小型棉花液壓打包機(jī)技術(shù)應(yīng)用淺析

馬文娟 伊姣 陜西華斯特儀器有限責(zé)任公司

小型棉花液壓打包機(jī)技術(shù)應(yīng)用淺析

馬文娟 伊姣 陜西華斯特儀器有限責(zé)任公司

小型棉花液壓打包機(jī)（30噸）設(shè)備，是將棉花大包（227Kg）或散裝棉花壓制成重量為2.5kg，體積為（280mm×200mm×80mm）方形棉包。解決了民眾日常用棉購買時(shí)體積膨大，攜帶不方便，不利于商品化流通等因素。成型的棉花小包裝作為民用商品進(jìn)入超市、商場等商品流通領(lǐng)域，極大方便了消費(fèi)者購買、攜帶等問題。“小型棉花液壓打包機(jī)”是我公司在國內(nèi)首發(fā)研制，產(chǎn)品通過了陜西省機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢測總站質(zhì)檢。已申報(bào)國家實(shí)用新型專利（受理號(hào)：201720233381.7），擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。

液壓打包 PLC 控制 小型包裝 方便攜帶

1 “小型棉花液壓打包機(jī)”產(chǎn)生的必然性

中國棉花產(chǎn)業(yè)無論是在國內(nèi)還是國際上都占有重要地位，我國作為產(chǎn)棉大國，在保持棉花生產(chǎn)穩(wěn)定的同時(shí)，還要滿足日益增長的需求。棉花包裝、運(yùn)輸、攜帶方便，也是棉花流通領(lǐng)域中不可缺少的一個(gè)環(huán)節(jié)。

目前，國內(nèi)棉花市場銷售形勢非常嚴(yán)峻，截止2016年10月仍有超過260萬噸的儲(chǔ)存。由于與世界先進(jìn)產(chǎn)棉國相比，我國的棉花存在品質(zhì)較差、包裝巨大、攜帶困難、裝卸運(yùn)輸成本高等差異。這些差距導(dǎo)致我國的棉紡產(chǎn)品在激烈的市場競爭中處于劣勢，這也使得國內(nèi)棉花市場疲軟，嚴(yán)重制約著我國棉花種植業(yè)及棉花銷售行業(yè)的發(fā)展。

縮小與世界優(yōu)質(zhì)棉產(chǎn)國的差距，一是要培育優(yōu)良的棉品種，從籽棉源頭抓起，提高皮棉質(zhì)量；二是提高加工工藝流程，保障加工質(zhì)量；三是開發(fā)多品種包裝，提升棉花運(yùn)輸渠道。

為此，針對(duì)民用棉花對(duì)品級(jí)要求不高，需求量大，國內(nèi)小型棉花打包機(jī)市場的空白。研制開發(fā)“小型棉花液壓打包機(jī)”，對(duì)去產(chǎn)能、消庫存，充分利用現(xiàn)有資源，建立新興產(chǎn)業(yè)，擴(kuò)大就業(yè)率，提升經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)，調(diào)整供給側(cè)結(jié)構(gòu)有著極其重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2 “小型棉花液壓打包機(jī)”的開發(fā)內(nèi)容和技術(shù)指標(biāo)

“小型棉花液壓打包機(jī)”的獨(dú)立研發(fā)、生產(chǎn)技術(shù)，是我公司擁有自主的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。

2.1 主要開發(fā)內(nèi)容：

（1）伺服油缸壓制回路的液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)；

（2）PLC 硬件接口控制電路設(shè)計(jì)及梯形圖軟件設(shè)計(jì) ；

（3）除塵裝置的設(shè)計(jì)；

（4）電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)：PLC 硬件接口控制電路設(shè)計(jì)及梯形圖軟件設(shè)計(jì)；

（5）小型棉花液壓打包機(jī)加工及裝配工藝研究，使各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)參數(shù)要求。

