多倉混棉機的結構改進與應用

王 勇,李界宏,閆循斌

(1.青島宏大紡織機械有限責任公司,山東 青島 266101;2.經緯紡織機械股份有限公司,北京 100176)

0 引言

多倉混棉機是清梳聯流程中重要的混棉設備,其主要作用為混棉和儲棉。多倉混棉機可將原料均勻混和,使單位質量的原料所含的不同成分組分相等,消除因原料混和不勻而引起后續工序的紗線色差和強度不勻[1];且其較大的儲棉量是清梳聯連續穩定生產的前提。近年來,隨著紡織市場對紡機設備在產量、穩定性等方面要求的不斷提高[2-3],對多倉混棉機也提出了更高要求?，F有多倉混棉機存在壓力檢測不穩定、角釘簾維護成本高等問題,在使用中若出現故障則會影響整條清梳聯生產線的產量,甚至導致停產;筆者公司針對此問題進行分析和結構改進,并取得了較好的效果。

1 多倉混棉機結構及工作原理

多倉混棉機主要由輸入棉管道、分隔倉、儲棉倉、平簾、漏底除雜裝置、輸出棉管道、角釘簾、剝棉羅拉、均棉羅拉和機架等組成,其結構見圖1。

1—輸入棉管道;2—分隔倉;3—儲棉倉;4—平簾;5—漏底除雜裝置;6—輸出棉管道;7—角釘簾;8—剝棉羅拉;9—均棉羅拉;10—機架。圖1 多倉混棉機結構

纖維通過輸入棉管道喂入分隔倉后,進入由多個獨立棉倉組成的儲棉倉存儲,平簾將儲棉倉內的纖維輸送到角釘簾的位置;在后級機臺要棉時,角釘簾抓取平簾上的纖維經均棉羅拉和剝棉羅拉后送往輸出棉管道;根據產量不同,均棉羅拉將角釘簾上多余的纖維剝離到角釘簾正面的小混和倉,或者助力角釘簾將纖維輸送到輸出棉管道;剝棉羅拉則起到剝離角釘簾背面纖維的作用。

纖維從進入到離開多倉混棉機的過程共經歷4次混和作用：纖維從輸入棉管道經過分隔倉后進入多個獨立棉倉即第1次混和;不同棉倉的纖維經過90°轉彎后輸送到角釘簾位置,通過路程差完成第2次混和[4];角釘簾抓取平簾上的纖維,均棉羅拉將角釘簾上過量的纖維剝離到角釘簾正面的小混和倉,完成第3次混和;角釘簾將纖維輸送到輸出棉管道,完成第4次混和。

2 多倉混棉機問題分析與改進

2.1 儲棉倉壓力檢測

壓力檢測裝置位于分隔倉頂部前端位置,起著儲棉倉壓力檢測的作用,壓力檢測值實時反饋給PLC,通過與設定的儲棉倉壓力值比較,從而判斷是否向前級機臺要棉。壓力檢測對于多倉混棉機連續、穩定的運轉具有重要意義,而現有的儲棉倉壓力檢測不夠準確且不穩定,導致多倉混棉機頻繁或間斷性地向前級機臺要棉,出現儲棉倉儲棉量過少或入口堵塞等問題。

2.1.1 問題分析

原壓力檢測裝置如圖2所示。上罩板位于分隔倉頂部,與儲棉倉相連通;過渡箱體與上罩板相連通,中間設置有濾網,以防止纖維進入過渡箱體;檢測盒與過渡箱體相連通,檢測氣嘴位于檢測盒遠離過渡箱體的一側。

1—上罩板;2—過渡箱體;3—檢測盒;4—檢測氣嘴。圖2 原壓力檢測裝置

經分析,該壓力檢測裝置不能準確、穩定地測量儲棉倉壓力,主要原因有2點：① 多倉混棉機在向前級機臺要棉或不要棉時,輸入棉管道內有無纖維輸送對儲棉倉頂部的氣流影響較大;② 壓力檢測點僅為儲棉倉局部的一點,而儲棉倉頂部氣流并不完全一致,因此測定的壓力值不具備代表性。盡管該裝置在設計時已經考慮到氣流變化對儲棉倉測量壓力的影響,設置過渡箱體進行緩沖,但仍無法消除單點壓力檢測的不準確性。

2.1.2 改進設計

改進后的新型壓力檢測裝置結構如圖3所示。測壓箱位于分隔倉頂部,檢測盒通過濾網與儲棉倉相連通,3個檢測盒上均裝有檢測氣嘴,3個檢測氣嘴連通在一起后接入測壓傳感器;新型壓力檢測裝置設置了3個測壓點,相較于原單點檢測方式準確性大幅提升,且3個測壓點連通在一起,可互相平衡檢測點氣流,壓力檢測結果更為穩定。

