幾種喂棉箱的結構特點分析

山東日發紡織機械有限公司 戰義波 肖志 謝恩明/文

目前非織造布生產廠廣泛采用的喂棉箱有氣壓式喂棉箱和振動板式喂棉箱。振動棉箱的喂給過程主要靠振動板每分鐘上百次的振動和纖維自身的重量使纖維克服墻板間的阻力而下落，實現容量倉內密度均勻，并連續穩定地喂給梳理機。氣壓棉箱由于采用了氣壓、自調勻整的控制方式，使輸出的纖維層在密度及均勻度方面優于振動棉箱，但當遇到線密度大于11dtex、卷曲度不足、抱合力不強的纖維或長度大于76mm的纖維時，更宜采用振動棉箱。而氣壓振動喂棉箱，適用于0.17dtex～2.22dtex的纖維，它利用氣壓定量與振動勻棉相結合的方式，將松散的、充分混合的小束纖維聚合成一定密度的纖維層，實現連續、均勻、穩定地給梳理機喂棉。

1、棉紡用振動喂棉機的結構特點

眾所周知，無紡生產線的前道設備單元均是從棉紡設備發展而來，因此很多棉紡設備結構對無紡專用的設備結構具有指導和借鑒作用。如圖1所示，這是一種典型的棉紡用喂棉箱，我們廠在研制無紡生產線的梳理機時曾用其進行梳理機過棉實驗，其喂棉效果比較順暢，但是產量無法和無紡專用的喂棉箱比較。該喂棉箱幅寬900mm，由于幅寬較小因此采用振動喂棉可以保證出棉羅拉均勻、穩定地給梳理機喂棉。

⑴ 喂入結構特點

喂入羅拉包卷針布，從羅拉的旋轉方向和針齒的形狀上看則類似于梳理機的上喂入結構，針背持棉，有利于纖維的喂入。喂棉板兩端有彈簧預加一定載荷彈簧浮動加壓自動可調隔距式，即羅拉隔距隨著上棉箱纖維狀態即時改變，能夠有效避免喂入羅拉發生擠棉停機。

特點分析：該結構對開發大幅寬、無紡專用喂棉箱具有很好的參考和借鑒作用。

圖1：梳棉機喂棉箱

圖2：軸端密封

⑵ 棉箱容量調節

通過墻板一側的手動連桿調節，可以改變棉箱容量調節板的傾斜角度，進而改變喂棉箱的容量大小，因此改變了出棉羅拉所夾持輸送到導棉板的棉層厚度。

特點分析：由于棉箱容量調節板的旋轉軸靠近棉箱上部，因此在對棉箱容量調節時不會因棉箱容量變化對落棉產生阻滯。該結構的優點是棉箱無論如何調節其棉箱內部都是順滑的。

⑶ 輥體端部密封

喂棉箱軸端纏棉是常見問題，密封不好會破壞輥體端軸和軸承，本機在喂入羅拉、開松輥左右兩側都有用于軸向密封和徑向密封的環形密封槽，密封槽內固定粘貼彈性細毛氈密封；由于輥體同時采用軸向和徑向密封，因此具有很好的密封效果，對于輥體軸頭和支撐軸承起到了很好的保護作用（如圖2所示）。

2、國外某公司氣壓振動喂棉箱結構特點

氣壓振動喂棉箱的工作原理：原料從上輸送管道進入喂棉箱內，通過控制箱體內上、下箱氣流壓力，以保證形成連續、均衡的喂給量；同時通過振動板的振動，使喂棉箱形成均勻一致的筵棉從喂棉箱下部輸出。

⑴ 喂入結構特點

喂入羅拉同樣包卷針布，結構與圖1所示結構基本類似。該喂棉板是完全固定的，因此喂入時容易產生堵棉現象。開松輥為條式安裝，工作時易纏棉。

特點分析：通過圖3所示氣壓振動喂棉箱的氣流循環圖可以看出，從振動板排出的氣體被風機吸入后吹入棉箱內，而配棉頭處進棉時也有一定的氣流，兩處氣流有碰撞，如果氣壓設定不合適，極易使喂入處堵棉。

