纺纱学讲义第3章 梳理前准备

第三章梳理前的准备

本章知识点

1.开清棉工序的任务，工艺流程。

2.开松与除杂的目的、要求。

3.重点了解纤维的自由开松、握持开松机理和影响开松作用的因素。

4.机械除杂机理、气流除杂机理和除杂效果评定。

5.开清棉联合机联动控制

第一节概述

一、开清棉工序的任务

纺纱原料多数以紧压包形式进厂，为了顺利纺纱并获得优质纱线，首要任务是对原料进行开松。

另外，各种纤维原料，如棉、毛、麻、绢绵等都含有各种各样的杂质，化学短纤维含有疵点，这些

杂质或者疵点的存在、会影响到纱线的加工和品质，因此必须尽可能地去除。

开清棉工序的开清联合机完成下列任务：

1、开松将棉包中压紧的块状纤维开松成小棉块或小棉束。

2、除杂去除原棉中50%~60%的杂质。

3、混和将各种原料按配棉比例充分混和。

4、成卷制成一定重量、一定长度且均匀的棉卷，供下道工序使用。当采用清梳联时，则输

出棉流到梳棉工序各台梳棉机的储棉箱中。

二、开清棉机械的组成

为完成开松、除杂、混和、均匀成卷四大作用，开清棉联合机由各种单机组合成，按作用特点

一般分为四类机械：喂棉一混棉一开棉一清棉。

1、抓棉机械

抓棉机从棉包或化纤包中抓取棉束和棉块喂给前方机械。在抓取的同时也有开松、混和作用。

2、混棉机械

本类机械有自动混棉机、多仓混棉机、双棉箱给棉机等。它们的作用是将原料充分混和，并有

开松和除杂作用。

3、开棉机械

此类机械简称开棉机，型式有多种。其主要作用是利用打手进行开松，在原料松解的情况下利

用尘棒除杂。

4、清棉机械

此机械通过较细致的打手机件进一步的开松和除杂，并利用均匀成卷机构制成均匀的棉卷或纤

维流。

三、开清棉联合机的工艺流程举例

1、国产LFAOOl型开清联合机

用于加工含杂率为324%原棉。纺15tex纱时，除杂效率达65%左右，棉卷重量不匀率在1%以

内。联合机的组成如下：

FA002型圆盘式抓棉机（2台）一FA121型除金属装置一FAICM型六辑筒开棉机▲（附A045型凝棉

器）一FA022型多仓混棉机一FAIO6型豪猪式开棉机▲（附A045型凝棉器）一FA107型豪猪式开棉机上

（附A045型凝棉器）一A062型二路电气配棉器一A092AST型双棉箱给棉机（附A045型凝器）（2台）一

FA141型单打手成卷机▲（2台）。

符号“▲”表示该机是联合机里的开清点，上例共有四个。若原棉含杂率较低，可使用间道装

置跳过其中1或2个开清点。棉型化纤含杂更少，加工时可不采用六辑筒开棉机除杂，还可选用FA106A

型梳针辐筒开棉机代替FA106型豪猪式开棉机，以增强对化纤的梳理开松。

2、清梳联合机

用于加工含杂率3%的原棉，纺制14T8tex精梳纱。

FA006型往复抓棉机一TF27型桥式吸铁装置一TF30型重物分离器一F016型自动混棉机▲（附

AO45型凝棉器）一FA103型双根轴流开棉机▲-FA133型二路气动配棉器一FA022-8型多仓混棉机（2

