第三章开清棉.ppt

第三章开清棉,第一节抓棉机械（BalePlucker）,一、抓棉机的作用1.从棉包中抓取原棉喂给前方机械2.初步开松、混和二、抓棉机的分类1.环形回转式：如FA002等（自动抓棉机、圆盘抓棉机）2.往复直行式：如FA006等,环形回转式圆盘抓棉机,往复直行式抓棉机,三、圆盘抓棉机（一）结构及其作用,1-输棉管2-抓棉小车3-抓棉打手及肋条4-中心轴5-内圈墙板6-堆棉台7-外圈墙板8-行走轮,（二）抓棉机工作原理1、打手自转（700960r/min）伸出肋条实现原棉抓取2、打手环行(0.592.96r/min)实现对一层棉包抓取车3、打手升降（每次36mm）实现多层抓取。（由齿轮减速电机通过链轮、链条、4只螺母、四根丝杆传动）,1.刀盘锯齿参数：抓取角10度，刀尖角60度。2.刀片密度：齿数自内向外由稀到密分三组，第一组9齿/盘；第二组12齿/盘；第三组15齿/盘。3.左右倾侧：各刀盘的刀片三个一组，相对于圆盘平面作左斜、平行、右斜分布。,（三）抓棉打手(Beater)结构分析,FA002抓棉机主要技术特征,产量：800kg/台时堆放棉包重量：4000kg（2台）小车机架尺寸：26408001425小车回转速度：0.592.96r/min抓棉打手直径：385mm打手转速：740r/min刀片伸出肋条距离：2.57.5mm（可调）打手间歇下降距离：36mm/次（可调）全机净重：1600kg,（一）结构,四、直行抓棉机,1-光电管2-抓棉器（3-抓棉打手4-肋条，5-压棉罗拉）6-伸缩管7-转塔8-行走小车（9-卷带装置，10-覆盖带，11-输送管道，12-行走轮，13-轨道）,直行式抓棉机（横向）,（二）工作原理及特点,1.打手转向：双向往复，左右打手反向旋转，盘齿斜向相反2.打手高低：前面打手低于后面的打手，抓棉速度高，棉块小，5000kg（一侧）抓棉打手直径：300mm，转速：1250r/min打手刀片顶端离地面距离：30mm打手间歇下降距离：210mm/次小车往复速度：10m/min压棉罗拉外圆线速度：10m/min压棉罗拉直径：两侧两根130，中间一根116外形尺寸：2190051643242mm机器净重：4000kg,五、抓棉机的作用分析与工艺调整（一）开松作用影响开松的工艺参数：1.刀片伸出肋条的距离（2.5-7.5mm）小，好2.抓棉打手的转速(700-900/1200-1400r/min)高，好3.抓棉小车间歇下降的距离(3-6/2-10mm)大，差4.抓棉小车的速度(1-2m/min)快，差5.抓棉打手的结构刀片数、参数等,（二）混和作用影响混和的因素：1.小车运行速度和运行效率速度高，混和效果好；运转效率高(“勤抓少抓”)，效果好。2.棉包的排列(1)周向分散、径向叉开（横向错开、纵向分散）(2)松紧高低一致、一唛到底；(3)回花要打包后使用。,第二节棉箱机械(MixerorBlender),一、作用与分类1.作用：混和、开松除杂、均匀给棉2.特点：有较大的棉箱和角钉机件3.类型（1）多仓式（410仓）（2）棉箱式：如ZFA026，以混棉为主；A092A，以均匀给棉为主。,二、多仓混棉机（一）时差混合式混棉机1.FA028的结构和工作原理,棉气分离：前后隔板的上半部分均为网孔板棉流入仓：空气经网孔板进混棉道，网眼被遮，微压差开关发出换仓信号第2仓光电管6：最后仓满时2仓纤维存量低于光电管启动下循环,给棉罗拉：六翼钢板,打手：六翼齿形钢板，相邻两翼齿顶和齿根交叉排列，使齿顶对原料的打击点分布均匀。