提高梳棉机除杂作用的技术措施

提高梳棉机除杂作用的技术措施

整理机的除杂功能由针辊和锡林盖完成。梳棉过程主要清除原棉中的杂质、疵点,在开清棉工序中尘杂只能除去60%左右,留在棉卷或棉层中的多为细小的带纤维或黏附性较强的杂质,如带纤维籽屑、破籽、软籽表皮及棉结等,这些必须在梳棉机上继续清除。一般原棉含杂为2%～4%,经开清棉后,棉卷含杂为0.8%～1.4%,通过梳棉机除杂之后,要求生条含杂控制在0.05%～0.15%范围内,梳棉除杂是原棉在纺纱过程中最后最有效的一次除杂作用。1车腹烧后,纤维分离刺辊部分的除杂作用主要发生在给棉板和除尘刀之间(第一落杂区)、除尘刀和小漏底之间(第二落杂区)以及小漏底落杂区。第一落杂区长度38～50mm,第二落杂区长度为94～106mm。小漏底入口到出口称小漏底落杂区,部分短绒和尘屑从小漏底尘格和网眼排入后车肚。A186型梳棉机采用放气低压罩后,第一落杂区长度为46mm,第二落杂区100mm。老梳棉机无放气罩时,第一落杂区长度25～30mm,第二落杂区长度80～90mm。在刺辊高速回转时,锯齿上的纤维和杂质在空气阻力R和离心力C的作用下,较重的杂质易脱离锯齿而落下,长而轻的纤维由于离心力小而空气阻力大,不易下落。在通过除尘刀时,露出锯齿的纤维尾部受除尘刀的托持,杂质则由除尘刀挡住而下落,当进入小漏底后,较长的纤维就很少有机会成为落棉。由于刺辊部分有良好的分梳作用,纤维与杂质得到充分的分离,为刺辊除杂创造了极为有利的条件。在正常情况下,刺辊部分能去除棉卷含杂的50%～60%,后落棉含杂率40%左右,一般后落棉率可控制为棉卷含杂的110%～150%。1.1纤网面为小漏底结构的锚点1.1.1除尘刀其作用为配合刺辊排除杂质,托持长纤维,并可根据工艺要求调整高低、隔距、角度,过去的研究试验认为低刀大角度对后车肚除杂有利,当刺辊罩放气或吸风后可下降除尘刀位置,即放大第一落杂区。1.1.2小漏底(1)作用。托持纤维,排除部分短绒和细小杂质。(2)形式。有全网眼形式,如A181C型梳棉机,网眼直径为2.38mm(3/32英寸);尘棒网眼混合式,如A186型,网眼直径为4mm;全尘棒式;光板式,可与分梳板相结合;吸风小漏底形式,在网眼部分能吸出很多短绒和细小尘杂。(3)入口形状有大圆口、尖口和小圆口形式。(4)弦长。A181C型为205～230mm,A186型为175mm。当刺辊罩放气或吸风后可缩短小漏底弦长,即放大第二落杂区。(5)小漏底与刺辊隔距。小漏底有4点隔距,第5点为大漏底与刺辊的隔距,此5点隔距应由大到小,有利于托持纤维、气流溢出和排除尘杂短绒。(6)为保证小漏底本身4点隔距由大到小,必须使R小漏底>R刺辊。R小漏底=R刺辊+(小漏底入口隔距+出口隔距)/2≈130mmR小漏底=R刺辊+(3～5)mm1.2除尘刀处高速刺辊携带纤维通过给棉板与刺辊隔距点A处(如图1所示),因该处隔距很小,且有棉层,使气流受阻。在A点与除尘刀之间,刺辊带动的气流,随着离A点距离的加大而增厚。由于气流的增厚,要求在给棉板下补入空气a,这对刺辊上的纤维起到一定的托持作用。增厚的气流至除尘刀处,部分气流b为除尘刀分割,大部分气流沿刀背下流,在被分割气流层中的杂质及少量纤维亦有部分沿刀背落下,特别是较大较重的杂质,受到的离心力大,优先落下。通过除尘刀与刺辊隔距点的气流又继续增厚,及至小漏底入口处,气流厚度超过小漏底入口隔距部分,即气流c′被分割而折入后车肚,厚度小于小漏底入口隔距的气流c则进入小漏底。