籽棉三角箱的改進

〔山東天鵝棉業機械股份有限公司，山東濟南250032〕

隨著棉花加工企業向著大型化、集約化、智能化的方向發展，加工周期逐漸縮短，單機加工量越來越大，設備機幅寬度逐漸加寬，與籽棉分離器（下稱分離器）連接的三角箱每個加工車間有6個左右，制作不好或連接不合理的時候容易引起籽棉跑偏，造成籽清機的清理效率下降約50%。

以往根據安裝工人的制作經驗，三角箱的長度一般都在1.8 m以上，前面有2 m左右的直管或者增加一個30°左右的小彎頭能把籽棉均勻地分開。可是有時在完全按照這種尺寸制作的情況下，籽棉還是會跑偏。而由于部分加工廠是老車間改造，受空間制約，只能縮短尺寸才能安裝，因此，傳統的三角箱已不能把籽棉均勻地分散開，需要在內部增加新結構才能滿足要求。

一、籽棉與風力的分離過程

棉花加工過程中，風力系統占整個軋花工藝總電耗的40%左右，籽棉主要靠風力完成輸送，但籽棉與風機葉輪不接觸，其借助分離器的塵籠網面將籽棉和風力分離。籽棉輸送途徑主要是圓形管道，而分離器的進棉口是長方形形狀，在進入分離器前需要做一個天方地圓，類似三角形狀的殼體進行轉換（俗稱三角箱），地圓和籽棉圓形管道連接，天方和分離器進棉口連接，籽棉進入密閉的殼體后，依靠行進的慣性沖擊到分離器的殼體，因空間的急劇擴大使風速和風壓驟然降低，依靠籽棉的自身重力落入分離器下面的閉風閥排出。

二、籽棉跑偏現象的影響

1.籽棉集中，擴散不開，影響清理效率。2.籽清機刺釘輥筒有一半沒有物料，起不到清理的作用，影響清理效果。3.籽棉跑偏，造成籽棉設備兩側軸承受力不均勻，容易損壞軸承。通過觀察軋花廠使用情況，籽棉跑偏是普遍存在的現象，問題的癥結就在于三角箱的制作和連接不合理。

三、新三角箱的設計理念

設計一種全新的帶有補風口、調節板和彎頭的新三角箱，它的主要結構分四部分：

第一部分是天方地圓，地圓部分和籽棉圓管連接，天方部分和新三角箱中間部補風扁管連接。

第二部分是補風扁管，起承前啟后的作用，兩側設計有插板式補風擋板。

第三部分是可調節均勻分配器，和補風扁管連接。主要結構是由上下兩塊鋼板和左右兩塊側板用螺栓連接起來，上下兩塊鋼板留有長形孔和圓孔，下面鋼板留有檢修門，分配器里面靠近小方口的位置上下兩塊鋼板之間安裝有旋轉軸，旋轉軸上軸向方向焊接厚度2.5 mm～3 mm的鋼板，寬度小于上下兩面板作為調節板，旋轉軸上下用螺栓固定于上下兩面板上（非鎖緊狀態）。鋼板另一邊也焊接在圓軸上，使之可以繞著旋轉軸左右進行圓周轉動。作用于旋轉軸上的力是由電動推桿完成，由卡套、鎖緊軸、電動推桿組成。調節板的開合大小主要通過電動推桿的進退完成。

第四部分是彎頭，一端連接分配器，另一端連接分離器，曲率半徑1 000 mm ～1 200 mm，角度30°～40°，由上下兩塊鋼板卷成圓弧形，兩側有密封板。

四、新三角箱的工作原理

分離器內有網孔直徑4 mm左右的塵籠網面，網面在密閉的殼體里面，里面有軸和支撐固定，跟隨電動機一塊轉動，一側或兩側有吸風扁管，風力通過吸風扁管進入塵籠網面，然后再通過網孔轉換風量風壓，高的風壓和風速迅速通過網孔和三角箱進入圓形管道，使圓形管道形成一個負壓狀態從而吸動籽棉進入管道，籽棉以25 m/s以上的速度在管道內急速進入三角箱，由于空間的急劇擴大，速度降至12 m/s～15 m/s，依靠慣性沖擊到殼體，空間進一步加大，風壓和風速進一步降低，然后靠籽棉的自身重力落入下面轉動的閉風閥排出。

由于風力的吸附作用，塵籠網面內外均是負壓狀態，因此延伸到管路的最末端。籽棉主要輸送途徑是圓形管道，直徑320 mm～390 mm，籽棉在圓管內以25 m/s以上的速度高速進入分配器，分配器與分離器連接的長方形口是2 700 mm×200 mm（以天鵝設備為例），在進口圓管變為出口方管的狀態下，總長度定為2 500 mm。因為截面積突然擴大，所以風速風壓驟降，籽棉在三角箱的方管壓力下逼迫著朝四周散開，就好像洪水決口一樣。風力的運動路線受安裝、產品結構的影響沒有按照預想的線路走，有時籽棉會偏向一邊，這時候應先打開補風擋板，由外來的風力沖擊籽棉線路，迫使它改變運動軌跡。兩調節板的初始狀態是分別接近平行于靠近一側的側板，調節補風擋板不能完全改變籽棉運動軌跡時，就需要調節擋板的角度來干擾籽棉的運動方向，用電動推桿帶動調節板慢慢地打開一定的角度，讓籽棉沖擊到調節板上強制改變運動軌跡，相當于籽棉走的S形路線。籽棉在風力的作用下以12 m/s～15 m/s的速度沖擊到彎頭后，摩擦力增大，進一步增加了阻力，降低了風速，改變了籽棉的運動軌跡，促使籽棉均勻地進入分離器的殼體內。

五、各部件作用

第一部分天方地圓，起圓管變方管的過渡作用，方便連接與安裝，在風力輸送系統中應用很多。

第二部分補風扁管，承前啟后，調節籽棉運動軌跡，人為調節擋板的開合程度。

第三部分可調節均勻分配器，通過控制電動推桿調節擋板的角度，改變籽棉運動軌跡。

第四部分彎頭，可以增加籽棉阻力，降低風速，使籽棉有時間進行擴散，均勻地進入分離器的殼體內，只余下少部分吸附在籽棉分離器內的塵籠網面上。

關鍵點：1.調節擋板的旋轉角度。角度太小，起不到均勻調節作用；角度太大，容易使籽棉偏離另一側，影響清理效果。2.調節擋板的長度。調節板太短，籽棉撞擊后來不及改變運動軌跡又被快速吸到塵籠網面上，起不到調節的作用；調節板太長，又會把籽棉完全擋住，使局部塵籠網面沒有籽棉，影響清理效果。