■閻秀廣 郭大偉 苗才華 路秋松 姚所幸

〔邯鄲金獅棉機(jī)有限公司，河北邯鄲 056046〕

軋花機(jī)是棉花加工過(guò)程中最主要的加工設(shè)備，把軋花機(jī)分為清花部和軋花部上下兩部分，其中清花部的喂料方式和籽棉清理方式是影響棉纖維原生品質(zhì)的主要因素。為了更好地借鑒過(guò)去有用的經(jīng)驗(yàn)，筆者對(duì)現(xiàn)有軋花機(jī)清花部的喂料和清理方式進(jìn)行了全面的分析和研究，詳細(xì)了解這些軋花機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)，為確定軋花關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)提供參考。

一、喂料對(duì)棉纖維原生品質(zhì)的影響

1.軋花機(jī)喂料方式的研究。

主要研究軋花機(jī)不同的喂料方式，使軋花機(jī)喂料更加均勻，盡可能保持工作箱中棉卷的密度不變，從而使棉纖維在被鋸齒勾拉的過(guò)程中受力均勻，不易被拉斷，降低皮棉中的短纖維率，最大限度地保持棉纖維的原生品質(zhì)。

2.針對(duì)不同喂料方式進(jìn)行分析。

筆者以軋花廠使用的不同型號(hào)的軋花機(jī)為研究對(duì)象，研究喂料方式及喂料均勻狀況對(duì)棉纖維原生品質(zhì)的影響。

我國(guó)早期的5571型軋花機(jī)和80B型軋花機(jī)，其喂花輥轉(zhuǎn)速的調(diào)整是通過(guò)一個(gè)九齒輪驅(qū)動(dòng)花盤(pán)（圖1）進(jìn)行的，在花盤(pán)的不同圓周上分布有6組不同數(shù)量的孔，分別是30、39、48、57、66、75對(duì)應(yīng)6種不同的喂花輥轉(zhuǎn)速 3.33 r/min、2.56 r/min、2.08 r/min、1.75 r/min、1.52 r/min、1.33 r/min。由于傳動(dòng)系統(tǒng)中的各零件存在制造誤差，致使喂花輥的轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定，因此造成喂料不均勻，喂花輥轉(zhuǎn)速不能進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)整，操作者也不能根據(jù)工作箱中籽棉卷的運(yùn)轉(zhuǎn)情況進(jìn)行精準(zhǔn)的調(diào)整。工作箱中的棉卷時(shí)松時(shí)緊，工作箱壓力不斷變化，迫使籽棉在被勾拉的過(guò)程中受力不均勻，增加了皮棉的短纖維率。

現(xiàn)在的98型軋花機(jī)和128型軋花機(jī)喂花輥由交流減速電機(jī)驅(qū)動(dòng)，采用變頻調(diào)速（圖2）方式，實(shí)現(xiàn)喂花無(wú)級(jí)調(diào)速，取代了以往的花盤(pán)調(diào)速裝置，喂花時(shí)連續(xù)可調(diào)。操作者可以根據(jù)工作箱中籽棉卷的運(yùn)轉(zhuǎn)情況實(shí)時(shí)進(jìn)行精準(zhǔn)地調(diào)整，使喂料更均勻，保持軋花機(jī)最佳的工作狀態(tài)。

圖1 花盤(pán)調(diào)速

圖2 變頻調(diào)速

二、清花部對(duì)棉纖維的影響

1.清花部籽棉清理方式的研究。

主要研究軋花機(jī)清花部結(jié)構(gòu)，刺釘輥筒和齒條輥的個(gè)數(shù)及清理路徑對(duì)籽棉清理效果和棉纖維原生品質(zhì)的影響。

2.針對(duì)清花部清理結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。

雖然目前軋花廠使用的軋花機(jī)清花部的結(jié)構(gòu)各異，但是主要結(jié)構(gòu)均由刺釘輥加鋼板網(wǎng)或格條柵、齒條輥加鋼絲刷、撥棉輥、排雜絞龍和各種鈑金件組成。

刺釘輥加鋼板網(wǎng)（格條柵）的作用是對(duì)籽棉進(jìn)行開(kāi)松，清理籽棉中的棉葉、塵土等細(xì)小雜質(zhì)及不孕籽。刺釘輥的直徑大小和數(shù)量是影響其清理效果的直接因素，開(kāi)松刺釘輥筒直徑大、數(shù)量多，籽棉受清理的路徑越長(zhǎng)，清理效果越好；刺釘輥下面鋼板網(wǎng)的網(wǎng)眼越大或格條柵間隙越大，排雜效果越好。可是，刺釘輥數(shù)量過(guò)多，籽棉受到的打擊次數(shù)增加，棉纖維也會(huì)受損；鋼板網(wǎng)的網(wǎng)眼過(guò)大或格條柵間隙過(guò)大，掉落的單粒籽棉也會(huì)增多。

研究5571型、98型、128型3種軋花機(jī)，5571型軋花機(jī)（圖3）清花部只有1個(gè)Φ600 mm的開(kāi)松刺釘輥；98型軋花機(jī)（圖4）清花部由1個(gè)Φ350 mm的開(kāi)松刺釘輥，1個(gè)Φ350 mm的大齒條輥和1個(gè)Φ250 mm的小回收齒條輥組成；128型軋花機(jī)（圖5）清花部由2個(gè)Φ350 mm的開(kāi)松刺釘輥和1個(gè)Φ350 mm的回收齒條輥組成。

