第三章开清棉课件

第三章开清棉本章主要知识点：1.开清棉工序的任务；2.开清棉机械的种类，各单机的机构组成，工艺原理和作用分析；3.原料开松、除杂、均匀、混合的原理、方法及分析；4.开清棉联合机的联接及联动控制原理；5.开清棉联合机组合要点和原则；6.开清棉质量评价方法;7.开清棉工序加工化纤的特点。第一节概述

一、开清棉工序的任务

1.开松将棉包中压紧的块状纤维开松成小棉块或小棉束。

2.除杂去除原棉中50%～60%的杂质。

3.混和将各种品级的原棉进行均匀混和。

4.成卷或输送棉流制成均匀的棉卷或棉丛（清梳联）供梳棉工序使用。二、开清棉机械的组成分为主要机械和辅助机械。（一）主要机械1.抓棉机械2.混、给棉机械3.开棉机械4.清棉、成卷机械（二）辅助机械凝棉器、配棉器、除金属装置、异纤分离器等。

三、开清棉联合机的工艺流程国产开清棉机械的发展:63-70s：LA001,LA002,LA004等。代号含义：

L－联合机的代号，A－棉纺类机械代号

0－开清棉工序的代号，0*－第*种型号70s-80s：开清棉联合机FA系列。

90s以后：开清梳联合机。

1.LA004开清棉联合机

A002A自动抓棉机×2→A006B自动混棉机（附A045）→A034六辊筒开棉机→A036豪猪开棉机（附A045）→A036（附A045）→A062电器配棉器→A092A双棉箱给棉机×2→A076A单打手成卷机×2

LA004开清棉联合机1－A002A型自动抓棉机2－A006B型自动混棉机3A034B型六辊筒开棉机

4－A036B型豪猪开棉机5－A092A型双棉箱给棉机6－A076A型单打手成卷机2.FA002开清棉联合机

FA002圆盘抓棉机（2台）FA121除金属杂质装置FA104六辊筒开棉机（+A045凝棉器）FA022多仓混棉机FA106豪猪开棉机（+A045）FA107豪猪开棉机（+A045）A062二路电气配棉器A092AST双棉箱给棉机（+A045）（2台）FA141单打手成卷机（2台）3.清梳联流程自动抓棉机—轴流开棉机—多仓混棉机—多滚筒清棉机---除微尘机—梳棉机第二节抓棉机械

（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

2.往复直行式：如FA006等三、环行式抓棉机（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）抓棉打手(Beater)结构分析打手1.刀盘锯齿：抓取角10度，刀尖角60度。2.刀盘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.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。刀盘（锯齿圆盘）（三）抓棉机的运动

1、打手自转实现对原棉的抓取，高速打手960r/min。

2、打手环行实现对原棉的多包抓取，0.59~2.96r/min。

3、打手升降实现对原棉的连续抓取，每绕一周下降3~6mm。1.结构

抓棉器、直行小车、转塔、棉包台等。

抓棉器：2只抓棉打手；18片刀盘，锯齿刀片均匀排列；

2组肋条；3只压棉罗拉，外2只，内1只。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-输送管道直行式抓棉机（纵向）四、直行抓棉机直行式抓棉机（横向）直行式抓棉机2.运行

双向往复。3.直行抓棉机的特点（1）压棉罗拉的速度等于小车的速度；（2）左右打手反向旋转，盘齿斜向相反；（3）前面打手低于后面的打手；（4）可分组排放棉包，进行程控抓棉（如FA006A，FA006C）。两品种程控抓包机五、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小，好

2.抓棉打手的转速高，好

3.抓棉小车间歇下降的距离大，差

4.抓棉小车的速度快，差

（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（要“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)棉包的松紧、高低要一致、一唛到底；(3)回花要打包后使用。第三节混棉机械

(MixerorBlender)

一、混棉机的作用与分类

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（4～10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（如FA022、FA028)

1.结构和工艺过程

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。FA028多仓混棉机或MCM（特吕茨勒）特点：输棉帘将棉筵直接喂入清棉机，供棉稳定，减少棉结的产生。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5.影响混和效果的因素分析混和延时（第一仓与最后一仓的喂料时间差）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，最大混和延时增加输入量不变：输出量减小，最大混和延时减小（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1-喂棉管道，2-棉仓7-水平导带，5-角钉帘4-均棉罗拉，6-剥棉罗拉2.混合原理程差混棉：同时喂入混棉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、自动混棉机（如ZFA026、FA106A）（一）结构和工艺流程6摆斗、7光电管、8混棉比斜板、9输棉帘、5压棉帘、3角钉帘、4均棉罗拉、2第一打手、1第二打手、11尘格、10漏底（二）作用分析1.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。