台）一FA106B型豪猪式开棉机▲（附AO45B-5.5型凝棉器）（2台）一FA031型中喂棉机（附A045B-5.5

型凝棉器）（2台）-FA108E型锯齿辑筒清机机上（2台）-FA151型除微尘机fFA202B输棉风机一FA177

型喂棉箱和FA221型梳棉机（2X8台）。

第二节抓棉机械（喂棉机械）

一、抓棉机的作用

1、从棉包中抓取原棉喂给前方机械；

2、具有开松、混和作用。

二、抓棉机的分类

1、抓棉小车回转式：如FA002等；

2、抓棉小车往复式:如FA006等。

三、环行式抓棉机的机械作用

（-）结构作用

抓棉小车：环形运动，内装抓棉打手和肋条

抓棉打手：锯齿刀片式内一外分三组：9齿、12齿、15齿

肋条：在打手抓棉时阻滞棉块

伸缩管、输棉管、内外墙板、地轨等

（-）抓棉机的运动

1、抓棉打手的回转运动：实现对原棉的抓取；

2、抓棉小车的回转运动：实现对原棉的多包抓取；

3、抓棉小车的下降运动：实现对原棉的连续抓取。

四、抓棉机的作用分析与工艺调整

(-)开松作用

开松作用是抓棉打手在抓棉过程中产生。影响开松的工艺参数如下：

1、抓棉打手的转速：转速高时，刀片抓取的棉块小，开松作用好。FA002打手转速为700r∕min

-800r∕miniFA006为IOOOr∕minT200r∕min°

2、抓棉小车下降的距离：下降距离大时，抓棉机产量高，但抓取的棉块大。一般为3廊-6廊。

3、抓棉小车的回转速度：速度快时，抓取棉块小，产量高。一般为20-25m∕min.

4、刀片伸出肋条的距离：距离大时，抓取的棉块大，刀片易损坏；一般为Imm-6mm。

(二)混和作用

混和作用的产生：抓棉小车一转，抓取各种成分的原棉。

影响混和作用的因素如下：

1、抓棉小车的运行效率

测定时间内小车运行时间

(4-2-1)

运行效率=测定时间内成卷机运行时间"°

一般抓棉小车的运行效率不低于80虹运行效率高，打手单位时间内抓取的原料成分多，混和

效果好。提高运行效率的方法是采取抓棉打手“勤抓少抓”的工艺原则。

2、棉包的排列：

(1)相同成分的原棉横向错开、纵向分散；

(2)棉包的松紧、高低要一致；

(3)棉包排列要按层次进行，不能横放倒置；

(4)回花要打包后使用。

五、往复式抓棉机结构与工艺

1、结构

FA006往复式自动抓棉机结构如图4-2-1所示，由抓棉小车8、转塔7、抓棉头2、打手3、肋

条4、压棉罗拉5、伸缩输棉管6、卷绕装置9、覆盖带10、输棉道11、光电管1等组成。棉包堆在

轨道两则，抓棉器在一侧抓棉的同时，另一侧准备堆包。抓棉小车通过四个行走轮在地轨上作双向

往复运动。间歇下降的抓棉头打手在随转塔作往复运动的同时，对棉包作顺序抓取，被抓取的棉束

在前方机台凝棉器或输棉风机的作用下经输道管向前方机台输送。

本机每侧可分2~4组排列不同原料的棉包，工作时作自动分组抓取，以实现一台抓棉机同时供

应2、3条开清棉生产线。不同高度的棉包需同时生产时，可分组排列并由抓棉机在抓取时自动找

平。

2、工艺(同回转式)

