■屈 怡 王澤武

〔鄭州棉麻工程技術設計研究所，河南鄭州 450004〕

配棉的目的是要把經過清理的籽棉連續(xù)、均勻地分配給生產線上的每臺軋花機，使軋花機能連續(xù)生產，并使皮棉加工質量具有一致性。

1 配棉的形式

在軋花生產線中，配棉形式主要是負壓配棉、正壓配棉和螺旋配棉。負壓配棉主要指的是三管配棉。三管配棉一般只能應用于4臺型的小型軋花生產線，在內地中小型軋花廠較常見；正壓配棉由于應用于兩臺或兩臺以上的軋花設備時，難于均勻配棉，含塵空氣容易散發(fā)到車間內，風機在車間內，增加了車間內的噪音。改大包型后正壓配棉的形式已見不到了；螺旋配棉是利用螺旋在螺旋槽內旋轉，將籽棉輸送到螺旋槽下面的各個軋花機儲棉箱中。螺旋配棉配棉均勻，能耗小，沒有大的噪聲和灰塵飛揚，易于維修保養(yǎng)。目前經過棉花檢驗體制改革的軋花企業(yè)基本上都采用了螺旋配棉的方式。在機采棉工藝中，用的全都是螺旋配棉的方式。

2 目前機采棉工藝中螺旋配棉裝置的應用

圖1 機采棉螺旋配棉裝置

圖2 絞龍殼出口與軋花機儲棉箱

如圖1、圖2所示，配棉螺旋裝置由螺旋本體（絞龍）、料槽（絞龍殼）、頭部軸承、尾部軸承、中間軸承、驅動裝置及進、出料口組成。有的還在料槽加裝蓋板防止異物落入或灰塵外揚。為了使籽棉在出料口能順利落入軋花機儲棉箱，絞龍葉片采用特殊的實體面型，是根部厚，端部薄的梯形結構。料槽也可稱做絞龍殼，料槽用的是斜壁槽，絞龍偏向不對稱斜壁槽一側安裝，絞龍葉片與料槽最小間隙是15 mm。中間軸承固定在料槽側壁上，呈斜向懸掛，起支撐、加強絞龍強度的作用。

圖3 配棉螺旋裝置在機采棉工藝中的應用

配棉螺旋裝置的應用是一個系統(tǒng)的應用，它需要同其它裝置和風機一同配合起來，才能應用。如圖3所示，經籽棉清理機清理后的籽棉依靠重力作用落入配棉螺旋內5，再由配棉螺旋送往各個軋花機6的儲棉箱。當籽棉被送到第1臺軋花機儲棉箱上的出料口時，一部分籽棉墜落到第1臺軋花機的儲棉箱里；其余籽棉被繼續(xù)向前輸送，當經過最后一臺軋花機后槽內還有剩余的籽棉時，剩余的籽棉則被輸送至端部的溢流棉箱7內。溢流棉箱內的籽棉通過溢棉卸料器吸棉管8被吸入溢棉卸料器4內，重新排入配棉螺旋裝置5內形成一個循環(huán)。溢棉卸料器4接有風機。風機通過溢棉卸料器吸風管3利用塵籠將籽棉和空氣分離。配棉系統(tǒng)的應用保證了軋花工作的正常進行，是大型、高自動化軋花工程不可或缺的一部分。

3 機采棉清理型螺旋配棉裝置的設計

3.1 設計思路

機采棉在新疆棉區(qū)得到了強勁發(fā)展，機采棉加工工藝也通過多年的實踐，目前也已趨成熟。

圖4 垛位上的手摘棉（前）與機采棉（后）

圖5 機采棉軋花機棉籽卷中撿拾出的大量棉桿

機采籽棉含雜量大是其最主要的特點。如圖4，垛位上雪白的手摘棉（前）與含大量雜質的機采棉（后）的色澤反差強烈。在機采棉加工中幾乎所有的設備都是圍繞著開松、除雜的目的進行的。機采籽棉含雜量遠大于手摘棉，工藝產量的配置也遠大于手摘棉，雖然機采棉加工工藝一般比手摘棉加工工藝多配置了一套預清理系統(tǒng)和一次或兩次烘干系統(tǒng)，但最終的皮棉含雜還是比手摘棉多。機采棉加工中一般配置了兩臺鋸齒皮清機，對皮棉進行兩次強力鋸齒皮棉清理，而手摘棉的皮棉清理一般只一次。機采棉生產線中刺輥對籽棉的打擊次數(shù)遠大于手摘棉。這些因素是纖維長度變短、損傷，索絲、疵點、短纖維含量增加，皮棉原生品質不如手摘棉的原因。如圖5，在機采棉軋花機棉籽卷中撿拾出的大量棉桿。象棉桿類雜質，在機采棉生產線中不易清除。棉桿類雜質在機采棉雜質中占了很大比例，大量棉桿被清理機多次打擊后進入軋花機的棉籽卷，部分棉桿被鋸片切割成小的雜質進入皮棉，增加了皮棉含雜量；大量的棉桿占據(jù)了棉籽卷的有效空間，難以排出，延長了軋花機排雜速度，同時也降低了軋花產量；大量的棉桿對鋸片也會造成過早磨損。工人每過半小時就得開箱清一次棉桿，嚴重影響了產量和生產的正常運行，增加了工人的工作量。