圖3 5571型軋花機(jī)

圖4 98型軋花機(jī)

圖5 128型軋花機(jī)

從刺釘輥對(duì)籽棉的開(kāi)松清理效果看，5571型軋花機(jī)清理路徑最短，效果最差；128型軋花機(jī)對(duì)籽棉清理的路徑最長(zhǎng)，徹底開(kāi)松籽棉，格條之間的間距為10 mm，排除的雜質(zhì)最多；98型軋花機(jī)對(duì)籽棉清理的路徑較短，籽棉沒(méi)有完全被開(kāi)松，格條之間的間距為8 mm，排出的雜質(zhì)相對(duì)128較少，部分雜質(zhì)隨籽棉一起進(jìn)入下一道清理工序中。

清花部齒條輥的安裝位置不同，其作用也不同。98型軋花機(jī)中的上面大齒條輥的作用是清理籽棉中的鈴殼、僵瓣、棉稈等大雜，下面小齒條輥的作用是回收初級(jí)清理中隨雜質(zhì)排出的單粒籽棉；128型軋花機(jī)中的齒條輥的作用是回收初級(jí)清理中隨雜質(zhì)排出的單粒籽棉。進(jìn)入98型軋花機(jī)的籽棉被1個(gè)刺釘輥清理后，全部再由大齒條輥勾拉清理，在清理籽棉中的鈴殼、僵瓣、棉稈等大雜的同時(shí)，齒條會(huì)進(jìn)一步損傷棉纖維。進(jìn)入128型軋花機(jī)籽棉經(jīng)2個(gè)刺釘輥開(kāi)松清理后進(jìn)入軋花部，齒條輥只對(duì)由格條柵排出的單粒籽棉進(jìn)行勾拉回收，而對(duì)大部分籽棉不進(jìn)行勾拉清理。從總的清理路徑來(lái)說(shuō)，籽棉進(jìn)入98軋花機(jī)經(jīng)過(guò)1個(gè)刺釘輥再經(jīng)過(guò)1個(gè)齒條輥，而128經(jīng)過(guò)2個(gè)刺釘輥，因?yàn)辇X條輥對(duì)棉纖維的損傷大于刺釘輥，但清理效果要好于刺釘輥，所以98機(jī)型的短纖維含量高，清理效果好。經(jīng)過(guò)“5571型、98型、128型3種機(jī)型短纖維含量的檢測(cè)對(duì)比，其結(jié)果如表1。

再對(duì)比一下刺釘輥外部的鋼板網(wǎng)和格條柵對(duì)籽棉清理效果的影響。早期的98型軋花機(jī)采用鋼板網(wǎng)排雜（圖6），2010年開(kāi)始98型軋花機(jī)采用格條柵排雜（圖7）。近幾年改造的軋花廠好多在同一生產(chǎn)線上同時(shí)存在新老兩種98型軋花機(jī)，經(jīng)觀察發(fā)現(xiàn)鋼板網(wǎng)被棉花堵塞的幾率更大，而采用格條柵新結(jié)構(gòu)的軋花機(jī)排出的不孕籽、棉葉等雜質(zhì)更多，清理效果更好。

圖6 鋼板網(wǎng)

圖7 格條柵

3.探討分析結(jié)果。

通過(guò)對(duì)清花部各輥清理作用和結(jié)構(gòu)的分析可知，5571型軋花機(jī)清理部對(duì)籽棉的清理作用最差；98型軋花機(jī)的清理部對(duì)籽棉的清理作用最好，而且經(jīng)過(guò)齒條輥清理的籽棉流更均勻，有利于籽棉卷在工作箱中的運(yùn)轉(zhuǎn)及鋸片對(duì)棉纖維的鉤拉；128型軋花機(jī)的清理部的清理作用介于5571型軋花機(jī)和98型軋花機(jī)之間。但是，由于考慮到齒條輥的鉤拉對(duì)棉纖維損傷較大，不可避免地造成皮棉中短纖維含量的增加，因此單純從保持棉纖維的原品質(zhì)來(lái)說(shuō)，5571型軋花機(jī)軋出的皮棉中短纖維含量最少，98型軋花機(jī)軋出的皮棉中短纖維含量最多，128型軋花機(jī)軋出的皮棉中短纖維含量介于5571型軋花機(jī)和98型軋花機(jī)之間。

綜合分析，128型軋花機(jī)綜合加工性能最佳，既達(dá)到了對(duì)籽棉的開(kāi)松清理目的，又最大限度地保證了棉纖維的原生品質(zhì)。

三、結(jié)論

通過(guò)理論數(shù)據(jù)分析和多種設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)采樣對(duì)比，清花部在滿(mǎn)足籽棉開(kāi)松、清理效果的前提下，盡量縮短籽棉在清理過(guò)程中的路徑，減少齒條輥對(duì)籽棉的勾拉，避免對(duì)棉纖維造成的損傷，為此必須選擇合理的軋花機(jī)清花部清理結(jié)構(gòu)。