,（一）时差混合式混棉机2.空仓喂料自然梯度：先依次将各仓喂满，再开车自动运转人工梯度：先人工控制各仓喂料高度差，再。3.混和原理时差混和：机器各仓同时输出的原棉，在喂入机器时存在时间差（见下图）4.工作特点逐仓喂入、阶梯储棉、同步输出、多仓混棉。,人工控制形成垫底原棉,（一）时差混合式混棉机5.影响混和效果的因素分析混和延时：第一与最后仓喂料时间差大，效果好。（1）光电管安装高度低,混和延时大，但太低会空仓（后方机台故障），一般安装在棉仓高度的1/3-1/2处。（2）棉仓个数个数越多，混和延时越长。（3）机器的喂入量与输出量输出量不变：输入量减小，最大混和延时增加（4）棉仓容量大，混和延时越长。,(二)程差混合式多仓混棉机(如FA025),1.结构和工艺流程,喂棉管道,棉仓,小混棉箱,均棉罗拉,角钉帘,剥棉罗拉,水平导带,2.混合原理程差混棉：同时喂入机内的同一成分纤维在混棉机内经过的路程不同，使输出时分布在较长片段的棉流中。3.工作特点同时输入、多层并合、先后输出、多层混和,三、ZFA026型自动混棉机,（一）结构和工艺流程,（二）ZFA026型自动混棉机作用分析1.开松作用分析（1）角钉帘子对棉堆的高速抓取；（2）角钉帘子与压棉帘间的撕扯；（3）角钉帘子与均棉罗拉间的撕扯；（4）打手对棉块的快速剥取和打击；（5）打手与尘棒对棉块的撕扯。,（6）影响开松的因素角钉帘子与压棉帘的隔距角钉帘子与均棉罗拉的隔距角钉帘的速度均棉罗拉的速度,（二）ZFA026型自动混棉机作用分析,2.除杂作用分析尘棒间的隔距剥棉打手与尘棒间隔距剥棉打手的转速尘格包围角与出棉形式该机除杂效率一般10%左右落棉含杂率一般70%以上一般用于开清棉流程的起始位置,3.混和作用分析原理：夹层混和（横铺直取，多层混和）横铺直取棉层通过摆斗往复平铺后，由角钉帘同一时间内多层垂直抓取各配棉成分。,四、A092A型双棉箱给棉机1.结构和工艺原理,（1）后棉箱高棉箱+光电管：对具有良好开松度的棉层通过控制棉箱高度来控制出棉密度（2）中棉箱摇板拉耙机构+均棉罗拉：控制后箱输出罗拉6的停与转，均匀角钉帘出棉密度（3）前棉箱光电管+振动板：严控棉箱高度，使出棉密度均匀,剥棉打手,均棉罗拉,清棉罗拉,调节板,光电管,输出罗拉,输棉帘,摇板,角钉帘,出棉罗拉,振动板,振动棉箱,光电管,位于成卷机之前，由3个棉箱逐级控制，起均匀给棉作用,送棉罗拉给棉控制拉耙机构,作用：控制均匀给棉原理：摇板1与棘爪3相联，棘爪3被提起时，送棉罗拉停转，不再进棉；反之进棉。,拉耙机构图,四、A092A型双棉箱给棉机,2.均棉作用,（1）光电管（2）拉耙机构（3）均棉罗拉与角钉帘（4）振动棉箱与光电管3.混和作用翻滚混和：角钉帘抓取输棉帘输送的原棉引起原棉翻滚达到混和目的。但翻滚剧烈造成束丝和棉团,剥棉打手,均棉罗拉,清棉罗拉,调节板,光电管,输出罗拉,输棉帘,摇板,角钉帘,出棉罗拉,振动板,振动棉箱,光电管,第三节开棉机(Opener),开棉机主要任务1.开松：将大块（束）纤维松解为小块（束）；2.除杂：除去（大）杂质；作用形式1.自由开松棉块在无握持状态下接受打击。开松作用缓和、纤维不易损伤、杂质不易破碎、除杂效果稍差。