纺纱设备维护 课程开棉 机械

《纺纱设备维护》课程职业教育“现代纺织技术”专业国家教学资源库开棉机械开棉机械开棉机械的主要任务是对原棉开松、除杂。开棉机的开松是利用各种形式的打手（刀片、角钉或针齿）对原料实施程度不同的打击、分割或分梳，起到纤破坏纤维与纤维或纤维与杂质之间联结力的作用。开棉机的除杂是在打手的周围装有若干尘棒组成的栅状尘格，受高速回转打手作用后的纤维和杂质被投向尘格并与尘棒相撞，纤维块被尘棒滞留，杂质则从尘棒间隙下落。开棉机械自由打击开棉机

握持打击开棉机

棉块在无握持状态下接受打击的开棉机称为自由打击开棉机，其主要特点是：开松作用缓和、纤维不易损伤、杂质不易破碎、除杂效果稍差

棉块在罗拉握持下接受高速回转打手打击的开棉机称为握持打击开棉机，其主要特点是：打击力大、除杂作用强、杂质容易破碎、纤维容易损伤。一、自由打击开棉机（一）FA104型六辊筒开棉机结构和工艺过程

原棉由凝棉器喂入棉箱，给棉罗拉2将原棉喂入第一辊筒4，原料依次接受呈45°倾斜方向的六只辊筒4的开松，杂质通过尘格5的间隙落入尘箱，纤维被下一机台凝棉器吸走。

储棉箱内装有调节板，用以调节棉箱内的储棉量。棉箱侧面装有光电管1，用以控制喂棉机械对本机的喂棉量。为防止辊筒返花，辊筒上部装有剥棉刀3。

FA104A型六辊筒开棉机储棉箱下部装有给棉罗拉，将原料喂给U形刀片打手。经U形刀片打手打击开松后的原料直接喂给第一辊筒。影响开松除杂作用的因素

辊筒转速—第一档：448，492，545，572，632，698r/min

第二档：均为400r/min

第三档：均为494r/min

应根据原棉品级和含杂率而定辊筒与尘棒的隔距—第一、二、三组为8mm，

第四、五组为12mm，

第六只为弧形托板，隔距为18mm。尘棒间的隔距—第一、二、三组为10mm，

第四、五组为8mm。前方机台风扇速度（二）FA101型四刺辊开棉机

原棉在凝棉器的作用下进入储棉箱1内，光电管控制储棉高度，纤维由输棉帘7向前输送，经一对开棉辊6开松后由清棉辊4转移输出，未被抓取的纤维由回击辊2击回棉箱，部分杂质从尘格5落入尘箱。为防止返花，清棉辊前上方装有剥棉刀3。本机的开棉作用主要发生在两只开棉辊之间，因开棉辊锯齿工作角、齿顶角小，因此具有较强的抓到穿刺能力；开棉辊之间隔距较小（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。充分而细致的开松，破坏纤维与杂质的联系。该机常与FA061型强力除尘器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）FA102型单轴流式开棉机

输棉风机将棉流经进棉管3输入机内，随辊筒4的回转和前方机台气流的吸引，棉块以螺旋线绕辊筒运动。辊筒下部由尘棒5包围，辊筒上的角钉将棉块多次抛向尘棒。上罩盖2由三块倾斜导流板7、8、9。原棉回转两周半后沿出棉管1输入下机台，杂质落入尘箱6。该机占地面积小、耗电省、除杂面积大、除杂效率高。双辊筒轴流式开棉机与单轴流开棉机的工作原理相似。

1—原料入口2—排尘出口3—原料出口4—吸落棉出口5—补风口6—吸落棉补风口7—电控箱8—显示屏9—电机室10、11、12—通风口13—排杂打手14—隔距调节推拉杆15—尘棒架16—排尘网板17—开松辊筒18—螺旋导板FA113型单辊筒轴流式开棉机结构

本机的开松作用发生在辊筒的自由打击、辊筒与尘棒之间、辊筒与螺旋导板之间撕扯，边走边开松，边开松边除杂，故开松充分，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。王田

AV-50R

气流式

开棉机

（四）双辊筒轴流式开棉机1—进棉口2—辊筒3—导向板4—尘棒手5—分梳板6—排杂打手7—出棉口二、握持打击开棉机（一）FA106型豪猪式开棉机

1、结构与工过程机台上部附装凝棉器，它由储棉箱1、给棉罗拉5、豪猪打手6和尘格7等组成。储棉箱内装有调节板3可改变棉的储棉厚度，侧面装有光电管2，可根据棉箱内棉量的充满程度控制喂入机台对本机的供料，使棉箱内的原料保持一定的高度。储棉箱下方有一对木罗拉输出原料，并送给一对给棉罗拉。原料在给棉罗拉的握持下接受打手打击。给棉机构由无级变速器传动，可减少给棉机构的惯性。

