籽棉三角箱的改进

〔山东天鹅棉业机械股份有限公司，山东济南250032〕

随着棉花加工企业向着大型化、集约化、智能化的方向发展，加工周期逐渐缩短，单机加工量越来越大，设备机幅宽度逐渐加宽，与籽棉分离器（下称分离器）连接的三角箱每个加工车间有6个左右，制作不好或连接不合理的时候容易引起籽棉跑偏，造成籽清机的清理效率下降约50%。

以往根据安装工人的制作经验，三角箱的长度一般都在1.8 m以上，前面有2 m左右的直管或者增加一个30°左右的小弯头能把籽棉均匀地分开。可是有时在完全按照这种尺寸制作的情况下，籽棉还是会跑偏。而由于部分加工厂是老车间改造，受空间制约，只能缩短尺寸才能安装，因此，传统的三角箱已不能把籽棉均匀地分散开，需要在内部增加新结构才能满足要求。

一、籽棉与风力的分离过程

棉花加工过程中，风力系统占整个轧花工艺总电耗的40%左右，籽棉主要靠风力完成输送，但籽棉与风机叶轮不接触，其借助分离器的尘笼网面将籽棉和风力分离。籽棉输送途径主要是圆形管道，而分离器的进棉口是长方形形状，在进入分离器前需要做一个天方地圆，类似三角形状的壳体进行转换（俗称三角箱），地圆和籽棉圆形管道连接，天方和分离器进棉口连接，籽棉进入密闭的壳体后，依靠行进的惯性冲击到分离器的壳体，因空间的急剧扩大使风速和风压骤然降低，依靠籽棉的自身重力落入分离器下面的闭风阀排出。

二、籽棉跑偏现象的影响

1.籽棉集中，扩散不开，影响清理效率。2.籽清机刺钉辊筒有一半没有物料，起不到清理的作用，影响清理效果。3.籽棉跑偏，造成籽棉设备两侧轴承受力不均匀，容易损坏轴承。通过观察轧花厂使用情况，籽棉跑偏是普遍存在的现象，问题的症结就在于三角箱的制作和连接不合理。

三、新三角箱的设计理念

设计一种全新的带有补风口、调节板和弯头的新三角箱，它的主要结构分四部分：

第一部分是天方地圆，地圆部分和籽棉圆管连接，天方部分和新三角箱中间部补风扁管连接。

第二部分是补风扁管，起承前启后的作用，两侧设计有插板式补风挡板。

第三部分是可调节均匀分配器，和补风扁管连接。主要结构是由上下两块钢板和左右两块侧板用螺栓连接起来，上下两块钢板留有长形孔和圆孔，下面钢板留有检修门，分配器里面靠近小方口的位置上下两块钢板之间安装有旋转轴，旋转轴上轴向方向焊接厚度2.5 mm～3 mm的钢板，宽度小于上下两面板作为调节板，旋转轴上下用螺栓固定于上下两面板上（非锁紧状态）。钢板另一边也焊接在圆轴上，使之可以绕着旋转轴左右进行圆周转动。作用于旋转轴上的力是由电动推杆完成，由卡套、锁紧轴、电动推杆组成。调节板的开合大小主要通过电动推杆的进退完成。

第四部分是弯头，一端连接分配器，另一端连接分离器，曲率半径1 000 mm ～1 200 mm，角度30°～40°，由上下两块钢板卷成圆弧形，两侧有密封板。

四、新三角箱的工作原理

分离器内有网孔直径4 mm左右的尘笼网面，网面在密闭的壳体里面，里面有轴和支撑固定，跟随电动机一块转动，一侧或两侧有吸风扁管，风力通过吸风扁管进入尘笼网面，然后再通过网孔转换风量风压，高的风压和风速迅速通过网孔和三角箱进入圆形管道，使圆形管道形成一个负压状态从而吸动籽棉进入管道，籽棉以25 m/s以上的速度在管道内急速进入三角箱，由于空间的急剧扩大，速度降至12 m/s～15 m/s，依靠惯性冲击到壳体，空间进一步加大，风压和风速进一步降低，然后靠籽棉的自身重力落入下面转动的闭风阀排出。

由于风力的吸附作用，尘笼网面内外均是负压状态，因此延伸到管路的最末端。籽棉主要输送途径是圆形管道，直径320 mm～390 mm，籽棉在圆管内以25 m/s以上的速度高速进入分配器，分配器与分离器连接的长方形口是2 700 mm×200 mm（以天鹅设备为例），在进口圆管变为出口方管的状态下，总长度定为2 500 mm。因为截面积突然扩大，所以风速风压骤降，籽棉在三角箱的方管压力下逼迫着朝四周散开，就好像洪水决口一样。风力的运动路线受安装、产品结构的影响没有按照预想的线路走，有时籽棉会偏向一边，这时候应先打开补风挡板，由外来的风力冲击籽棉线路，迫使它改变运动轨迹。两调节板的初始状态是分别接近平行于靠近一侧的侧板，调节补风挡板不能完全改变籽棉运动轨迹时，就需要调节挡板的角度来干扰籽棉的运动方向，用电动推杆带动调节板慢慢地打开一定的角度，让籽棉冲击到调节板上强制改变运动轨迹，相当于籽棉走的S形路线。籽棉在风力的作用下以12 m/s～15 m/s的速度冲击到弯头后，摩擦力增大，进一步增加了阻力，降低了风速，改变了籽棉的运动轨迹，促使籽棉均匀地进入分离器的壳体内。

五、各部件作用

第一部分天方地圆，起圆管变方管的过渡作用，方便连接与安装，在风力输送系统中应用很多。

第二部分补风扁管，承前启后，调节籽棉运动轨迹，人为调节挡板的开合程度。

第三部分可调节均匀分配器，通过控制电动推杆调节挡板的角度，改变籽棉运动轨迹。

第四部分弯头，可以增加籽棉阻力，降低风速，使籽棉有时间进行扩散，均匀地进入分离器的壳体内，只余下少部分吸附在籽棉分离器内的尘笼网面上。

关键点：1.调节挡板的旋转角度。角度太小，起不到均匀调节作用；角度太大，容易使籽棉偏离另一侧，影响清理效果。2.调节挡板的长度。调节板太短，籽棉撞击后来不及改变运动轨迹又被快速吸到尘笼网面上，起不到调节的作用；调节板太长，又会把籽棉完全挡住，使局部尘笼网面没有籽棉，影响清理效果。