軋花機軋花部加工關鍵技術的試驗

■苗才華 郭大偉 閻秀廣

〔邯鄲金獅棉機有限公司，河北邯鄲 056046〕

隨著對棉花加工科研的不斷投入，我國棉花加工設備的機械化、自動化水平日益提高，但是在保持棉纖維原生品質關鍵技術方面科研投入不大，缺乏相應的加工裝備。邯鄲金獅棉機有限公司在實施國家“十二五”科技支撐計劃項目——“保持棉纖維原生品質的軋花關鍵技術研究”課題過程中，把工作箱幾何形狀、肋條形狀、鋸片線速度和鋸片間距等作為研究對象，建立了3個軋花試驗臺。

一、研究對象的設計

（一）工作箱的設計

課題組對“工作箱”的設計進行了詳細的再分解，如圖1所示。分解為以下幾個部分：

圖1 工作箱結構分解圖

1.軋花肋條工作點圓弧R1的設計方案。

針對此次課題，課題組設計了全新的肋條，重點對肋條工作點處圓弧R1進行了優化尺寸設計。增大鋸齒在工作點處的勾拉能力，減少游離纖維和疵點的數量，提高皮棉產量和質量。

2.后抱合板圓弧R2的設計方案。

為了與新的肋條相適應，后抱合板圓弧R2的大小也應作相應調整，同樣是為了減少游離纖維和疵點的數量，提高皮棉質量。

3.前抱合板圓弧R3的設計方案。

此次設計前抱合板圓弧R3的大小在理論研究基礎上做了大膽設計，使籽棉卷在從后抱合板轉動到前抱合板時密度能更快地減小，為排籽做好準備，而且增大弧度R3后，工作箱容積也隨之增大，產量相應提高。

4.活動頁板圓弧R4的設計方案。

活動頁板圓弧R4由圓弧改為直板，曲率半徑變為無限大，帶來更好的排籽效果。

（二）鋸片線速度的設計

為了得到準確的最佳鋸片線速度，課題組設計采用變頻器控制鋸片電機轉速，使鋸片線速度在12 m/s～13.5 m/s范圍內可無極調速。在相同工作箱和肋條情況下，通過調節變頻器改變鋸片轉速，通過試驗得到相應轉速下皮棉產量和質量等數據。

二、建立試驗臺

要對以上研究方向和設計方案進行試驗，就必須建立相應的軋花試驗臺，用試驗臺和目前市場上廣泛使用的軋花機進行在線帶料對比試驗，課題組選用6MY98-17軋花機作為對比機型。為了降低其它因素的干擾，更準確地對比軋花部各關鍵軋花技術對棉花加工的影響，將試驗臺設計成與6MY98-17軋花機同樣的寬度，并同時采用6MY98-17軋花機的清花部。針對16 mm、18 mm和19.4 mm三種不同片間距設計制造了3個試驗臺，分別為：MY104-16試驗臺、MY92-18試驗臺和MY86-19.4試驗臺。

1.MY104-16試驗臺。

鋸片間距采用16 mm，鋸片直徑為Φ406 mm大鋸片，鋸片輥筒轉速采用變頻器調速，設計相應的新肋條和工作箱（在試驗臺上現場可更換工作箱各個弧板）。試驗研究在不同鋸片轉速下，16 mm片距對皮棉產量、含雜和長度等指標的影響；新的工作箱和肋條對皮棉質量、籽棉卷運轉和排籽的影響。

2.MY92-18試驗臺。

鋸片間距采用18 mm，鋸片直徑為Φ320 mm小鋸片，鋸片輥筒轉速采用變頻器調速，工作箱和肋條均采用98型軋花機的。試驗對比在相同工作箱情況下，17 mm和18 mm片距對皮棉產量、含雜和長度等指標的影響。改變轉速，試驗18 mm片距下最佳轉速。

3.MY86-19.4試驗臺。

鋸片間距采用19.4 mm，鋸片直徑為Φ320 mm小鋸片，鋸片輥筒轉速采用變頻器調速，設計相應的新肋條和工作箱（在試驗臺上現場可更換工作箱各個弧板）。試驗研究在不同鋸片轉速下，19.4 mm片距對皮棉產量、含雜和長度等指標的影響；新的工作箱和肋條對皮棉質量、籽棉卷運轉和排籽的影響。

三、在線試驗

課題組在6MY98-17生產線上對3個試驗臺分別進行了連續帶料試驗，在不同的鋸片線速度下對設計的工作箱各弧板進行了不同組合的試驗。

（一）試驗臺安裝調試

在軋花廠用3個試驗臺替換現場生產線上的6MY98-17軋花機的軋花部，調整試驗臺各主要工作間隙，鋸片電機連接上變頻器，通電調試其正反轉，調節變頻器觀察鋸片轉速是否變化，機器轉動是否平穩。如圖2所示。

圖2 三個試驗臺調試試車

（二）試驗過程

1.鋸片線速度的試驗。

選取同一籽棉垛，把試驗臺鋸片線速度調低到12 m/s（用手持測速器測得），喂料速度分別調成低、正常、高三種情況，把同一生產線上的98軋花機的喂料速度調成和試驗臺相一致，記錄每次喂料頻率，待兩機型運轉平穩后，從軋花機淌棉板處抓取籽棉樣品，從軋花機出棉口抓取皮棉樣品，做好標記。然后提高鋸片線速度，重復以上試驗過程。

把抓取的樣品拿到檢驗室，按標記分類測量各個樣品的回潮率、含雜率、纖維長度等數據并做好記錄，最后從記錄的數據中分析選取最佳的鋸片線速度。

2.工作箱幾何形狀的試驗。

MY104-16試驗臺和86-19.4試驗臺工作箱后抱合板制作2種，前抱合板制作3種，共有6組組合形式，現場可更換。安裝好一組后，開車觀察籽棉卷的運轉狀態，能平穩連續運轉后，按照上述“鋸片線速度的試驗”過程進行試驗、取樣、測數據、做記錄。然后換下一組進行試驗直至6組試驗全部完成。

在這6組工作箱工作時，提高喂料速度，觀察鋸片電機電流值，觀察籽棉卷在工作箱里的運轉狀態，測此工作箱最大產量。

對以上試驗所得數據進行分析，找到工作箱最佳幾何形狀。

3.鋸片間距的試驗。

以上設計試驗的3種試驗臺分別采用16 mm、18 mm和19.4 mm片間距，與98型軋花機采用17 mm片間距的機型作對比，分析測得的各種試驗數據，可以得到保持棉纖維原生品質的最佳鋸片間距。

四、結束語

經過對3個試驗臺進行的在線帶料試驗，在工作箱幾何形狀、肋條弧度、鋸片線速度和鋸片間距等方面收獲了大量試驗數據。對比、分析試驗結果，驗證了課題組對軋花機關鍵部件形狀、參數的理論研究，確定了工作箱幾何形狀、鋸片線速度和鋸片間距，為課題組下一步研制保持棉纖維原生品質新型軋花樣機提供了準確、重要的技術參數。