由于除尘刀与小漏底间气流增厚,产生刀下补入气流d,因而由刀背流失的部分气流重新向小漏底入口处流动,形成回收区,使由刀背落下的部分纤维有可能又随气流进入小漏底。因刺辊与小漏底间隔距逐渐收小,进入小漏底部分气流e和短绒、尘屑一起溢出网眼。在小漏底出口处,气流f流向刺辊与锡林三角区,并在大漏底出口处与锡林所带动的气流g汇合,在通过锡林、刺辊隔距点G后又一分为二,气流h进入刺辊罩盖,为刺辊罩盖吸点B吸取,气流i进入后罩板,流入锡林、盖板工作区。1.2.1车鼻附面层厚度计算在刺辊与给棉板的隔距点以后,高速刺辊及其锯齿带动空气回转,产生回转的附面层。附面层厚度δ随回转长度x增加而增厚,δ∞x,因此:(1)x=0,δ=0。(2)x增加,δ增厚。(3)当x增加到一定值后,δ不再增厚。(4)δ=Kxm(1)式中:K、m为系数。(5)在除尘刀处,附面层厚度δ≥10mm,但除尘刀隔距(0.31～0.4mm)很小,附面层大部分在除尘刀背下流,小部分通过除尘刀。(6)过除尘刀后附面层又开始增厚,到小漏底入口处,大部分附面层的气流(约9mm)进入小漏底,在小漏底入口处形成回收气流,其余厚度超过小漏底入口隔距的部分附面层气流进入车肚。因小漏底隔距逐渐收小,进入小漏底的气流有部分短绒、尘屑一起溢出网眼。1.2.2漏底、后药物部分静压测定在A186型梳棉机上,对刺辊罩、小漏底、后罩板和大漏底出口部分在不同锡林、刺辊转速下作静压测定,其测定位置如图2所示,测定结果如图3所示。1.2.3第二落杂区影响刺辊落棉的因素很多,可归纳为刺辊转速、给棉板和刺辊间隔距、棉卷定量、梳棉机产量、除尘刀的高低和角度、小漏底的规格和型式及小漏底和刺辊间隔距等。(1)刺辊转速。刺辊转速提高,分梳作用加强,离心力加大,但空气阻力变化较小,因而P2=P1[(n1/n2)]1/2(2)式中:P1—刺辊转速n1时的后落棉率;P2—刺辊转速n2时的后落棉率。因而随着刺辊转速增加,后落棉率和后落杂率增加,除杂效率有所提高(见表1)。(2)梳棉机产量。随着产量的提高,分梳作用下降,刺辊表面握持的纤维多,落物不易下落,故后落棉率减少(见表2)。(3)给棉板与刺辊的隔距。隔距小,分梳作用好,落棉含杂多;但隔距过小,纤维损伤大(见表3),一般隔距为0.18～0.30mm,且不作为调整落棉的措施。当棉层厚,给棉板工作面较短,加工纤维的强力偏低时,为减少短绒,隔距应适当放大。(4)落杂区长度。后车肚落杂区由第一落杂区、第二落杂区和小漏底落杂区3部分组成,当小漏底弦长不变时,第一、第二落杂区长度随除尘刀位置高低而互为增减。当棉层中所含杂质大且数量较多时,应适当加大第一落杂区长度,以保证杂质抛出有必要的时间。少数大杂及大部分较小杂质均在第二落杂区落下。较小杂质在离开刺辊表面向外抛出的速度较小,因此,第二落杂区应比第一落杂区有较大的长度。第二落杂区较长,可纺纤维落下的机会亦增多,故在这一区域内还须注意气流的回收作用。在小漏底落杂区内要求利用一定的气压排除短绒和尘屑,如排除短绒与尘屑的矛盾不突出或不需排除短绒(如化纤纯纺)时,则小漏底可以是部分无网眼或全部无网眼。(5)除尘刀的高低位置和角度。除尘刀高低对落棉的影响很大,主要影响第一、二落杂区的分配,增大第一落杂区可使较大杂质有较多的机会落下。同时附面层增厚,使纤维、杂质脱离锯齿并按各自的轨迹分离,除尘刀可挡落较多的杂质,使落棉率增加。虽第二落杂区减小,在小漏底弦长不变时,总落棉率还是增加的,如除尘刀高度为4mm时,落棉率为1.653%;平机框,即除尘刀高度为0时落棉率为1.75%。A186型梳棉机当除尘刀位置为平机框±6mm时,一般第一落杂区长度为25～30mm(采用吸风时为38～50mm)。