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轧花机 我有新说法
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    轧花机是棉花加工机械的一种,从子棉中分离出皮棉的机械。要求在轧花过程中不损伤棉纤维的品质和棉子。常用的有锯齿轧花机和皮辊轧花机两类。

1   轧花机发展历史

       中国元代《王祯农书》中已有关于原始的轧花机──轧车的记载。18世纪在印度出现木辊绞花车,以后逐步发展成为皮辊轧花机。18世纪末美国人发明了锯齿轧花机,由于具有较高的生产率而逐渐成为世界上主要的轧花机机型。20世纪50年代,苏联和美国研制成新的高效滚刀式皮辊轧花机,从而形成两种机型同时并存和发展的局面。中国在50年代以前主要使用皮辊轧花机,以后开始发展锯齿轧花机。到70年代,锯齿轧花机的主要工作部件实现了标准化。
       锯齿轧花机是棉花加工的重要设备,在1990年之前我国主要以5571型毛刷式锯齿轧花机为主,台时产量300 kg左右,20世纪90年代初,山东天鹅棉业机械股份有限公司(原山东棉麻厂)在消化吸收美国大陆公司20世纪80年代的棉花加工设备的基础上,研制出121型轧花机;邯郸金狮棉机有限公司(原邯郸棉机厂)在消化吸收美国142型轧花机的基础上,研制出120A型轧花机;大丰市供销机械厂研制出MY100-16型锯齿轧花机。几种大型轧花机的研制生产,使轧花机台时产量提高到了1000kg,改变了我国棉花加工设备35年一贯制局面,尤其121型轧花机,*采用了中箱排籽技术,ϕ406mm大锯片,横扁圆形工作箱,使产质量有了大的飞跃。在此基础上,锯齿轧花机的研发出现了快速发展,打破了国外轧花机的垄断市场。 

2轧花机分类

1.皮辊轧花机

      利用摩擦系数较大的皮辊表面沾附和带动棉纤维,从而达到与棉子分离的目的。结构简单,制造成本低,操作、维修简易,且不易轧断棉纤维,适用于加工细绒棉、长绒棉和成熟度较差的子棉。常用的机型有冲刀式和滚刀式两种(图 1)。冲刀式皮辊轧花机是用一把定刀在皮辊的一侧阻挡棉子,同时用一把上下往复运动的动刀冲击棉子,使其与纤维分离,生产效率较低,一台宽度800毫米的皮辊轧花机每小时仅能加工30~40千克皮棉。滚刀式皮辊轧花机是用一个高速旋转(约 500转/分)的滚刀代替往复运动的动刀分离棉子。一台宽度1000毫米的滚刀式皮辊轧花机每小时可加工皮棉200千克。

2.锯齿轧花机

      利用高速旋转(圆周速度约12~13米/秒)的圆盘锯片通过肋条间隙钩拉棉花纤维,使之与棉子分离的机械。有毛刷式和气流式两种类型。其主要工作部件有喂花辊、清花机构、轧花工作箱、轧花肋条、锯片圆筒、毛刷滚筒或气流吸嘴、集棉箱等(图 2)。子棉经成对配置的喂花辊喂入清花机构,然后进入轧花机前箱,被拨棉辊抛向锯片。铃壳等大杂物漏下,子棉被锯齿钩住带入轧花工作箱。锯片迅速旋转,带动相互牵引的子棉形成转动的子棉卷。锯齿钩住纤维转动,通过相邻轧花肋条间隙后,棉纤维被毛刷滚筒(或气流)刷下,并送入集棉箱;棉子被肋条挡住,沿两锯片之间的肋条面下移,经棉子梳排出机外。

       锯齿轧花机的生产效率同轧花工作箱的形状、子棉卷的转动速度、锯片齿形及速度等因素有关。 因此,提高锯齿轧花机的主要途径是减少子棉卷的运动阻力,同时提高其表面运动速度,以加快棉子的排出。一般是一台80锯片的轧花机每小时能加工皮棉400千克左右,相当于10台800毫米的皮辊轧花机的生产效率,还可节省能耗40%。缺点是对棉花纤维的损伤较大,不适于加工细绒棉和长绒棉,且锯片需经常磨齿和更换。中国生产的锯齿轧花机采用320毫米直径的标准锯片,锯片间距为19.4毫米。70年代末成功地采用低碳钢软氮化表面处理新工艺,使锯片寿命提高50%,降低了生产成本。

3  扎花机结构特点

        目前国内锯齿轧花机由80片逐渐发展到199片,型号有20多种,台时产量也由300kg左右提高到2600kg,片时产量更是达到了14kg,下面对锯齿轧花机的主要部件做一下归类。

(一)锯片直径

目前使用的锯片直径有ϕ305、ϕ320、ϕ406三种,山东天鹅158、171、199机型为ϕ406锯片轧花机,96、109、126机型为ϕ320锯片轧花机,邯郸金狮88、128、168、188机型为ϕ320锯片轧花机。

(二)中箱结构

山东天鹅的96、158、171等轧花机均采用了中箱排籽技术,大大提高轧花机适应水分的能力,同时,由于排籽管排出了约1/3的棉籽,提高轧花机产量,同时减少了堵塞肋条的几率,因此,提高了设备运行效率。

(三)上排杂

有刮板、绞龙式和气流式两种方式。气流方式结构简单,但吸口大小,位置及配风如果设计不合理,则可能造成衣亏或皮棉含杂高,影响皮棉质量。刮板绞龙方式排杂虽然增加了传动部件,但是排杂效果好。目前生产的轧花机大部分都是刮板式排杂。

(四)肋条

有半弓型和全弓型肋条两种。半弓式肋条下部空间大,不易堵塞,应用较多。

(五)开合箱结构传动方式不同,有电动推杆和减速机传动两种。

(六)锯片片距

 有14.8mm、16mm、17mm和19.4mm几种规格。片距大,利于排籽,但毛头率大,皮棉质量较好;片距小,毛头率低,产量较高。

(七)前箱喂棉部

有带阻壳肋条和不带阻壳肋条两种。把前箱喂棉辊上移,调小与锯片的距离,可以去掉阻壳肋条从而增大排籽道,使排籽通畅,棉卷较松,皮棉质量好。

(八)上部清理部

          随着机采棉的发展,籽棉中的杂质较手摘棉高了很多,上部只有一个刺钉辊的结构不能适应排杂需求。为进一步提高上部排杂效率,上部特别增加了刺钉辊数量以及U型齿条辊等结构,目前大部分轧花机清理部设有2~3个刺钉辊和2个U型齿条辊。同时,有些设备制造厂家为适应籽棉加工需要减少籽棉损失,设计了双通道清理结构,可根据籽棉含杂情况选择不同的清理路径,防止含杂低的籽棉被过度清理,影响纤维的长度。以山东天鹅公司的MY126C轧花机为例,加工籽棉含杂率低时用通道一,籽棉经过两个上刺钉辊清理后大部分籽棉直接进入淌棉道,小部分籽棉经下刺钉辊抛送到下U型辊,经刷棉辊抛到淌棉板上;加工籽棉含杂率高时用通道二,大部分籽棉经过刺钉辊清理后落到上U型齿条辊上,经排杂棒作用,小花头及僵瓣、铃壳等落入下U型齿条辊,小部分籽棉经下刺钉辊抛送到下U型辊,僵瓣、铃壳等杂质经排僵板及格条栅排出,而籽棉经刷棉辊抛到淌棉板上。


参考资料

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