淺析脫棉盤加工遇到的問題及解決方法

■ 尹茂健 李懷坤

〔山東天鵝棉業機械股份有限公司，山東濟南250032〕

一、采棉機的發展

20世紀50年代，我國開始引進和研發機采棉技術，1996年新疆生產建設兵團開始推進機采棉系統，2001年機采棉進入大面積推廣階段。隨著國家對農機購置補貼的跟進，2008年新疆農機局開始對采棉機進行補貼，2009年新疆地方開始使用采棉機。

圖1 天鵝牌六行打包采棉機

國家對采棉機補貼的不斷增長，激發了種植戶的購買熱情，同時不斷增長的勞動力成本和日趨減少的農村勞動力等綜合因素疊加，采棉機使用大幅增加。2015年我國采棉機市場開始進入快速成長階段，2018年更是出現采棉機行業供不應求的情況，國產采棉機制造企業也得到快速發展。

由于采棉機在短期內連續工作的負荷非常大，機器一般8年～10年就面臨淘汰更新，保有量的持續增加亦會帶來更新換代的市場需求。國外對中國棉花產業的打擊也使國產采棉機對進口采棉機的替代日趨顯現。

二、制約國產采棉機發展的關鍵部件

采摘頭是制約機采棉發展的一個關鍵部件，直接制約了棉花的采凈率跟效率。而采摘頭上比較關鍵的部件是摘錠跟脫棉盤，目前摘錠的技術基本攻克，脫棉盤的技術還在不斷地完善中，由于摘錠是高速旋轉，因此對脫棉盤的耐磨性能要求較高。采棉機在采摘棉花的過程中需要使用脫棉盤組件脫去纏繞在摘錠組件上的棉花，而在作業過程中因為摘錠組件上的摘錠纏繞棉花的數量不同，所以脫棉盤在脫去摘錠上的棉花時會受到不同程度的磨損。

目前，磨損后的脫棉盤總成需要從采棉機上拆卸下來，用專門的磨削工具進行磨削修復，使脫棉盤組件中的脫棉盤工作面等距，與摘錠組件對應，提高脫棉盤組件的修復效率和脫棉盤組件修復好的精度成為重中之重，因為它直接影響到棉花的采凈率跟采收效率，進而影響用戶的成本。

三、脫棉盤常用的加工方式及遇到的問題

目前市場上的脫棉盤主要分為兩類：一類是國產的（耐磨性能不太好），一類是進口的（耐磨性能相對較好）。由于脫棉盤總成拆裝非常耽誤時間，因此要想提高采凈率和采收效率，降低使用成本，就必須選用耐磨性能更好的脫棉盤。目前常用的加工脫棉盤總成的方法是使用簡易的脫棉盤磨床。脫棉盤磨床是由轉軸、上支座、下支座和磨削盤（20個等間距的盤子，盤子上粘有砂布）組成，加工一般的脫棉盤尚可（精度不太高，但基本能滿足要求），加工效率很高，表面光滑；但是如果加工比較耐磨的脫棉盤，磨脫棉盤的時間增加，效率低下，而且會產生大量的熱量，當溫度過高時，砂布就會掉落，必須重新更換砂布才能繼續進行加工作業。砂布本身有一定的厚度，經過一段時間的使用會出現厚薄不勻的情況，如果只更換了砂布勢必會造成加工出來的脫棉盤間距不等，安裝到采摘頭上很容易出現磨損不一致的情況，導致脫棉盤組件磨損嚴重，最后不得不更換脫棉盤總成，給用戶造成損失。

目前還有一種加工方式就是在脫棉盤磨床磨盤的表面去掉砂布換上刀頭，基本上所有加工過的脫棉盤表面都比較粗糙，到加工快完成時脫棉盤表面也很容易崩掉一些缺口，造成脫棉盤不必要的浪費，大大降低了脫棉盤的使用壽命。這種方式效率雖然快，但是加工好的脫棉盤總成表面質量不好、精度不高，很容易加速磨損脫棉盤，造成使用壽命下降。

四、脫棉盤加工的解決辦法

充分融合現代化的數控編程技術與特殊材料的切削加工技術，采用特殊的合金刀具對脫棉盤總成進行自動化加工，從而提高它的表面光潔度，提高脫棉盤之間的間距誤差（砂布磨床加工后精度0.2 mm左右，采用本工藝加工后精度0.005 mm左右，提高40倍）。加工精度提高，同時脫棉盤的使用壽命更長，為用戶減少更換維修費用。

五、加工程序

本方法采用CNC數控機床，裝夾采用一夾一頂的方式。

圖2 脫棉盤總成的裝夾方式

圖3 加工脫棉盤總成的CNC數控機床

六、該加工方式的優勢

通過該加工方法，提高了脫棉盤總成每個脫棉盤之間的精度，既保證了表面光潔度，又提高了加工效率。目前此種加工方法在天鵝牌采棉機上得到很好的應用，經過兩年的市場采收棉花的驗證，比普通加工使用壽命更長，得到農戶的一致好評，充分驗證了此種加工方法的可行性跟可靠性并取得了很好的經濟效益，為農戶節省更多的維護保養成本，此方法值得在生產廠家及售后服務站推廣應用。☆