FA106型豪猪式开棉机纤维块在握持状态下的打击1—打手2—给棉罗拉

握持打击对原料作用剧烈，开松与除杂作用比自由开松强，但纤维损伤与杂质破碎比自由开松严重。在工艺上一般先安排自由开松，后安排握持开松。豪猪打手外形图

豪猪打手结构和刀片弯曲距离1—刀片2—刀片盘3—打手轴4—刀片隔盘豪猪打手打击点分布

打击点不规则排列的目的是使打手高速回转时不易产生轴向气流，影响棉层在横向的均匀分布。

组成：储棉箱、木罗拉、给棉罗拉、豪猪打手、尘格凝棉器吸引原棉并纳入储棉箱，光电管控制原棉高度；调节板可调节棉层厚度；弹簧加压的给棉罗拉握持棉层输出；罗拉无级变速，转速受前方机台控制；棉层在握持下受到打击和分割，被击落的棉块沿打手圆周切向撞击尘棒从而得到松解；夹在棉块中的杂质自尘棒间隙排出；棉块在打手室经多次打击，还受到尘棒棱角阻滞，松解除杂效果好；打手室出棉口附近装有剥棉刀，防止打手返花。FA106系列豪猪式开棉机打手型式

FA106型的打手为豪猪打手，其中打手刀片采用无规则排列，开棉效果好，打手四分之三圆周均有尘棒包围，除杂效率高。

FA106A采用由多块梳针板组成的梳针式滚筒，梳理开松能力强，打手的二分之一圆周有尘棒包围，以满足一定的除杂要求。FA106B型采用由41片锯齿刀盘组成的滚筒，而每个刀盘上有30个锯齿，其上锯齿分别向左、中、右三个方向倾斜，如此排列有利于梳理开松、除杂。为各种打手适用于不同的机型，用于加工不同的原料。各种型式打手的截面刀片式的豪猪打手全梳针辊筒，锯齿辊筒三翼梳针打手尘棒形状：三面一角abef为尘棒顶面，作用是托持棉块不落下；acdf为工作面，杂质撞击其上，利用反射作用而被排出；bcde为底面，与另一根尘棒的工作面构成尘棒隔距，是排出尘杂的通道；α角为尘棒清除角（也称工作角），其大小影响开松除杂作用，α角减小可使尘棒顶点对棉块的阻刮作用增加，开松除杂作用强，但尘棒的顶面托持作用减弱，一般为40°～50°；尘棒顶面与底面的交线be至相邻尘棒工作面间的垂直距离称为尘棒间的隔距。尘棒的安装：工作面迎着打手投射线方向，当打手高速回转将杂质投射到尘棒工作面上时，杂质经过反射落入车肚，起到除杂作用。机外手轮可调节尘棒的安装角θ，在一定范围内，减小安装角θ，尘棒间隔距增大，落棉率增加，落棉含杂率降低。（二）影响豪猪开棉机开松除杂作用的工艺参数1、速度与隔距（1）打手速度：打手速度的高低直接影响打手对棉层的打击强度，打手速度高，开松除杂作用强、落棉率高。但打手速度过高，杂质容易破碎、纤维容易损伤，甚至出现束丝等疵点。（2）给棉罗拉转速：给棉罗拉的转速是决定本机产量的主要因素，给棉罗拉转速高，产量高，但开松作用差，落棉率低。（3）尘棒之间的隔距：尘棒之间隔距的大小应根据原棉含杂高低和加工要求决定，一般规律是入口部分隔距较大，便于大杂先落，补入气流；然后中间部分可适当减小尘棒间隔距；出口部分的尘棒隔距放大，可回收纤维、节约用棉。（4）打手与给棉罗拉的隔距：该处隔距小，刀片进入棉层深，开松作用强，但较长纤维易损伤或者击落后易扭结。该隔距应根据纤维长度而定，配置不当容易损伤纤维。此隔距不经常变动，应根据纤维长度和棉层厚度决定，当加工较长纤维、喂入棉层较厚时应放大。（5）打手与尘棒的隔距：如图所示，隔距愈小，纤维块受尘棒阻击的机会增多，在打手室内停留的时间愈长，故开松作用强，落棉增加。另外该隔距自进口至出口应逐渐放大，以适应随着纤维的松懈而体积逐渐增大。一般纺中特纱，进口隔距采用10～18.5mm，出口隔距采用16～20mm。由于此处隔距不易调节，在原棉性质变化不大时一般不调整。加工化纤时，由于化纤比较蓬松，只含少量疵点，不含杂质，所以，此隔距应适当放大。打手—尘棒隔距与纤维块受击次数示意图