2.握持打击棉块在握持下接受高速打手打击。打击力大、除杂作用强、杂质容易破碎、纤维容易损伤开棉机械的排列顺序：先自由，后握持,一、自由打击开棉机（一）六辊筒开棉机（如A034A、FA104）（二）FA101型四剌辊开棉机（三）轴流开棉机,若干根尘棒组成尘格,（一）FA104六辊筒开棉机,1、结构和工艺过程,组成：1.455辊筒,轴心45自下而上排列2.四排截头圆锥角钉，78只/排；3.转向相同，速比1.11.2递增4.前5只有尘格，尘棒间距可调；5.辊筒与尘格隔距进、出口大，中间小6.V形剥棉刀防回花。,2、作用分析与工艺调整,（1）开松除杂作用的实现,开松：自由打击松解纤维；作用缓和，纤维损伤少除杂：尘格与打手共同完成，杂质从尘棒间隙落出；特点：落杂面积大（5个尘格）；大杂不易破碎，早落少碎除杂效率1820%；前三只间距大，落杂大于后三只但含杂少的原棉不宜用此机。,（2）工艺调整辊筒速度：均速或递增速度大，开松效果好、除杂多；根据原棉品级和含杂率而定辊筒与尘棒隔距：隔距（最小处）递增隔距小，开松除杂强尘棒间的隔距：递减大，落棉多前方风机的转速转速高，开松除杂效果差,（二）FA101型四剌辊开棉机,作用：开松、混和、除杂。特点：本机对原棉有较强的分梳、开松效能，能获得小棉束甚至单纤维。充分而细致的开松，破坏纤维与杂质的联系。该机常与FA061型强力除尘机配套用于除微尘要求较高的转杯纺的开清棉流程中。,（三）轴流开棉机使用角钉辊筒打手，对自由状态下的原棉进行打击和扯松，完成开清作用。原棉在机内沿轴向流动。1、类型单辊筒轴流开棉机双辊筒轴流开棉机,2、结构和工艺过程例1：FA102单辊筒轴流开棉机无握持开松，不损伤纤维，棉流绕辊筒2.5圈，3次通过尘格而外出。,例2：FA105A单轴流开棉机（或立达B11预清棉机）,开松特点：无握持自由打击、辊筒与尘棒、辊筒与螺旋导板之间的撕扯，边走边开松，不损伤纤维；V形角钉富有弹性，开松柔和充分，棉流绕打手5.5圈，开松充分,除杂特点：除杂面积大。具有高效而柔和的开松除杂作用，适合开清初始阶段的加工要求，除杂效率达25%30左右（当原棉含杂为2左右时），有利于大杂早落少碎，对纤维损伤小，避免短绒增加。,两辊筒平行排列，转向、转速相同棉流在两辊筒之间，受自由打击和扯松；棉流绕2-3周输出；,例3：双轴流开棉机,二、握持打击开棉机作用特点：打击作用比自由打击强，开松、除杂作用强，但纤维易损伤，杂质易破碎。,（一）FA106豪猪开棉机1.工艺过程,豪猪式开棉机加工特点：原棉在握持状态下打击，刀片轴间距小，产生更小的棉块，排出小杂；常配置在联合机的中后部位（对初步开松后的棉近一步开松和除杂）；尘格包容面大（3/4圆周），棉块开清作用好；打手型式：豪猪打手和梳针打手，分别用于棉和化纤；另有锯齿打手替代豪猪打手。,42,刀片排列特点：打手由19只圆盘组成，每个圆盘12片矩形刀片，以不同距离向圆盘两侧弯曲均匀打击：全部228把刀片击棉点在轴向无重复无空档。,2.主要机构与作用（1）豪猪打手,尘棒作用开松：棉块撞击尘棒产生抖动开松；打手和尘棒对棉快产生撕扯力而开松。除杂：分离出来的杂质从棒间抖落出，纤维被托持面托持不致落下。,（2）尘棒63根截面为三角形尘棒，圈尘格分四组（14、17、17、15根）与打手隔距随原棉含杂可调，入口到出口逐渐变大；,尘棒结构abef为顶面：托持棉块;acdf为工作面：承受撞击反射杂质bcde为底面：与相邻尘棒的工作面构成排杂通道,为清除角，与开松除杂及顶面托持作用有关。