fa232a型梳棉機(jī)的設(shè)計(jì)與創(chuàng)新

fa232a型梳棉機(jī)的設(shè)計(jì)與創(chuàng)新

1雙刺輥/板式梳棉機(jī)f23a紡織機(jī)是青島鴻運(yùn)紡機(jī)的最新一代紡織機(jī)。該產(chǎn)品已在第八屆中國(guó)國(guó)際紡織機(jī)械展覽上展出，并由中國(guó)紡織機(jī)械集團(tuán)獲得科技創(chuàng)新獎(jiǎng)。FA232A型梳棉機(jī)主要技術(shù)參數(shù)如下:適用范圍純棉、化纖及其混紡纖維,纖維長(zhǎng)度22～76mm;產(chǎn)量最高產(chǎn)量100kg/h;正常產(chǎn)量40～80kg/h;雙刺輥工作直徑250mm;第一刺輥工作速度780～1170r/min;第二刺輥工作速度900～1350r/min;錫林工作速度400～600r/min;回轉(zhuǎn)蓋板根數(shù)(工作蓋板/蓋板總數(shù))29/84;固定蓋板根數(shù)前6后6;蓋板速度98～370mm/min;自調(diào)勻整混合環(huán);吸塵吸塵點(diǎn)共14點(diǎn),連續(xù)吸塵;風(fēng)量4000m3/臺(tái)·h;總裝機(jī)功率11kW。FA232A型梳棉機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖1所示。棉箱1的原料來(lái)自開(kāi)清棉設(shè)備,經(jīng)棉箱的開(kāi)松和除塵,形成均勻排列的筵棉由給棉羅拉2喂給雙刺輥3和5,纖維在進(jìn)一步開(kāi)松和除塵后,進(jìn)入錫林11和蓋板12分梳區(qū),經(jīng)分梳后的纖維被轉(zhuǎn)移到道夫15上,由三羅拉剝棉將纖維從道夫上剝?nèi)?經(jīng)導(dǎo)棉器17形成棉條,棉條經(jīng)大壓輥18將其導(dǎo)入圈條器20內(nèi),制成半成品,供后道工序使用。在整個(gè)工藝流程中,也就是纖維運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,有兩個(gè)區(qū)域是影響產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵部位。1.1刀和吸開(kāi)口這個(gè)區(qū)域包括給棉羅拉、雙刺輥、分梳板、除塵刀和吸風(fēng)口。此區(qū)域擔(dān)負(fù)著將纖維進(jìn)一步開(kāi)松,并去除前道工序留下來(lái)的未被清除的細(xì)小雜質(zhì),并通過(guò)吸塵系統(tǒng),吸去應(yīng)去除的雜質(zhì)和短絨。1.2梳棉機(jī)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)這個(gè)區(qū)域包括三部分:(1)錫林和蓋板部分;(2)一體化的固定蓋板和棉網(wǎng)清潔器;(3)帶吸風(fēng)的封閉漏底。在這個(gè)區(qū)域纖維經(jīng)過(guò)充分分梳,將纖維分梳成單纖維,并均勻排列在整個(gè)工作幅度上,同時(shí)該區(qū)域還承擔(dān)進(jìn)一步去除短絨的任務(wù)。梳棉機(jī)從最初的5～10kg/h提高到現(xiàn)在80～100kg/h,是建立在不斷提高分梳能力、除雜能力、改善生條不勻率的基礎(chǔ)上,所以分梳、除雜、不勻率一直是梳棉機(jī)設(shè)計(jì)普遍關(guān)注的重點(diǎn)。產(chǎn)品的創(chuàng)新、機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新也一直圍繞著上述內(nèi)容進(jìn)行。本文通過(guò)對(duì)產(chǎn)品的機(jī)構(gòu)分析,在實(shí)現(xiàn)工藝創(chuàng)新、結(jié)構(gòu)創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新的基礎(chǔ)上,提高產(chǎn)品質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)。2機(jī)構(gòu)分析2.1技術(shù)創(chuàng)新FA232A梳棉機(jī)的工藝創(chuàng)新主要體現(xiàn)在順向喂棉和雙刺輥上。2.1.1逆向喂棉逆向喂棉傳統(tǒng)的喂棉方式為逆向喂棉,即給棉羅拉喂入方向與刺輥在切入點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向相反(在切入點(diǎn)給棉羅拉向上運(yùn)動(dòng),而刺輥向下運(yùn)動(dòng))。