图4-2-1FA006型往复式自动抓棉机

第三节混棉机械

一、混棉机的作用与分类

1、作用：将各种不同成分的原棉混和均匀，同时要有初步开松除杂作用。

2、混棉机械的类型：

(1)多仓给棉机：如FΛ022,以混和为主。

(2)棉箱给棉机：如A006B,以混棉为主；A092A,以均匀给棉为主。

二、多仓混棉机

(-)FA022混棉机

1、FAO22的结构

FA022型多仓混棉机的结构如图4—3—1所示，经初步开松的原棉由输棉风机2送入输送管道，

经活门4的开闭逐个进入储棉仓1,气流透过孔板5经回风道3进入混棉道9。当棉仓内的原料达到

一定高度时，原料将仓前后隔板上部分网孔板5堵塞，该仓静压升高，当气压升至某一定值时，微

压差开关控制气动机构关闭活门4,同时自动打开下一棉仓的活门，原料进入下一仓。如此顺序喂

料直到喂满最后一仓。在第二仓观察窗上装有光电管6,当最后一仓喂满原料而第二仓原料存量低

于光电管高度时，则喂料工作转入第一仓，本机开始下一循环工作。当光电管仍被原料遮住，则总

活门关闭，直到原料低于光电管高度才重新开始喂棉。在各仓底部均有一对给棉罗拉8和一只打手

7,原料经开松后落入混棉通道9内被前方气流输出。

该机有4仓、6仓、8仓、10仓之分，适用于经初步开松的各种等级的原棉、棉型化纤和76πra

以下的中长化纤，对不同品质、等级的纤维进行充分的混和。

2、空仓喂料先利用手动依次将各仓喂满，而后开车自动运转。

3、混和原理该机采取逐仓喂入原料，梯度储棉，同步输出，多仓混棉。在混棉通道内不同

时间喂入的原料获得混和，即“时差混和”，时差混和的时差愈大，混和效果愈好。由于气流输送原

料，使原料密度增加而提高“时差”混和效果。

4、影响混和时间的因素分析

设n为棉仓个数，Q为任一仓的容量(公斤)，Q。为与光电管平齐时的棉仓容量(公斤)，P为上

道机器的产量(公斤)，P。为机器的输出量(公斤)，则第一仓与最后一仓的喂料时间差T为：

_(LD(Q)(-0)

-ZF—2PJ

(1)光电管的安装高度

由上式可知：光电管安装高度低时∙，Q。小，最大混和延时T增大。当Q=40.5kg,P=600kg∕h,

Po=5OOkg∕h,n=6,Q。=18、19、20、21、22kg时，根据公式算得T值见表2T。

表4-3-1Q。与混和时差的关系

Qo11222

∕kg89012

T11111

/ɪnin3.412.822.221.631.03

(2)机器的喂入量与输出量

在多仓混棉机的棉仓个数n=6,输出量为500kg∕h,Q。=20kg,输入量分别为500、550、600、

650、700kg时,根据上式算得T值见表2-2«

表4-3-2喂入量与混和时差的关系

P/kg500550600650700

T/min15.8913.6112.2211.®10.16

在机器的喂入量P=600kg∕h,输出量P。分别为450、500、550、600kg∕h时,根据上式算得T

值见表2-3。由表2-3可知：输出量减小，最大混和延时T值减小。

表4-3-3机器输出量与混和时差的关系

Po/kg450500550600

T/min11.9612.2212.5112.81

(3)棉仓个数

由上式可知：在其它条件不变时，棉仓个数n越多，混和延时越长。在P=600kg∕h,P0=500kg∕h,

Qo=20kg,n=6、8、10、12时，算得混和延时见表2-4。

表4-3-4棉仓个数与混和时差的关系

n681012

T/min12.2216.2420.3024.37

(4)棉仓容量Q

由上式可知：在其它条件不变时，棉仓容量Q越大，混和延时越长，在棉仓高度与棉仓截面积

不变的情况下，棉仓容量Q与仓内的压力有关。棉仓压力大时，其存棉密度越大，则棉仓容量Q越

大；但压力过大时，易于在棉仓底部的给棉罗拉处产生噎车。在其它条件不变时，不同Q值时最大

混和延时的计算结果见表2-5。

表4-3-5棉仓容量与最大混和延时的关系

Q/kg30.535.540.545.550.5

T/min6.259.2412.2215.2018.18

图4-3-1FA022多仓混棉机

(二)FA025多仓混棉机

1、FA025型多仓混棉机结构和工艺流程

FA025型多仓混棉机的结构如图4-3-2所示，上机台输出的棉流经顶部输棉风机吸入进入喂棉管

道1,在导向叶片作用下，均匀喂入六只棉仓2、气体由棉仓上网眼孔板排出。各仓原棉由弯板处转

90度后叠加在水平导带7向前输送，受角针帘5的逐层抓取作用撕扯成小棉束输出，均棉罗拉4回

击过厚的棉块落入小混箱内产生细致混和，剥棉罗拉6剥取角钉帘上棉束喂入下一机台。

2、该机的工作特点是同时喂入，各仓堆棉高度相同，各仓瞬时混和，多层混和，角针撕扯开松。

“路程差混合”