（6）打手与剥棉刀的隔距：为防止打手返花，此隔距以小为宜，一般采用1.5～2mm。2、气流对除杂和落纤的影响

影响尘格的除杂能力的因素，除了打手规格和转速、尘棒间的隔距、打手与尘棒的隔距等以外，尘格下部的补入气流影响也较大。（1）气流对纤维和杂质的作用杂质：密度大而体积小，惯性大，受气流阻力小，按其作用力方向运动；纤维块：体积大而密度小，气流对它的阻力大，故受尘棒阻滞和随气流运动。因此，受打手作用的纤维块与杂质飞行一段时间后，就出现明显的分离，杂质脱离打手运动，而纤维随打手表面气流运动。同时，还可采用补风的方式回收散失的纤维。（2）打手室的气流流动情况和规律：根据气流流动的连续原理，补入打手室的气流量Ｑ１、排出打手室的气流量Ｑ２和风扇吸风量Ｑ应保持平衡，即

Ｑ１－Ｑ２＝Ｑ（2-5）为使原料顺利输出，一般风扇吸风量Ｑ应略大于Ｑ１－Ｑ２。Ｑ１主要从尘棒间、打手轴以及不同位置的补风门补入；Ｑ２大部分从尘棒的间隙排出，据实测，在尘棒工作面处气流有进有出，底面一般为补入。豪猪式开棉机的气流压力分布

1－前进风2－给棉罗拉3－后进风4－输出口5－死箱6－活箱FA106A型梳针辊筒开棉机

机构和作用基本与FA106开豪猪式开棉机相同，其主要特征是将豪猪打手换成梳针辊筒。FA106A型梳针辊筒开棉机主要用于加工棉型化纤。梳针辊筒由14块梳针板组成，梳针直径为3.5mm。梳针与针板夹角为65°，运转时梳针刺入纤维丛内部，进行梳理和开松。辊筒的1/2圆周外装有尘棒

。2、打手部分气流的运动规律根据气流的连续原理

Q1-Q2=QQ1—补入打手室的气流量，从尘棒间、打手轴向及罩壳处Q2—排除的气流量，从尘棒间Q—风扇吸取的气流量1．尘棒间气流流动规律

有进有出2．打手室纵向气流流动规律

豪猪开棉机尘棒区气流压力分布头2~3根尘棒区为负压，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：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。正压区符合工艺落杂，隔距大，但不宜过大，“流而不畅”；故分为死活两箱。死箱封而不闭，有利于落杂；活箱风门洞开，有利于补气和返花。3、工艺参数（1）打手速度：480，540，600r/min（2）尘棒之间的隔距：进口一组为10~16mmFA106中间一组为6~9mm

出口一组为4~7mm

由入口至出口由大渐小再增大

由入口至出口由大渐小（3）打手与给棉罗拉之间的隔距

加工棉及38mm以下的化纤，6~7mm

加工38mm~51mm的化纤,8~9mm

加工51mm~76mm的化纤,10~11mm（4）打手与剥棉刀之间的隔距：以小为宜，防止返花（5）“死箱”与“活箱”的采用(二）FA107型豪猪式开棉机

该机由储棉箱1、光电管2、给棉罗拉3、打手4、尘格5、吸棉箱装置6等组成。给棉罗拉与天平杆配合配合水平握持给棉，打手轴固装28个打手盘，打手刀片为矩形，采用无规则排列。FA107A型开棉机采用三翼梳针打手，梳针直径为

3.2mm、密度1.42枚/cm；FA107B型开棉机采用圆盘锯齿刀片打手。（三）FA108型豪猪式开棉机

凝棉器将原料喂入储棉箱1，光电管2控制棉箱储棉量，棉层在输棉帘6的输送下由给棉罗拉3握持水平喂入，豪猪打手4对原料进行开松、打击、梳理，杂质从尘格5落入尘箱。该机喂入输出点距离大，不产生气流干扰，无返花现象，可避免产生棉结。为适应加工各种纤维，FA108系列开棉机配置了不同形式的打手，FA108型采用矩形刀片打手，适合加工原棉；FA108A型采用梳针辊筒，适合加工原棉和化纤；FA108B型采用锯齿辊筒，适合加工化纤；FA108C型采用三翼打手，适合加工化纤。四、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、打手型式：精细开松大多采用梳针、锯片、锯齿打手，开松细致而充分。3、开松的负效应五、开松、除杂、均匀效果的衡量（一）开松衡量开松效果的方法：棉束称重法压缩法比容法气流仪测定法一般用比容法称重法取试样拣出棉块称重，求出棉块的平均重量，计算最大和最小棉块所占重量比例，进行比较。压缩法取试样放入的一定容积的容器内，加一定压力后比较受压缩高度的变化。比容法采用5000mL的容器为量具，量具四周标出刻度，随机取样并盛满量具，在试样上面放置250g有机玻璃盖，经20s后迅速读出量