关于高产单轴流开棉机的研究

杨军艳，何洪柱

（青岛宏大纺织机械有限责任公司，山东 青岛266101）

单轴流开棉机应用在纯棉清梳联流程中，对抓棉机输送来的原料进行开松和除杂，起开松除杂的作用。本文通过对单轴流开棉机的研究，进一步提升企业高产清梳联在市场的应用和推广，提升企业在纺机行业的核心竞争力。

1 清梳联发展状况

清梳联是棉纺工程实现连续化、自动化、现代化的重要标志之一，是新工艺、新技术、新设备、新材料在纺纱生产中应用的结果，它能稳定和提高生条与成纱质量，减少回花，提高制成率；节省占地面积，节约用人，节省能源，提高劳动生产率，改善劳动环境。清梳联工艺已经普遍应用于环锭纺普梳、精梳、气流纺及新型纺纱工艺，而且用来加工棉与非棉原料均取得了优异的品质。

目前生产清梳联设备的主要厂家在国内有三家：经纬纺机、上海克罗斯罗尔公司和苏拉（金坛）公司。国外生产全流程清梳联设备的生产商有德国特吕茨勒公司和瑞士立达公司，目前这两家企业也已经在国内建立了加工制造厂，其中德国特吕茨勒公司的清梳联流程开清部分产量最大可达2000kg／h，并向高效短流程方向发展。国内高产清梳联流程配置工艺优化研究一方面要不断消化吸收国外同类先进技术的优点，同时还要大胆创新，拥有完全属于自己的核心技术和自主知识产权，这样才能不断缩小与国外先进水平的差距，才能进一步提高国产清梳联技术水平，满足市场和用户需求。

2 单轴流开棉机关键机构分析

2.1 研究轴流开棉机的重要性

单轴流开棉机在清梳联流程中起着首道开松除杂的作用，为后序均匀混合奠定基础，并为精细清棉功能创造条件。这就要求单轴流开棉机对抓棉机输送来的原料进行高效开松、除杂。原棉的开松和除杂作用过程是相辅相成的，在将原棉松解成小棉束的同时，使纤维与杂质分离，通过机械落杂部分完成除杂作用。

开清棉工艺的重点应放在抓棉、预开松及除杂方面。清梳联采用往复抓棉机后实现精细抓棉，棉束重量比原传统清棉要小得多。清梳联要求各棉箱密度稳定，因而要求开清棉各机的运转率在95%～100%；要求各机对原棉的打击力度比传统清棉工艺要低，才能防止纤维扭结和损伤的产生、短绒和棉结的产生及杂质的破碎。其工作重点应放在抓棉与预开松除杂（重力除杂和自由打击的轴流开棉机）阶段，最大可能地使抓棉机运转率在90%以上，以实现抓小、抓细、抓匀、抓全和将大杂、硬杂、不孕籽等杂质在自由打击的设备中尽最大可能除掉，就可以改善原棉的均匀混和与精开棉的开松除杂效果，并为精开棉减少打击力度创造条件。随着清梳联系统产量的提升，单轴流开棉机更要满足高产清梳联系统的需求，并充分发挥开松除杂的功能。

2.2 单轴流开棉机结构分析

单轴流开棉机如何适应高产量时对棉束开松和除杂的要求，这是单轴流开棉机提高产量需要解决的问题之一。提高单位时间原料的开松率是提高打手开松效果的一条途径。在打手筒体有效工作幅宽区域内增大打手角钉密度，即增大打手对原料的打击次数，以确保产量提高时打手对原料的开松和除杂质量。打手结构如图1所示。

图1 打手结构

棉流通道在单轴流开棉机中主要起引导气流和棉流的作用，棉流通道由导流板组成。原料由进棉口切向进入打手室内，在气流的作用下沿导流板围绕打手辊筒外表面螺旋前进，沿着辊筒打手轴向在打手室内旋转开松梳理。提高单轴流开棉机的产量，既要提高单位时间原料的开松、除杂率，还要减少原料在棉流通道的旋转次数，减少原料在打手室的时间。减少原料在打手室内停留时间的同时增大棉流通道横截面积，以确保原料在单轴流开棉机内单位时间的转移率。棉流通道结构如图2所示。

图1 棉流通道结构示意图

在单轴流开棉机中，棉流沿打手切线方向喂人，在机内沿棉流通道旋转，最后沿打手切线方向输出。在落杂室里，被分离的杂质靠离心力和尘棒刀口的分离作用都能够顺利落下，被排杂隔离打手排出；它对大的杂质如不孕籽、棉籽、籽棉等清除效果明显，对细小杂质也有清除效果，并且它具有微尘分离板和负压吸口，能排除部分微尘和短绒。因此，这更符合开清初始阶段的加工要求，有利于大杂先落、少碎，提高纺纱质量。

基于上述的研究，我们在JWF1107型单轴流开棉机的基础上试制了一台高产单轴流开棉机样机，样机不仅减少原料在打手室的循环次数，而且还增加对原料的打击密度，打手角钉密度提高至原来的1.4倍，棉流通道相应拓宽。

3 样机生产试验

3.1 青纺联生产试验流程

JWF1009往复抓包机→FT245F（B）输棉风机→AMP2000金属火星探除器→FT215B微尘分离器→FA125A重物分离器→JWF1107单轴流开棉机／样机→JWF1029多仓混棉机→JWF1115精开棉机→（JWF1171棉箱＋FT025B自调匀整器＋JWF1203梳棉机）×6×2。

3.2 工艺参数设置

生产环境温度：22℃，生产环境湿度：50%。

入口压力：＋62.5Pa，入口风量：2839m3／h，入口FT240F风机设定频率：50Hz。

出口压力：－710Pa，出口风量：4053m3／h，出口FT222风机设定频率：40Hz。

顺棉流第一组、第二组、第三组、第四组尘棒隔距皆为8mm。

开松辊转速：570rpm， 开松辊电机设定频率：36.1Hz。

3.3 除杂效率试验

打手在570rpm与720rpm时的配棉如表1、表2所示。

表1 样机打手在570rpm时原棉的含杂品种

表2 样机打手在720rpm时原棉的含杂品种

JWF1107与样机在原棉含杂及各项工艺参数设置一致的情况下所做对比试验数据如表3、表4所示，青纺联清梳联总落棉率按照平均7%来计算。

表3 1小时样机／JWF1107型单轴流开棉机除杂效率

表4 1小时样机／JWF1107型单轴流开棉机除杂效率

3.4 试验结论

3.4.1 在打手速度均为570rpm，其它工艺参数相同，用棉相同，抓棉机参数设定相同时，样机与JWF1107实际除杂效率相当，样机略高，均在20%左右。

3.4.2 在原棉含杂率低的情况下，提高打手转速能够较明显地提高除杂效率。

4 总结

通过对JWF1107型单轴流开棉机开松除杂机构的研究与改进试验，初步验证了减少原料在打手室的循环次数、增加对原料的打击密度，有利于提高单轴流开棉机的除杂效率。此次单轴流开棉机改进试验取得了良好的效果，下一步在高产流程中提高单轴流开棉机的产量以进一步验证改进效果。

［1］李妙福.清梳联工艺设备与管理［M］.上海：东华大学出版社，2006.

［2］王修光.FA105A单轴开棉机的改进［J］.山东纺织科技，2011，52（4）：25.

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