2.开松作用分析（1）产生开松作用的位置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。（2）影响开松的因素①隔距：角钉帘子与压棉帘的隔距；角钉帘子与均棉罗拉的隔距

②速度：角钉帘和均棉罗拉的转速

③角钉倾斜角与角钉密度

3.除杂作用分析

①尘棒间的隔距②剥棉打手与尘棒间的隔距③剥棉打手的转速④尘格包围角与出棉形式四、双棉箱给棉机（如A092AST、FA046A）

1.结构和工艺过程1—剥棉打手

2—均棉罗拉3-清棉罗拉4—调节板5—光电管

6—输出罗拉

7—输棉帘8—摇板9—角钉帘10—出棉罗拉11—振动板

12—振动棉箱

2.均棉作用

（1）均棉罗拉与角钉帘（2）振动棉箱（3）光电管3.混和作用

翻滚混和：由角钉帘抓取输棉帘输送的原棉，引起原棉在棉箱内翻滚，达到混和目的。但翻滚剧烈造成束丝和棉团。五、混棉作用比较1.时差混棉2.程差混棉3.夹层混棉4.翻滚混棉六、如何提高开清棉系统混合效能

1.加大仓位数，提高混合效果

2.多仓串联、增加混合次数，提高混合效果

3.提高抓棉工序的混合质量，为多仓混棉机的作用打好基础五、混和效果的评定（一）混入有色纤维法（二）切片法（三）染色评定法

作业3：1.开清棉的任务？开清棉机械的组成？2.写出两种类型抓棉机的工艺过程？3.抓棉机的作用有哪些？影响因素有哪些？4.多仓混棉机的工艺过程？工作特点？5.自动混棉机的工艺过程？作用有哪些？影响因素有哪些？6.画出双棉箱给棉机的示意图？标出各机件的名称，写出他的工艺过程？7.实现混棉作用的方式有哪些？各自的特点？第四节开棉机(Opener)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.自由打击棉块在无握持状态下接受打。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）四剌辊开棉机(如FA101)（三）轴流开棉机（一）六辊筒开棉机1、结构和工艺过程

尘格（FA104）2、作用分析与工艺调整

（1）开松除杂作用的实现①开松作用辊筒角钉对棉块的自由打击角钉与尘棒对棉块的撕扯②除杂作用尘格与打手共同完成

（2）工艺调整①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②辊筒与尘棒隔距：隔距（最小处）递增隔距小，开松除杂强

③尘棒间的隔距：递减大，落棉多④前方风机的转速转速高，开松除杂效果差（二）四剌辊开棉机（FA101型）储棉箱输棉帘6锯齿开棉辊清棉剌辊尘格除杂帘子回击辊剥棉刀

作用：开松、混和、除杂。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工艺流程中。（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。进棉管辊筒出棉管尘棒尘箱上罩盖例2，青岛宏大FA105A单轴流开棉机（或立达UNIcleanB11预清棉机）主要特点：无握持开松，不损伤纤维；V形角钉富有弹性，开松柔和充分，除杂效率高（25％以上）；棉流绕打手5.5圈，开松清除时间长。例3，双轴流开棉机两辊筒平行排列，转向、转速相同；棉流落在两辊筒之间，受自由打击和扯松；棉流绕2-3周输出；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）豪猪开棉机（FA106）

1.工艺过程（见后页图）棉箱光电管调节板木罗拉豪猪打手尘棒金属给棉罗拉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；尘格包容面大（3/4圆周），棉块开清作用好；常配置在联合机的细清区（对初步开松后的棉近一步开松和除杂）；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。2.主要机构与作用（1）豪猪打手豪猪打手结构

打手由19只圆盘组成，每盘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。①尘棒作用开松：棉块撞击尘棒，由于尘棒阻力抖动而开松；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落出，纤维被托持面托持不致落下。