小，开松除杂好，托持作用差。为安装角，尘棒隔距，棱角钩住原棉能力，托持作用，开松除杂，落物。，尘棒隔距，棱角钩住原棉能力，托持作用，开松除杂，落物。,尘棒结构,打手与尘棒间的除杂作用分析打击排杂：杂质受打手打击抛向工作面反射排出冲击排杂：棉块与杂质同时抛向尘棒，受尘棒冲击，棉块速度变为零，而杂质在较大冲击力作用下冲破棉块从尘棒间隙排出。,撕扯分离排杂：棉块受到打手与尘棒的撕扯开松，杂质与纤维分离而靠自重由尘棒间落下。,3.气流对除杂和落纤的影响,（1）气流压力分布规律头23根尘棒处：为负压区，向打手室进气，开设后近风补风口；死箱处：为正压区，打手室向外排气，为主要落杂区。死活箱交界处：气流压力不稳定活箱处：为负压区，开设补风口，可回收部分纤维。,（2）落棉控制方法主要是控制气流分布。打手和前方风扇转速的合理配置风扇，回收打手，落杂、落棉打手速度不变，风扇，棉停留时间、开松落棉尘棒隔距的调节：影响补风量与气流速度进口处：棉块大,补风强,隔距大,有利落杂主落区：棉块小,向外气流急,落杂多,隔距应小些,减少落棉出口区：棉块，杂质，隔距大可回收纤维，若回收少可用小隔距,控制进风方式和路线原则上落杂区少补风，回收区多补风。将车肚隔开形成“死箱”和“活箱”。“死箱”为主要落杂区；“活箱”纤维和小杂回收，大杂落出区。改变上、下进风口比例或补风口位置。,4.影响开松除杂的主要因素（1）打手速度：转速高，开松除杂效果好，但纤维损伤多（2）打手与给棉罗拉隔距：隔距小，开松好但纤维损伤多（3）尘棒间隔距：隔距大，除杂好，但落纤多入口一组大（11-15mm）中间两组中（6-10mm）出口一组小（4-7mm），也可适当放大（4）打手与尘棒隔距：应逐渐放大。隔距小，开松除杂好（5）清除角：，开松除杂作用（6）安装角：，开松除杂，落棉，开松除杂，落棉。（7）气流控制：原棉含大杂较多时，采用前后“死箱”。加工化纤时可采用全“活箱”，减少纤维下落。,1.或称FA109清棉机，用于清梳联流程：排在多仓混棉机之后，集开棉、清棉于一体；,（二）新式开棉机（FA109三刺辊开棉机）,（二）新式开棉机（FA109三刺辊开棉机）,打手形式：三只不同，角钉式、粗锯齿式、细锯齿式打手直径：相同，平行排列，先粗后细，转向互异，转速渐升（1191，2104，3428r/min）；开松：分梳板与打手共同；除杂：微机控制活动阀门，调节落杂和清棉。,（二）新式开棉机（FA109三刺辊开棉机）,作用特点：三只刺辊的角钉具有较强的抓取穿刺能力；开棉刺辊之间隔距较小（3-5mm），对原棉有较强的分梳、开松效能，能获得小棉束甚至单纤维用于清梳联流程：因没有粘卷问题，输入梳棉机的棉层中纤维开松越细致，梳棉负担减轻，是实现高产的重要前提。,三、除杂效能的评定,1、落棉率：反映开松除杂机械的落物数量落棉率=落物重量/喂入原料重量100%2、落棉含杂率：反映落物中落杂的数量落棉含杂率=落物中杂质重量/落物重量100%3、落杂率：反映喂入原棉原料中杂质被去除的数量落杂率=落物中杂质重量/喂入原料重量100%4、除杂效率：反映除去杂质的效能大小除杂效率=落杂率/原棉含杂率100%5、落棉含纤率：反映落物中好纤维的数量落棉含纤维率=落物中纤维重量/落物重量100%,第四节清棉机（Cleaner）,一、清棉机的作用与形式1.