1—測壓箱;2—檢測盒;3—檢測氣嘴。圖3 新型壓力檢測裝置結構

2.2 角釘簾維護

角釘簾是多倉混棉機的關鍵件之一,起到抓取平簾上纖維并輸送到輸出棉管道的作用。若角釘簾損壞將導致整條清梳聯生產線停產,因此角釘簾的可靠性和易維護性非常重要。角釘簾損壞以釘條損壞最為常見,而現有結構的角釘簾損壞后維護時間長、成本較高。

2.2.1 問題分析

原角釘簾結構如圖4所示。在簾子背面用鉚釘將釘條鉚接在簾子上,若釘條損壞則無法在機上直接更換,須將角釘簾移出多倉混棉機后更換,然后再將角釘簾重新裝入多倉混棉機,此過程工作量較大,且長時間停車會造成很大的經濟損失。

1—釘條;2—鉚釘;3—簾子。圖4 原角釘簾結構

2.2.2 改進設計

改進后的新型角釘簾結構如圖5所示。因鎖緊螺母和空心螺釘的配合面為斜齒面,夾緊簾子后不會產生松動,標準螺釘與空心螺釘配合將釘條緊緊鎖在簾子上;釘條損壞時,只需在角釘簾正面松開標準螺釘更換即可,無需拆卸角釘簾且耗時短、工作量減小。

1—簾子;2—釘條;3—鎖緊螺母;4—標準螺釘;5—空心螺釘。圖5 新型角釘簾結構

2.3 漏底除雜

漏底除雜裝置位于角釘簾與平簾隔距點下方,能夠排出纖維中的短絨及雜質等,但在紡含雜量較高的棉纖維時,漏底除雜裝置易被短絨堵塞,從而造成除雜裝置失效。

2.3.1 問題分析

原漏底除雜裝置結構如圖6所示。漏底網眼板設置有一定數量的橢圓形排雜口、位于角釘簾下方,排雜管位于漏底網眼板下方,接入濾塵管道;落入角釘簾底部的短絨及雜質會通過漏底網眼板被吸入排雜管中,進而排進濾塵管道。

1—角釘簾;2—平簾;3—漏底網眼板;4—排雜管。圖6 原漏底除雜裝置結構

排雜管中的負壓通過漏底網眼板將短絨及雜質直接吸走,具有很好的排雜效果,但由于是直吸方式,未設置緩沖空間,短時間內大量短絨及雜質被轉移,易造成漏底網眼板和排雜管堵塞,進而導致除雜裝置失效。

2.3.2 改進設計

改進后的新型漏底除雜結構如圖7所示。排雜管位于平簾傳動輥的下方,漏底光板具有特殊的形狀設計,通過其與角釘簾、平簾之間合理的隔距設置以及濾塵管道負壓控制,可實現短絨及雜質平順排出,能夠做到排雜裝置長時間不出現堵塞。

1—角釘簾;2—平簾;3—漏底光板;4—排雜管。圖7 新型漏底除雜裝置結構

3 生產實踐

改進后的多倉混棉機已在國內外十多家紡織廠成功應用,通過記錄不同品種、多個用戶的試驗情況,改進效果得到充分驗證(以下數據均為多個樣本平均值)。

3.1 壓力檢測

采用原壓力檢測裝置,多倉混棉機屏幕顯示的壓力波動較大,3 s內壓力波動平均值大于28 Pa;采用改進后的新型壓力檢測裝置,多倉混棉機的壓力波動明顯減小,3 s內壓力波動平均值小于11 Pa。在穩定生產狀態下,每小時多倉混棉機向前級機臺要棉次數減少了25%,持續5 s內的無效要棉次數減少了92%以上。

3.2 角釘簾維護

采用原有的角釘簾結構,更換3根釘條需要耗時4 h～8 h;采用新型角釘簾結構后,更換同等數量釘條的時間均在30 min以內,且新型角釘簾結構更換釘條的勞動強度和對維修人員的要求都大大降低,角釘簾易維護性得到極大提升。

3.3 漏底除雜

通過對多家紡織廠的多倉混棉機進行長期跟蹤,原漏底除雜裝置在不做清潔的情況下平均堵塞周期不超過7 d,而新型漏底除雜裝置在不做清潔的情況下超過75 d不堵塞;新型漏底除雜裝置內也僅有少量雜質堆積,只需用氣管吹氣清潔即可。

4 結語

經生產實踐可知,筆者公司對多倉混棉機的壓力檢測裝置、角釘簾結構以及漏底除雜裝置進行改進和優化提升后,取得了較好的應用效果。改進后的多倉混棉機穩定性提高、易維護性增強,市場競爭力提升。這對進一步減少企業用工,釋放產能,助力紡織企業經濟效益提升具有一定促進作用。