（2）尘棒截面为不等边三角形。

63根尘棒，¾圈尘格，分四组（14、17、17、15根），隔距可调，从入口到出口，逐渐变大，并随原棉含杂而变；②尘棒结构abef为顶面，托持棉块;acdf为工作面，承受撞击；bcde为底面，与相邻尘棒的工作面构成排杂通道。α为清除角，与开松除杂及顶面托持作用有关。α小，开松除杂好，托持作用差。θ为安装角θ↑，尘棒隔距↓，棱角钩住原棉能力下降，托持作用↑，开松除杂↓，落棉↓。θ↓，尘棒隔距↑，棱角钩住原棉能力增加，托持作用↓，开松除杂↑，落棉↑。③打手与尘棒间的除杂作用分析打击排杂：杂质受尘棒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.打手部分的气流（1）气流压力分布头2～3根尘棒区为负压，向打手室进气；以后十多根尘棒区为正压，打手室向外排气；气压变化：渐增-最大-渐减；第30根尘棒以后，正负气压交替区；靠近出口，为负压区。（2）落棉控制方法主要是控制气流分布。合理配置打手和风扇的转速风扇↑，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,减少落棉出口回收区：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。一般采用将车肚隔开，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。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）打手与给棉罗拉间隔距：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。若隔距小，开松除杂好。（5）清除角α↓，开松除杂作用↑（6）安装角：θ↑，开松除杂↓，落棉↓

θ↓，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，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）三只不同形式的打手：角钉式、粗锯齿式、细锯齿式；三打手：直径相同，平行排列，先粗后细，转向互异，转速渐升（1191，2104，3428r/min）；分梳板与打手共同开松；微机控制活动阀门，调节落杂和清棉。三、提高开棉效能应注意的问题

1.开棉机在流程中的位置：一般先安排扯松、自由打击，后安排握持打击。

2.打手的形式：精细开松大多采用梳针、锯片、锯齿打手，开松细致而充分。

3.开松的负效应：损伤纤维作业31.自由打击和握持打击的特点？2.写出六滚筒开棉机、四刺辊开棉机和轴流开棉机的工艺过程？3.画出尘棒及安装示意图？写出三面两角的名称及作用？4.影响豪猪开棉机开松除杂效果的因素有哪些？5.打手与尘棒的除杂类型有哪三种？

第五节清棉机（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+锯齿清棉机+除微尘机棉丛

（一）振动棉箱给棉机混棉机械部分已经讲述。（二）单打手成卷机（FA141）

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.单打手成卷机的工艺过程（FA141）A092AST双棉箱4.清棉机机构分析（1）天平调节装置（均匀控制机构）①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。②机构分析及调节过程（见下页图）

连杆刀口天平曲杆总连杆平衡杠杆支点双臂连杆连杆主动铁炮（恒速）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（2）综合打手翼式打手：打手的刀片具有一定的刀口角度（约70º），横跨整个棉层宽度，不能深入棉层，但打击力大，除杂能力强。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。是国内的成熟产品。（3）尘笼和风机①作用：将散棉凝聚均匀成棉层，并清除细小杂质。

②结构和工作过程上下尘笼、风道、风机等组成。（下尘笼内加挡板以防止棉层结构不均）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；细小杂质进入尘笼，通过风道、风机进入尘室。5.成卷要求：①棉卷定长：定长自停②减少退卷时的棉层粘连：棉层加压、防粘罗拉③棉卷成形良好、卷绕紧密：棉卷加压防止退卷时棉层粘连，用凹凸防粘罗拉轧出槽纹；凹凸错开。6.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FA031中间喂棉机+FA108E锯齿辊筒清棉机；FA109三辊筒清棉机（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）FA109三辊筒清棉机第六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2～3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。A092ASTA045B凝棉器进棉斗配棉头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2~3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.控制方法现多采用光电联动装置由后到前逐台控制。

2.开关车的顺序开机：从清棉机到抓棉机，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；3～4个开清点化纤：2～3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）FA022-6FA104六辊筒（A045B）FA107豪猪（A045B）A062电器配棉A092AST（A045B）（2台）FA141成卷机（2台）红色为带间道

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）A062A092AST（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型桥式磁铁AMP2000火星、金属探测器FA109三刺辊清棉机FA028六仓混棉机FA103型双轴流开棉机FA151除微尘器FA177A

喂棉箱×10FA225

梳棉机×10郑州宏大：FA006往复抓棉机FA051A凝棉器+FA103A双轴流开棉机FA028多仓混棉机+FA109三刺辊开棉机FA171棉箱+FA221D梳棉机（或其它型号的梳棉机）。德国特吕茨勒：

BDT019型抓棉机