壓力檢測控制、感應(yīng)傳感器位置控制。

2.2 主要技術(shù)指標(biāo)：

液壓站總功率：3．7KW；總流量：L／min；公稱壓力：≤300KN；

工作壓強(qiáng)： ≤ 10MPa；棉包體積：280×200×85mm；額定電壓：380V；

控制電壓：220V；油缸壓制速度：50 ～ 100mm／s；油缸退回速度：60 ～ 150mm ／ s；壓制節(jié)拍： 4 件／min。

3 “小型棉花液壓打包機(jī)”的關(guān)鍵技術(shù)分析：

3.1 伺服液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，變速控制：

液壓部分由預(yù)壓系統(tǒng)組成。油箱采用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，所有電機(jī)、泵、閥安裝于油缸下部。油缸之間設(shè)有連通管，電液伺服系統(tǒng)使用電液伺服閥，將小功率的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為大功率的液壓動(dòng)力，從而實(shí)現(xiàn)了一些重型機(jī)械設(shè)備的伺服控制。

液壓伺服系統(tǒng)是反饋控制系統(tǒng)，將實(shí)際狀態(tài)的信號(hào)與指令信號(hào)比較，得到誤差信號(hào)進(jìn)行調(diào)節(jié)。液壓伺服系統(tǒng)通常應(yīng)包括實(shí)際狀態(tài)的測量反饋元件、小功率指令信號(hào)的傳遞元件和大功率液壓執(zhí)行元件、期望狀態(tài)和反饋狀態(tài)的比較元件、差值信號(hào)的放大元件。指令信號(hào)為電信號(hào)和液壓信號(hào)。

3.2 除塵機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

打包機(jī)工作時(shí)，棉花在擠壓的過程中會(huì)產(chǎn)生一定的粉塵和飛絮，危害操作工人的身體健康。為了改善工作環(huán)境，降低粉塵和飛絮，在棉花打包機(jī)的機(jī)罩上開孔，安裝強(qiáng)排風(fēng)扇，通過管道送到除塵設(shè)備中，經(jīng)過濾后通過引風(fēng)機(jī)將處理后氣體排放出去。整機(jī)的結(jié)構(gòu)布局,符合國家有關(guān)法規(guī)、規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)。滿足了“高壓離心式引風(fēng)機(jī)＋含塵氣體輸送管路+濾筒式脈沖除塵器+高壓離心式引風(fēng)機(jī)的方式工作過程中產(chǎn)生的煙塵進(jìn)行捕集、輸送、過濾，含塵氣體排放達(dá)到設(shè)計(jì)方案。

3．2．1 技術(shù)點(diǎn)：

1）該項(xiàng)目小棉包概念的提出屬國內(nèi)首創(chuàng)；

2）PLC硬件接口控制電路設(shè)計(jì)及梯形圖軟件設(shè)計(jì)；

3）伺服液壓系統(tǒng)的泵、閥的采用了先進(jìn)的斜軸變量泵、伺服閥，滿足系統(tǒng)流量大、壓力高、工況復(fù)雜的要求，實(shí)際產(chǎn)品噪音低、抗沖擊性好、可靠性高；

4）除塵裝置首次在打包機(jī)上得到應(yīng)用；

5）壓力檢測控制、感應(yīng)傳感器位置控制。

3．2．2 技術(shù)路線、方案：

4 結(jié)束語

小型棉花液壓打包機(jī)在新型產(chǎn)業(yè)—居民用棉花商品包裝加工企業(yè)使用，該項(xiàng)目的研制開發(fā)屬國內(nèi)首創(chuàng)，已申報(bào)國家實(shí)用新型專利。它是為滿足國內(nèi)棉花市場供給側(cè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和居民用棉花商品需求。它具有機(jī)、電、液一體化，技術(shù)先進(jìn)，剛性和穩(wěn)定性好，自動(dòng)化程度高，安全可靠，操作簡易，維護(hù)方便，設(shè)備基礎(chǔ)費(fèi)用低等特點(diǎn)，該設(shè)備還可以按照棉花的不同品級(jí)、纖維長度分別打包，以利于運(yùn)輸、儲(chǔ)藏，方便不同消費(fèi)者使用。