〔山東天鵝棉業(yè)機(jī)械股份有限公司，山東濟(jì)南250032〕

隨著棉花加工企業(yè)向著大型化、集約化、智能化的方向發(fā)展，加工周期逐漸縮短，單機(jī)加工量越來越大，設(shè)備機(jī)幅寬度逐漸加寬，與籽棉分離器（下稱分離器）連接的三角箱每個(gè)加工車間有6個(gè)左右，制作不好或連接不合理的時(shí)候容易引起籽棉跑偏，造成籽清機(jī)的清理效率下降約50%。

以往根據(jù)安裝工人的制作經(jīng)驗(yàn)，三角箱的長(zhǎng)度一般都在1.8 m以上，前面有2 m左右的直管或者增加一個(gè)30°左右的小彎頭能把籽棉均勻地分開?？墒怯袝r(shí)在完全按照這種尺寸制作的情況下，籽棉還是會(huì)跑偏。而由于部分加工廠是老車間改造，受空間制約，只能縮短尺寸才能安裝，因此，傳統(tǒng)的三角箱已不能把籽棉均勻地分散開，需要在內(nèi)部增加新結(jié)構(gòu)才能滿足要求。

一、籽棉與風(fēng)力的分離過程

棉花加工過程中，風(fēng)力系統(tǒng)占整個(gè)軋花工藝總電耗的40%左右，籽棉主要靠風(fēng)力完成輸送，但籽棉與風(fēng)機(jī)葉輪不接觸，其借助分離器的塵籠網(wǎng)面將籽棉和風(fēng)力分離。籽棉輸送途徑主要是圓形管道，而分離器的進(jìn)棉口是長(zhǎng)方形形狀，在進(jìn)入分離器前需要做一個(gè)天方地圓，類似三角形狀的殼體進(jìn)行轉(zhuǎn)換（俗稱三角箱），地圓和籽棉圓形管道連接，天方和分離器進(jìn)棉口連接，籽棉進(jìn)入密閉的殼體后，依靠行進(jìn)的慣性沖擊到分離器的殼體，因空間的急劇擴(kuò)大使風(fēng)速和風(fēng)壓驟然降低，依靠籽棉的自身重力落入分離器下面的閉風(fēng)閥排出。

二、籽棉跑偏現(xiàn)象的影響

1.籽棉集中，擴(kuò)散不開，影響清理效率。2.籽清機(jī)刺釘輥筒有一半沒有物料，起不到清理的作用，影響清理效果。3.籽棉跑偏，造成籽棉設(shè)備兩側(cè)軸承受力不均勻，容易損壞軸承。通過觀察軋花廠使用情況，籽棉跑偏是普遍存在的現(xiàn)象，問題的癥結(jié)就在于三角箱的制作和連接不合理。

三、新三角箱的設(shè)計(jì)理念

設(shè)計(jì)一種全新的帶有補(bǔ)風(fēng)口、調(diào)節(jié)板和彎頭的新三角箱，它的主要結(jié)構(gòu)分四部分：

第一部分是天方地圓，地圓部分和籽棉圓管連接，天方部分和新三角箱中間部補(bǔ)風(fēng)扁管連接。

第二部分是補(bǔ)風(fēng)扁管，起承前啟后的作用，兩側(cè)設(shè)計(jì)有插板式補(bǔ)風(fēng)擋板。

第三部分是可調(diào)節(jié)均勻分配器，和補(bǔ)風(fēng)扁管連接。主要結(jié)構(gòu)是由上下兩塊鋼板和左右兩塊側(cè)板用螺栓連接起來，上下兩塊鋼板留有長(zhǎng)形孔和圓孔，下面鋼板留有檢修門，分配器里面靠近小方口的位置上下兩塊鋼板之間安裝有旋轉(zhuǎn)軸，旋轉(zhuǎn)軸上軸向方向焊接厚度2.5 mm～3 mm的鋼板，寬度小于上下兩面板作為調(diào)節(jié)板，旋轉(zhuǎn)軸上下用螺栓固定于上下兩面板上（非鎖緊狀態(tài)）。鋼板另一邊也焊接在圓軸上，使之可以繞著旋轉(zhuǎn)軸左右進(jìn)行圓周轉(zhuǎn)動(dòng)。作用于旋轉(zhuǎn)軸上的力是由電動(dòng)推桿完成，由卡套、鎖緊軸、電動(dòng)推桿組成。調(diào)節(jié)板的開合大小主要通過電動(dòng)推桿的進(jìn)退完成。

第四部分是彎頭，一端連接分配器，另一端連接分離器，曲率半徑1 000 mm ～1 200 mm，角度30°～40°，由上下兩塊鋼板卷成圓弧形，兩側(cè)有密封板。