顯然,這種逆向喂棉方式,使切入點(diǎn)纖維將受到較大的損傷,并使短絨增加。順向喂棉,給棉羅拉喂入方向與刺輥在切入點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向相同(在切入點(diǎn),給棉羅拉和刺輥都向上運(yùn)動(dòng)),在切入點(diǎn),纖維受損情況大為改善,并使短絨減少。2.1.2刺輥齒條輥帶固定刀口雙刺輥是本產(chǎn)品創(chuàng)新的精華。傳統(tǒng)的刺輥配置為單刺輥,國(guó)內(nèi)外新型梳棉機(jī)的刺輥配置也有三刺輥等形式,但采用雙刺輥的梳棉機(jī)只有FA232A,屬于首創(chuàng)。雙刺輥的結(jié)構(gòu)形式是:第一刺輥為梳針輥,反向旋轉(zhuǎn)(見(jiàn)圖1),順向喂棉,刺輥下部裝有一把除塵刀,一個(gè)排雜吸口;第二刺輥為齒條輥,正向旋轉(zhuǎn),刺輥下部裝有兩把除塵刀,兩塊分梳板和兩個(gè)排雜吸口。采用雙刺輥的優(yōu)點(diǎn)是:(1)為順向喂棉創(chuàng)造了條件。對(duì)于單刺輥,由于刺輥回轉(zhuǎn)方向必須與錫林回轉(zhuǎn)方向相反,而給棉羅拉向前輸送棉層方向也不能改變,受上述兩個(gè)條件限制,采用單刺輥只能做到逆向喂棉,無(wú)法實(shí)現(xiàn)順向喂棉。采用雙刺輥后,第二刺輥可以滿足刺輥和錫林回轉(zhuǎn)方向相反,而第一刺輥可以滿足給棉羅拉的順向喂棉。(2)減少纖維損傷,減少短絨。采用雙刺輥后,由于第一刺輥采用梳針輥,即用梳針代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鋸齒針布,使開(kāi)松方式由劇烈趨向柔和,實(shí)現(xiàn)輕打多梳,既達(dá)到纖維的充分開(kāi)松、除雜和除短絨,又使纖維損傷程度做到盡可能的小。(3)與三刺輥相比,兩刺輥的剝?nèi)∽饔帽容^緩和,不損傷纖維,可減少短絨(多一個(gè)刺輥,多一次增加短絨的可能),同時(shí)可簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu),有利于降低機(jī)器成本,減少占地面積。本機(jī)構(gòu)的難點(diǎn)是第一刺輥圓整度要求較高。2.2結(jié)構(gòu)創(chuàng)新2.2.1立柱的傳動(dòng)特點(diǎn)FA232A型梳棉機(jī)的蓋板與傳統(tǒng)梳棉機(jī)的蓋板相比,有許多創(chuàng)新之處,具體表現(xiàn)在:(1)蓋板材料由鑄鐵改為鋁合金型材,改善了加工工藝,減少了加工工作量,有利于降低成本,同時(shí)由于重量減輕,可降低能耗。(2)蓋板采用變頻電機(jī)傳動(dòng),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,調(diào)整方便。(3)蓋板傳動(dòng)由鏈條改為齒形帶,不僅運(yùn)動(dòng)精確平穩(wěn),有利于分梳,而且這種傳動(dòng)方式,也有利于安裝和拆卸。(4)蓋板回轉(zhuǎn)方向由原來(lái)與錫林同向改為與錫林反向,可增強(qiáng)分梳,改善棉網(wǎng)質(zhì)量。(5)固定蓋板區(qū)域擴(kuò)大,分前上固定蓋板、前下固定蓋板、后上固定蓋板、后下固定蓋板四處。由于分梳面積增大,再加上配置合理,使其分梳能力增強(qiáng),有利于改善棉網(wǎng)質(zhì)量。固定蓋板材料也為鋁合金型材。本創(chuàng)新的難點(diǎn)是鋁合金型材蓋板的平面度,兩端踵趾軸的同軸度和平行度要求較高。2.2.2傳達(dá)能量FA232A型梳棉機(jī)傳動(dòng)特點(diǎn)是:采用多電機(jī)單獨(dú)傳動(dòng),實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速和比例跟蹤,用皮帶替代齒輪傳動(dòng)。(1)中央輥FA232A共有8只電機(jī),分別用于錫林、刺輥、道夫、給棉羅拉、蓋板、圈條器、換筒、蓋板花和清潔輥。由于采用多電機(jī)傳動(dòng),使傳動(dòng)結(jié)構(gòu)大大簡(jiǎn)化,并大幅度提高了機(jī)電一體化的水平。(2)電機(jī)和圈條器上述電機(jī)中,錫林、道夫、給棉羅拉、蓋板傳動(dòng)均采用變頻電機(jī),圈條器則采用伺服電機(jī),由于電機(jī)性能改善,使得上述機(jī)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速,并通過(guò)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)各相關(guān)機(jī)構(gòu)的同步運(yùn)行。