如果此落杂区长度太长,即除尘刀太低,则易发生落白,其调整要根据落棉率和含杂情况而定。除尘刀角度影响除尘刀刀背气流流动和小漏底的回收作用。角度小,在刀背可能会产生涡流,阻碍刮除杂质的作用,并影响小漏底入口的回收作用。一般以采用“低刀大角度”为好。除尘刀的隔距一般为0.6～0.8mm,隔距小,从除尘刀背面处挡刮下的附面层气流多,刮除下落的杂质和落棉增加。以前曾采用过弧形除尘刀和在除尘刀下接装挡板,前者制造、安装困难,生产中并未采用,而后者主要是增大下端回收时的离心力,使杂质下落增加,在试验中采用过。(6)小漏底规格和工艺。小漏底弦长短,第二落杂区长度则长,附面层增厚,下落短纤维、杂质多,表4为A186型梳棉机小漏底弦长与后落棉的关系。A181C型梳棉机弦长为231mm时,后落棉率为1.422%;弦长为225mm时后落棉率为1.499%;弦长为220mm时后落棉率为1.368%。通常小漏底入口隔距为4.7～9.5mm,A186型为9mm。当入口隔距增大时,进入小漏底的气流多,入口处挡落附面层中的纤维、杂质少,即小漏底的回收作用强。虽小漏底因排出气流多而使小漏底落杂区排出的短绒和细小杂质增多,但总的后落棉率还是减少。全网眼小漏底回收作用大;全尘棒式小漏底间隙大,且入口回收作用小,后落棉率增大;尘棒网眼混合式调节弦长方便(如A186型)。网眼直径大,小漏底部分排除短绒多,且不易堵塞网眼。小漏底入口形式为大圆口时回收作用强,尖口时挡落作用分明,回收作用弱。A186型为小圆口,介于圆口与尖口之间。网眼直径大,小漏底部分排除短绒、小杂质多,且不易堵塞网眼,A186型的网眼直径为4mm。(7)刺辊罩吸气风量增大,则后落棉率减小。A186型梳棉机吸风量为130、150、170m3/h时,后落棉率则分别为1.85%、1.73%、1.68%。(8)刺辊下各落杂区落物的分布:对应于3个落杂区,亦可分后、中、前3个落物区,各区的落物量和落物内容不同。在刺辊车肚内采用分格收集落棉的方法,可得落物分布情况。在普通情况下见图4(a),后区(对应于第一落杂区)为较大较重的破籽、不孕籽及少量带纤维杂质与尘屑。中区落物以尘屑和带纤维籽屑居多,颜色最黑。前区为小漏底落下的短绒及少量小尘屑,颜色最白。整个后车肚落物含杂率分布见图4(b),以除尘刀下最高,两端较低。根据后车肚落物量及其含杂率分布可分析刺辊落杂区的作用优劣,从而作相应的调整。1.3新技术措施对去除刺辊中的杂质影响1.3.1双刺辊的结构目前新型梳棉机上有采用1块(如DK760型)、2块(如C50型)或4块(如CX400型)分梳板,图5为装有2块分梳板装置的示意图。装置主要由除尘刀1(有厚、薄刀之分)、除尘刀2(相当于除尘刀1的薄刀)、分梳板3、落棉控制导板4以及弧形导棉三角叉5等组成。主要落杂区在给棉板与除尘刀之间,约有40～50mm长,两分梳板间还有一个可调的落杂区。分梳板分梳时,在离心力的作用下,短绒或尘杂可在4与2或3与5的隙缝中落下。1.3.2平行式双刺辊两个刺辊直径大小可相同亦可不同,如图6所示。针尖配置为分梳作用,由于第一刺辊与锡林隔开,其转速就不受锡林的限制,一般1000～1500r/min,充分发挥了刺辊加速的作用。双刺辊的除杂面也较大,清除作用较好,而且后车肚空间大,车肚气流稳定,有利于杂质短绒的下落,排除杂质和短绒的效率高,后车肚落棉率、含杂率均有提高,试用效果比较满意,且转移给锡林的纤维平均质量减小,这减轻了锡林盖板梳理区的梳理负荷,也有助于发挥盖板的除杂分梳作用。所以采用平行式双刺辊以后,不仅梳理质量好,而且梳棉机的产量可以