四、新三角箱的工作原理

分離器內(nèi)有網(wǎng)孔直徑4 mm左右的塵籠網(wǎng)面，網(wǎng)面在密閉的殼體里面，里面有軸和支撐固定，跟隨電動(dòng)機(jī)一塊轉(zhuǎn)動(dòng)，一側(cè)或兩側(cè)有吸風(fēng)扁管，風(fēng)力通過吸風(fēng)扁管進(jìn)入塵籠網(wǎng)面，然后再通過網(wǎng)孔轉(zhuǎn)換風(fēng)量風(fēng)壓，高的風(fēng)壓和風(fēng)速迅速通過網(wǎng)孔和三角箱進(jìn)入圓形管道，使圓形管道形成一個(gè)負(fù)壓狀態(tài)從而吸動(dòng)籽棉進(jìn)入管道，籽棉以25 m/s以上的速度在管道內(nèi)急速進(jìn)入三角箱，由于空間的急劇擴(kuò)大，速度降至12 m/s～15 m/s，依靠慣性沖擊到殼體，空間進(jìn)一步加大，風(fēng)壓和風(fēng)速進(jìn)一步降低，然后靠籽棉的自身重力落入下面轉(zhuǎn)動(dòng)的閉風(fēng)閥排出。

由于風(fēng)力的吸附作用，塵籠網(wǎng)面內(nèi)外均是負(fù)壓狀態(tài)，因此延伸到管路的最末端。籽棉主要輸送途徑是圓形管道，直徑320 mm～390 mm，籽棉在圓管內(nèi)以25 m/s以上的速度高速進(jìn)入分配器，分配器與分離器連接的長(zhǎng)方形口是2 700 mm×200 mm（以天鵝設(shè)備為例），在進(jìn)口圓管變?yōu)槌隹诜焦艿臓顟B(tài)下，總長(zhǎng)度定為2 500 mm。因?yàn)榻孛娣e突然擴(kuò)大，所以風(fēng)速風(fēng)壓驟降，籽棉在三角箱的方管壓力下逼迫著朝四周散開，就好像洪水決口一樣。風(fēng)力的運(yùn)動(dòng)路線受安裝、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的影響沒有按照預(yù)想的線路走，有時(shí)籽棉會(huì)偏向一邊，這時(shí)候應(yīng)先打開補(bǔ)風(fēng)擋板，由外來的風(fēng)力沖擊籽棉線路，迫使它改變運(yùn)動(dòng)軌跡。兩調(diào)節(jié)板的初始狀態(tài)是分別接近平行于靠近一側(cè)的側(cè)板，調(diào)節(jié)補(bǔ)風(fēng)擋板不能完全改變籽棉運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí)，就需要調(diào)節(jié)擋板的角度來干擾籽棉的運(yùn)動(dòng)方向，用電動(dòng)推桿帶動(dòng)調(diào)節(jié)板慢慢地打開一定的角度，讓籽棉沖擊到調(diào)節(jié)板上強(qiáng)制改變運(yùn)動(dòng)軌跡，相當(dāng)于籽棉走的S形路線。籽棉在風(fēng)力的作用下以12 m/s～15 m/s的速度沖擊到彎頭后，摩擦力增大，進(jìn)一步增加了阻力，降低了風(fēng)速，改變了籽棉的運(yùn)動(dòng)軌跡，促使籽棉均勻地進(jìn)入分離器的殼體內(nèi)。

五、各部件作用

第一部分天方地圓，起圓管變方管的過渡作用，方便連接與安裝，在風(fēng)力輸送系統(tǒng)中應(yīng)用很多。

第二部分補(bǔ)風(fēng)扁管，承前啟后，調(diào)節(jié)籽棉運(yùn)動(dòng)軌跡，人為調(diào)節(jié)擋板的開合程度。

第三部分可調(diào)節(jié)均勻分配器，通過控制電動(dòng)推桿調(diào)節(jié)擋板的角度，改變籽棉運(yùn)動(dòng)軌跡。

第四部分彎頭，可以增加籽棉阻力，降低風(fēng)速，使籽棉有時(shí)間進(jìn)行擴(kuò)散，均勻地進(jìn)入分離器的殼體內(nèi)，只余下少部分吸附在籽棉分離器內(nèi)的塵籠網(wǎng)面上。

關(guān)鍵點(diǎn)：1.調(diào)節(jié)擋板的旋轉(zhuǎn)角度。角度太小，起不到均勻調(diào)節(jié)作用；角度太大，容易使籽棉偏離另一側(cè)，影響清理效果。2.調(diào)節(jié)擋板的長(zhǎng)度。調(diào)節(jié)板太短，籽棉撞擊后來不及改變運(yùn)動(dòng)軌跡又被快速吸到塵籠網(wǎng)面上，起不到調(diào)節(jié)的作用；調(diào)節(jié)板太長(zhǎng)，又會(huì)把籽棉完全擋住，使局部塵籠網(wǎng)面沒有籽棉，影響清理效果。