⑵ 棉箱容量調節

通過棉箱容量調節控制可以改變出棉羅拉輸出棉層的厚度，此喂棉箱的棉箱容量調節為矩形框式結構，當向內部調整時，框式板會突然在棉箱內部出現一個臺階，而非順滑過度，這會影響棉箱落棉以及對氣流產生阻力和紊流，因此對輸出棉層質量有不良影響。該結構同時存在一些缺點：由于調節把手在喂棉箱的前部，所以操作者必須上到踏臺頂部進行調節，調節極不方便，未充分考慮操作的方便性和生產的安全性。

圖3：國外某公司氣壓振動喂棉箱

圖4：幅寬調節裝置

⑶ 幅寬調節

喂棉箱的上棉箱和下棉箱兩側有控制棉層輸出的幅寬調節板，如圖4所示。調節時通過一側的手輪轉動，推動幅寬調節板向內或向外運動，該結構是本棉箱的最大特點。通過左右兩側的幅寬調節板的控制，可以使輸出棉層的邊緣與中間均勻一致。

3、臺灣某公司氣壓振動喂棉箱結構特點

圖5所示喂棉箱的工作原理與市場主流的氣壓振動喂棉箱工作原理相同，但是具體細節而言設計更加合理，設計者充分考慮了操作的方便性和安全性。

⑴ 喂入結構特點

整個喂入結構與棉紡喂棉箱及其相似，但又有合理的改動。首先，喂入羅拉包卷針布，從羅拉的旋轉方向和針齒的形狀上看則類似于梳理機的上喂入結構，針背持棉，有利于纖維的喂入。無紡喂棉箱由于幅寬大，所以設計者將喂棉板在幅寬方向上做成了分段式，每一段都有彈簧頂在喂棉板背面，因此喂棉板可對局部纖維量變化自動調整隔距，可有效保護喂棉板的形狀不會因為擠棉而發生變化，同時能夠有效避免喂入羅拉發生擠棉停機。

特點分析：該結構充分參考和借鑒了棉紡喂棉箱喂入結構，同時針對無紡寬幅結構進行了創新設計。

⑵ 棉箱容量調節

棉箱容量調節安裝在喂棉箱后部，方便操作人員調節，有效的保證了操作者的安全。同時該調節結構為扇形旋轉結構，旋轉軸低于上板平面，當其旋轉調整時，不會出現臺階，仍然使內部平面順滑過度，不會影響棉箱落棉以及對氣流產生阻力和紊流，因此無論棉箱容量如何調節對輸出棉層質量不會有影響。

⑶ 氣流控制調整

氣體從扇形板面小孔被振棉板擠壓出，同時又被風機吸走，因此棉箱底部的纖維排空較快，同時能夠保證纖維的均勻密實。通過圖5的氣流循環圖中可以看到，根據原料和實際加工情況操作者可以通過風量控制孔和補風控制孔對氣流進行控制，使氣流對加工起到最好的作用。從風機排出的風直接作用到開松輥的帶棉切面上，對開松輥起到剝棉作用，這樣有助于提高產量同時不會造成開松輥纏棉。

圖五：臺灣某公司氣壓振動喂棉箱

⑷ 輥體端部密封

該喂棉箱的喂入羅拉和開松輥軸端密封與棉紡喂棉箱完全一樣。設計者在出棉羅拉軸端兩側墻板的內壁上安裝了厚度為8mm的擋棉板，此結構可有效降低出棉羅拉端部纏棉。

4、結論

無論哪種喂棉箱，在生產實踐中，由于適紡原料的差異化，包括原料的細度、長度、力學性能、回潮率以及用戶車間溫濕度保持情況的不同等，對喂棉箱穩定性、適應性都會有不同，生產實踐中難免會出現很多問題。以上所列喂棉箱只是一種常規比較，每種喂棉箱都有各自的優缺點，希望本文對無紡的設計人員有一定的參考借鑒作用，更希望通過本文能達到拋磚引玉的效果，使我們的研發人員設計出更加出色的無紡設備。