作用（1）细致开松（2）清除小杂（3）制成棉卷或棉丛2.形式制卷机组：振动棉箱给棉机+成卷机棉卷制丛机组：中间喂棉机+清棉机+除微尘机棉丛,（一）振动棉箱给棉机混棉机械部分已经讲述。均匀给棉（二）单打手成卷机1.作用：细致开松，清除细杂，均匀成卷。2.组成：开松除杂机构、均匀机构、成卷机构,二、制卷机组,3.FA141单打手成卷机的工艺过程,天平调节装置打手开松除杂尘笼凝棉装置紧压成卷装置,4.清棉机机构分析（1）天平调节装置（均匀控制机构）作用：当棉层厚度发生变化时，天平罗拉速度改变，使单位时间内的喂棉量不变。机构分析及调节过程（见下页图）,调节过程：棉层天平杆头端（尾端）平衡杠杆上摆双臂杠杆逆时针摆动铁炮皮带向下铁炮小头移动被动铁炮减速天平罗拉减速。,钢琴式天平调节机构,天平罗拉,成卷机自调匀整仪,机械式匀整缺点：机构灵敏度差、匀整控制滞后.机电式匀整原理：总连杆处的重锤3装有高精度位移传感器，将棉层厚薄变化信号转化成电压信号送交匀整仪2。调速电动机1改变天平罗拉的转速达到匀整的目的机电式匀整优点：反应灵敏、调速范围宽、变速控制有效,清棉机总线控制智能匀整仪,组成：位移传感器匀整控制器变频器、减速器加压重锤等组成,（2）综合打手翼式打手：打手的刀片具有一定的刀口角度（约70）横跨整个棉层宽度，但打击力大，除杂能力强，不能深入棉层。梳针打手：能刺入棉层内部，使棉层开松，但打击力小，排杂能力差。综合打手：兼有两种打手优点，开松除杂效果好。,（3）尘笼和风机作用：将散棉凝聚均匀成棉层，并清除细小杂质。结构：尘笼、风道、风机组成（下尘笼内加挡板防止分层工作过程：风机转动气流沿风道流动尘笼表面形成负压散棉均匀凝聚在尘笼表面；尘杂进入尘笼经风道进入尘室。,5.成卷要求：棉卷定长：定长自停减少退卷时的棉层粘连：棉层加压、防粘罗拉棉卷成形良好、卷绕紧密：棉卷加压,成卷过程成层棉层加压成卷棉卷加压定长控制由紧压罗拉完成由棉卷加压装置完成由定长控制装置完成,紧压罗拉与加压,作用：将成卷前蓬松的棉层辗平压紧，制成紧密的棉卷，以增加容量，便于搬运。结构:(1)无缝钢管或铸铁空心筒体，节约材料，减轻重量，便于保全。(2)最下面一只直径稍大，其余三只直径相同，齿轮传动，最下方为主动件。(3)上罗拉加压，棉层三次压实。罗拉轴承座可调，以适应棉层厚度变化。,成卷加压装置,紧压罗拉输出的棉层导棉罗拉棉卷罗拉棉卷扦棉卷成卷时，棉卷被一对棉卷罗拉和一只压卷罗拉摩擦带动回转随棉卷直径增加，压卷罗拉上升,6.成卷机作用分析（1）开松作用纤维在握持下接受综合打手的细致开松。一套开清棉流程配2台成卷机。（2）除杂作用尘棒除杂、尘笼除杂。（3）均匀成卷作用天平调节装置改善棉卷的纵向均匀度；上下尘笼的均匀吸附和并合改善棉卷的横向均匀度。,三、制丛机组取消成卷机，直接将棉丛由气流送往梳棉机，减少流程，提高产量。作用细致开松，清除细杂，均匀混和，气流输出。组成中间喂棉机+锯齿辊筒清棉机+除微尘装置；三辊筒清棉机+异纤排除,（1）锯齿辊筒清棉机组,凝棉器吸引棉丛；光电管控制给棉；给棉罗拉将棉丛喂给角钉打手，下方尘格除尘；经开松除杂的棉丛被抛到输棉帘上，由锯齿辊筒清棉机加工。