筆者認為，可有效利用配棉裝置，對其進行再設計，使其也參與到對籽棉的清理工作中，最好是針對性的參與到對棉桿的清除中，以減少被軋花機的鋸片軋碎進入皮棉的幾率，降低皮棉含雜率；對配棉裝置再設計中，應使其盡量少的強力打擊籽棉，以盡量保護皮棉品質。

3.2 清理型螺旋配棉裝置的設計

圖6 清理型螺旋配棉裝置原理簡圖

在本設計中（圖6），筆者在傳統(tǒng)配棉絞龍的基礎上重新再設計，將刺釘11與絞龍葉片9等距的焊接在一起，刺釘11高出絞龍葉片9的圓周50 mm。增加了格條漏底13及塵雜罩殼14、出雜口15、排雜絞龍16、排雜吸管17。

在本設計中：從籽棉清理機出口2排出的籽棉從螺旋配棉進口8進入配棉螺旋罩殼7內。焊接有刺釘11的絞龍葉片與格條漏底13對進入的籽棉邊向前推進，邊用刺釘打擊籽棉。籽棉受到攪動、打擊，在與格條漏底13作用下，使籽棉上附帶的雜質被進一步松解，在輕柔打擊中更利于棉桿類的雜質脫離籽棉，雜質從格條漏底13的棒條間隙中排出。排出的雜質進入塵雜罩殼14內滑向出雜口15。排雜絞龍16將所有雜質絞到排雜吸管17的位置，最后塵雜由風機通過排雜吸管17抽走。

3.3 清理型螺旋配棉裝置的設計特點

圖7 清理單元放大圖與螺旋葉片受力分析

圖8 籽棉清理機清理單元簡圖

3.3.1 如圖7所示，本設計的葉片與鉛垂線具有一定的角度，這個角度使籽棉受到沿絞龍葉片向上的f（在漏底處為向下）和向前的推力N作用，f與N的合力為F，F(xiàn)將籽棉向前推進的同時使籽棉受f的力滑向葉片的外圓。在f與重力作用下籽棉沉在格條漏底13的底部，在刺釘與格條漏底13的作用下打擊籽棉，完成清理。在軋花機的進棉口，格條漏底13是斷開的。這時葉片的傾斜角使籽棉被壓向軋花機的儲棉箱內，利于箱內的籽棉在整個幅寬方向均勻。

3.3.2 絞龍螺距是傳統(tǒng)絞龍螺距尺寸的一半，為了輸送大量的籽棉，絞龍的速度也將提高，這樣籽棉在向前推進中，除了受重力、f力外還受離心力的作用。能使籽棉更好的進入清理區(qū)。本設計中的絞龍轉速遠低于籽棉清理機的刺輥轉速，對籽棉主要起振動、翻攪的作用，對籽棉的打擊力度較小，不易產生強力打擊造成的棉纖維損傷的情況。

3.3.3 本機的清雜效果較好。本機與籽棉清理機聯(lián)合使用，能將籽棉清理機強力松解開的雜質，包括大量棉桿類雜質，進行翻攪、擊打、抖動并在推進中使棉桿類雜質從漏底塵棒縫隙中排出。從而在進軋花機前提前清出大部分雜質。圖8是普通六輥籽棉清理機的清理單元，塵棒漏底與刺釘輥的包角為110°；對比圖7，本機的包角將近180°，也就是刺釘輥在轉一周時，本機的設計將使籽棉與塵棒接觸的時間或路程增加1/3還多。在長度方向上，一般目前大型軋花機兩機之間的間距超過2米。籽棉在2米長度上被推進和清理。綜合清理時間遠大于六輥筒式清理機。

3.3.4 本機的塵雜由排雜絞龍絞到預定的位置后，由風機負壓抽走。在塵雜罩殼內是負壓，避免了灰塵外泄污染車間環(huán)境。

4 結束語

綜上所述，清理型螺旋配棉裝置將配棉與清理的功能集于一身，筆者認為將其應用到機采棉工藝中能起到事半功倍的效果。