這種傳動(dòng)方式為調(diào)整產(chǎn)品工藝提供了方便。(3)齒輪傳動(dòng)的選擇在上述電機(jī)傳動(dòng)中,除錫林和刺輥之間采用平皮帶,清潔輥采用三角帶,其余均采用齒型皮帶,沒(méi)有一處采用齒輪傳動(dòng)。由于采用了柔性傳動(dòng),不僅使運(yùn)動(dòng)平穩(wěn),而且有效地降低了機(jī)器的噪音?，F(xiàn)將有關(guān)傳動(dòng)情況匯總于表1。2.3科技創(chuàng)新FA232A在技術(shù)上有許多創(chuàng)新之處,表現(xiàn)在:2.3.1自調(diào)制整器的實(shí)現(xiàn)生條不勻率是梳棉機(jī)一個(gè)重要的質(zhì)量指標(biāo),生條不勻率的好壞直接影響到成紗的變異系數(shù)cV%值、斷裂強(qiáng)度cV%值。自調(diào)勻整器的功能就是改善梳棉機(jī)的生條不勻率。傳統(tǒng)梳棉機(jī)的自調(diào)勻整器一般采用閉環(huán)式,棉條在大壓輥處得到檢測(cè),再將檢測(cè)到的信號(hào)送到自調(diào)勻整器,自調(diào)勻整器根據(jù)檢測(cè)到的信號(hào)發(fā)出指令,控制給棉羅拉的轉(zhuǎn)速,實(shí)現(xiàn)棉條長(zhǎng)片段的勻整。FA232A的自調(diào)勻整器采用混合環(huán),如圖2所示。大壓輥輸出棉條和給棉羅拉喂入棉層兩處同時(shí)進(jìn)行檢測(cè),并將檢測(cè)到的信號(hào)隨時(shí)輸入到計(jì)算機(jī),計(jì)算機(jī)將信號(hào)進(jìn)行處理后發(fā)出指令,控制給棉羅拉的轉(zhuǎn)速?；旌檄h(huán)自調(diào)勻整器,不僅能改善生條長(zhǎng)片段的不勻率,同時(shí)也能改善短片段生條不勻率,從而使梳棉機(jī)的生條質(zhì)量有明顯提高。2.3.2自動(dòng)換筒和圈條器都可以提高制定產(chǎn)傳統(tǒng)的圈條器需人工換筒,生產(chǎn)效率低,操作強(qiáng)度大,尤其在梳棉機(jī)實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)后,換筒次數(shù)更趨頻繁。采用自動(dòng)換筒裝置后,可提高生產(chǎn)效率,提高自動(dòng)化程度,最大限度地減小了勞動(dòng)強(qiáng)度。采用自動(dòng)換筒是梳棉機(jī)實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)后的必然趨勢(shì)。自動(dòng)換筒采用單獨(dú)電機(jī)傳動(dòng)。傳統(tǒng)圈條器傳動(dòng)是通過(guò)大壓輥齒輪傳入圈條器,圈條器安裝位置受大壓輥位置限制,不能自由擺放。改用單獨(dú)電機(jī)傳動(dòng)以后,圈條器不再受大壓輥位置限制,其位置可以自由安裝和放置。對(duì)于圈條器內(nèi)小壓輥與大壓輥速度同步問(wèn)題,由于圈條器采用伺服電機(jī),由伺服電機(jī)控制器跟蹤道夫?qū)崿F(xiàn)與道夫電機(jī)同步,而道夫和大壓輥通過(guò)機(jī)械實(shí)現(xiàn)同步,從而保證了小壓輥和大壓輥的同步。2.3.3主要參數(shù)設(shè)計(jì)FA232A型梳棉機(jī)的機(jī)電一體化水平較高,具體應(yīng)用于下列內(nèi)容:(1)工藝控制道夫和給棉羅拉變頻電機(jī),實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速和比例跟蹤;圈條器伺服電機(jī)和道夫變頻電機(jī),保持同步運(yùn)行;混合環(huán)自調(diào)勻整器控制;濾塵壓力連續(xù)檢測(cè)。(2)工藝、技術(shù)參數(shù)的設(shè)定可進(jìn)行工藝、技術(shù)參數(shù)設(shè)定的主要參數(shù)有:各主要電機(jī)的轉(zhuǎn)速,道夫慢速下限值、快速下限值以及自調(diào)勻整的有關(guān)參數(shù)。(3)顯示在顯示屏上能看到的主要內(nèi)容有:各種工藝參數(shù)和技術(shù)參數(shù);各種故障顯示和報(bào)警;滿筒顯示和報(bào)警。FA232A的顯示屏和電器控制柜是分離安裝的。顯示屏安裝在機(jī)器的前部,便于操作。電器控制柜則安裝在機(jī)器的后部,安全可靠。3機(jī)器的綜合質(zhì)量需