非棉原料均取得了優異的品質。

目前生產清梳聯設備的主要廠家在國內有三家：經緯紡機、上海克羅斯羅爾公司和蘇拉（金壇）公司。國外生產全流程清梳聯設備的生產商有德國特呂茨勒公司和瑞士立達公司，目前這兩家企業也已經在國內建立了加工制造廠，其中德國特呂茨勒公司的清梳聯流程開清部分產量最大可達2000kg／h，并向高效短流程方向發展。國內高產清梳聯流程配置工藝優化研究一方面要不斷消化吸收國外同類先進技術的優點，同時還要大膽創新，擁有完全屬于自己的核心技術和自主知識產權，這樣才能不斷縮小與國外先進水平的差距，才能進一步提高國產清梳聯技術水平，滿足市場和用戶需求。

2 單軸流開棉機關鍵機構分析

2.1 研究軸流開棉機的重要性

單軸流開棉機在清梳聯流程中起著首道開松除雜的作用，為后序均勻混合奠定基礎，并為精細清棉功能創造條件。這就要求單軸流開棉機對抓棉機輸送來的原料進行高效開松、除雜。原棉的開松和除雜作用過程是相輔相成的，在將原棉松解成小棉束的同時，使纖維與雜質分離，通過機械落雜部分完成除雜作用。

開清棉工藝的重點應放在抓棉、預開松及除雜方面。清梳聯采用往復抓棉機后實現精細抓棉，棉束重量比原傳統清棉要小得多。清梳聯要求各棉箱密度穩定，因而要求開清棉各機的運轉率在95%～100%；要求各機對原棉的打擊力度比傳統清棉工藝要低，才能防止纖維扭結和損傷的產生、短絨和棉結的產生及雜質的破碎。其工作重點應放在抓棉與預開松除雜（重力除雜和自由打擊的軸流開棉機）階段，最大可能地使抓棉機運轉率在90%以上，以實現抓小、抓細、抓勻、抓全和將大雜、硬雜、不孕籽等雜質在自由打擊的設備中盡最大可能除掉，就可以改善原棉的均勻混和與精開棉的開松除雜效果，并為精開棉減少打擊力度創造條件。隨著清梳聯系統產量的提升，單軸流開棉機更要滿足高產清梳聯系統的需求，并充分發揮開松除雜的功能。

2.2 單軸流開棉機結構分析

單軸流開棉機如何適應高產量時對棉束開松和除雜的要求，這是單軸流開棉機提高產量需要解決的問題之一。提高單位時間原料的開松率是提高打手開松效果的一條途徑。在打手筒體有效工作幅寬區域內增大打手角釘密度，即增大打手對原料的打擊次數，以確保產量提高時打手對原料的開松和除雜質量。打手結構如圖1所示。

圖1 打手結構

棉流通道在單軸流開棉機中主要起引導氣流和棉流的作用，棉流通道由導流板組成。原料由進棉口切向進入打手室內，在氣流的作用下沿導流板圍繞打手輥筒外表面螺旋前進，沿著輥筒打手軸向在打手室內旋轉開松梳理。提高單軸流開棉機的產量，既要提高單位時間原料的開松、除雜率，還要減少原料在棉流通道的旋轉次數，減少原料在打手室的時間。減少原料在打手室內停留時間的同時增大棉流通道橫截面積，以確保原料在單軸流開棉機內單位時間的轉移率。棉流通道結構如圖2所示。

圖1 棉流通道結構示意圖

在單軸流開棉機中，棉流沿打手切線方向喂人，在機內沿棉流通道旋轉，最后沿打手切線方向輸出。在落雜室里，被分離的雜質靠離心力和塵棒刀口的分離作用都能夠順利落下，被排雜隔離打手排出；它對大的雜質如不孕籽、棉籽、籽棉等清除效果明顯，對細小雜質也有清除效果，并且它具有微塵分離板和負壓吸口，能排除部分微塵和短絨。因此，這更符合開清初始階段的加工要求，有利于大雜先落、少碎，提高紡紗質量。

基于上述的研究，我們在JWF1107型單軸流開棉機的基礎上試制了一臺高產單軸流開棉機樣機，樣機不僅減少原料在打手室的循環次數，而且還增加對原料的打擊密度，打手角釘密度提高至原來的1.4倍，棉流通道相應拓寬。

3 樣機生產試驗

3.1 青紡聯生產試驗流程

JWF1009往復抓包機→FT245F（B）輸棉風機→AMP2000金屬火星探除器→FT215B微塵分離器→FA125A重物分離器→JWF1107單軸流開棉機／樣機→JWF1029多倉混棉機→JWF1115精開棉機→（JWF1171棉箱＋FT025B自調勻整器＋JWF1203梳棉機）×6×2。

3.2 工藝參數設置

生產環境溫度：22℃，生產環境濕度：50%。

入口壓力：＋62.5Pa，入口風量：2839m3／h，入口FT240F風機設定頻率：50Hz。

出口壓力：－710Pa，出口風量：4053m3／h，出口FT222風機設定頻率：40Hz。

順棉流第一組、第二組、第三組、第四組塵棒隔距皆為8mm。

開松輥轉速：570rpm， 開松輥電機設定頻率：36.1Hz。

3.3 除雜效率試驗

打手在570rpm與720rpm時的配棉如表1、表2所示。

表1 樣機打手在570rpm時原棉的含雜品種

表2 樣機打手在720rpm時原棉的含雜品種

JWF1107與樣機在原棉含雜及各項工藝參數設置一致的情況下所做對比試驗數據如表3、表4所示，青紡聯清梳聯總落棉率按照平均7%來計算。

表3 1小時樣機／JWF1107型單軸流開棉機除雜效率

表4 1小時樣機／JWF1107型單軸流開棉機除雜效率

3.4 試驗結論

3.4.1 在打手速度均為570rpm，其它工藝參數相同，用棉相同，抓棉機參數設定相同時，樣機與JWF1107實際除雜效率相當，樣機略高，均在20%左右。

3.4.2 在原棉含雜率低的情況下，提高打手轉速能夠較明顯地提高除雜效率。

4 總結

通過對JWF1107型單軸流開棉機開松除雜機構的研究與改進試驗，初步驗證了減少原料在打手室的循環次數、增加對原料的打擊密度，有利于提高單軸流開棉機的除雜效率。此次單軸流開棉機改進試驗取得了良好的效果，下一步在高產流程中提高單軸流開棉機的產量以進一步驗證改進效果。

［1］李妙福.清梳聯工藝設備與管理［M］.上海：東華大學出版社，2006.

［2］王修光.FA105A單軸開棉機的改進［J］.山東紡織科技，2011，52（4）：25.

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