,（2）FA109三辊筒清棉机,（3）异性纤维在线检测和清除装置,2.5.2异性纤维在线检测和清除装置,（3）异性纤维在线检测和清除装置,举例：德国特吕茨勒公司的SCFO异纤检测及分离装置。安装位置：SCFO安装于开清棉生产线最后一道刺辊开棉机之后，梳棉工序之前工作原理：CCD数码像机对开棉网高速扫描，计算机图像识别。精确判定异纤大小及位置探测到异纤时，准确控制相应位置处的喷嘴电磁阀喷嘴射出压缩空气，将异纤吹入废棉收集装置。探测点到分离点距离非常短，以确保可靠性。因探测棉网薄，大大增加探测的机会，以保证后道工序的成纱质量。,（3）异性纤维在线检测和清除装置,在机器1.6宽度范围内，均匀分布了32个喷嘴，当发现异纤和微小杂质时，只启动12个喷嘴，因此每次清除动作损失的纤维很少(仅12)，这种有选择性的清除，及通过调节检测的敏感度，可使好纤维的损失降至最低。,第五节开清棉机械的连接、联动和组合,一、开清棉机械的联接（一）凝棉器（二）配棉器（三）输棉管（四）其他装置,（一）凝棉器1.作用（1）输送棉块（2）排除短绒和细杂2.结构尘笼、风机、剥棉打手,A045凝棉器,A045A（无间道）,A045A（有间道）,（二）配棉器1.作用均匀配棉，一台开棉机23台清棉机，保证生产的连续性。2.A062电气配棉器的结构主要由配棉头和进棉斗组成。,A062型电器配棉器,进棉斗,由活门和扩散管组成，活门控制凝棉器进棉口的开关，由电磁铁（或重锤）、气缸、电控滑阀传动。,（三）输棉管将各台机械联接起来，并输送棉流。,输棉管,棉块在水平管道中的运动,（四）其他装置,作用：清除金属碎物，避免轧坏机件或引发火灾。原理：在抓棉机前方，探测到棉流中含金属，探测器发出信号，打开活门，夹杂棉流从旁路进入排杂棉箱，原棉流中断23秒。,1.除金属杂物装置,2.除微尘装置,1、FT240F输棉风机2、原棉喂入管道3、摆动阀门4、网眼板5、吸风输入管道6、排杂管道7、FT201B输棉风机8、出棉管道9、吸风排尘10、吸风排杂,二、开清棉机械的联动1.控制方法采用光电联动装置由后到前逐台控制。以抓棉喂入为尾端，以棉卷输出为始端，从前向后的顺序逐台开车启动。以此顺序对上述主电动机进行联锁控制。关车的顺序与开车顺序相反。即先停抓棉机，再停混棉机、开棉机，最后停清棉成卷机对单机台来说，先停给棉，再关打手，最后凝棉器停止吸风。2.开关车的顺序开机：清棉机到抓棉机，开启各机。开凝棉器开打手开给棉罗拉关机：从抓棉机到清棉机，关闭各机。关给棉罗拉关打手关凝棉器,三、开清棉机械的组合1.原则精细抓棉、混和充分、逐渐开松、早落防碎、以梳代打、少伤纤维、防火防爆。2.开清点数量原棉含杂3左右时；34个开清点化纤：23个开清点为适应不同原料加工，流程中设有间道，必要时克跳过某一机台。,（1）加工原棉,FA002环型（2台）,FA121除金属杂物,ZFA026预混棉（A045B）,FA106豪猪（A045B）,FA022-6,FA104六辊筒（A045B）,FA107豪猪（A045B）,A062电器配棉,A092AST（A045B）（2台）,FA141成卷机（2台）,开清点棉箱,3.开清棉组合实例,FA002型（2台）,FA121除金属杂物,FA106A梳针（A045B）,A062,A092AST（A045B）（2台）,FA141（2台）,（2）加工化纤,FA022-6型多仓混棉机,（3）清梳联加工棉的工艺流程,FA006往复抓棉机,TF27型桥