图4-3-2FA025型多仓混棉机

三、A006B型自动给棉机

(一)结构

A006B,C型自动混棉机结构如图4-3-5所示，原料通过其上凝棉器1吸入本机，在摆斗2上金

属翼片的作用下，将棉块横向铺放在水平输棉帘5上，成为多层横铺的混和棉堆。摇栅3(或光电

管)控制棉箱棉量高度，当高度达到要求时，控制抓棉小车仃车，低于要求高度时，控制抓棉小车

开始抓棉，使棉箱中的存棉量保持一定稳定。在机身外调节混棉比斜板4角度(22.5°-40°)可控

制混棉量和混棉效果。压棉帘13与输入棉帘5同速，将棉块夹持并逐渐压缩送入角钉帘7,角钉帘

速度快，角钉针尖向上，而压棉帘速度慢，针尖向下，于是两者间对棉块产生了撕扯开松作用。角

钉帘向上带动棉块时，又受到均棉罗拉12上角钉的撕扯和打击作用，并将多余棉块回击到压棉帘上，

重新进入棉箱混和。角钉帘上棉块运行到剥棉打手11位置时，棉块受打手作用被剥下，击到尘格9

上，部分大杂被抛出。被撕扯打击后的小棉块受前方机台凝棉器上风机的作用，经磁铁装置8除去

部分铁杂后到前方机台，或根据工艺要求，利用间道隔板10从上出口输送到前方机台。A006C型自

动混棉机用于纺化纤，只有上出口。

(二)开松作用

1、开松作用产生的部位

有以下几处：

(1)角钉帘子对棉堆的高速抓取；

(2)角钉帘子与压棉帘对棉块的撕扯；

(3)角钉帘子与均棉罗拉对棉块的撕扯；

(4)剥棉打手对棉块的快速打击；

(5)剥棉打手与尘棒对棉块的撕扯。

图4-3-3一个角钉机件对原料的撕扯作用

图4-3-4两个相对运动着的角钉对自由状态下原料产生的撕扯作用

2、影响开松的因素

(1)角钉帘子与压棉帘的隔距：隔距小时，撕扯作用大，开松效好；但机器的产量降低；一般

为40mm-80mm。

(2)角钉帘子与均棉罗拉的隔距：隔距小时，撕扯作用大，开松效好；但机器的产量降低；一

般为60mm。

(3)角钉帘的速度：速度大时，产量高，但开松差；一般速度为60、70、80s100m/min四

档。

(4)均棉罗拉转转速：速度大时，产量低，但开松好；一般速度为200m∕min。

(三)混和作用

1、混和原理：横铺直取，多棉层混和，或夹层混合。

2、影响混和的因素

(1)棉箱中棉堆高度：棉堆高度高时，棉箱中原棉有成分多，混和好。

(2)抓棉小车的速度：速度快时，棉箱中原棉成分多，混和好。

(四)除杂作用

1、除杂作用的实现：剥棉打手与尘棒的共同作用结果。

2、除杂指标

(1)落棉率：是反映落棉的数量指标

落棉率=(落棉重量/喂入原棉重量)X100%

(2)落棉含杂率：是反映落棉中杂质数量多少

落棉含杂率=(落棉中杂质的重量/落棉重量)XlO0%

(3)落杂率：是反映喂入原棉中的杂质被除去多少

落杂率=(落棉中杂质的重量/喂入原棉重量)XIo0%

(4)除杂效率：是反映机器除去杂质效能的大小

除杂效率=(落杂率/原棉含杂率)Xιoo%

3、影响除杂的因素

(1)剥棉打手的转速：高时，落棉多；一般为400r∕min-600r∕mino

(2)尘棒间隔距：大时，落棉多；一般为IommT2mm。

(3)打手与尘棒之间的隔距：小时落棉多；进口为8mm-15mm,出口为IOmm-20mm。

，6

图4-3-5Λ006B型自动混棉机

四、A092AST型双棉箱给棉机

1、A092AST的结构

A092AST型双棉箱给棉机结构见图4-3-6»原棉在凝棉器作用下进入棉箱，调节板4调节棉箱容

量，光电管5控制棉箱存棉高度，出棉罗拉6的运行或停止受中部棉箱棉量多少控制，当棉量少时，

摇板8通过拉耙(机外)使出棉罗拉回转喂棉，当棉量多时，则不带动出棉罗拉回转。在输棉帘7、

角钉帘9、均棉罗拉2、清棉罗拉3的共同作用下，原棉得到翻滚混和。剥棉打手1将角钉帘上棉块

剥下落入振动棉箱12内。通过振动板11的振动作用，原棉密度得到均匀。出棉罗拉10将棉层输送

到成卷机。

2、Λ092ΛST的均棉作用

原棉在凝棉器作用下进入棉箱，调节板调节棉箱容量；光电管控制棉箱存棉高度；出棉罗拉的

运行或停止受中部棉箱棉量多少控制，当棉量少时，摇板通过拉耙(机外)使出棉罗拉回转喂棉，

当棉量多时，则不带动出棉罗拉回转；振动板的振动作用，原棉密度得到均匀。

图4-3-6A092AST型双棉箱给棉机

五、混和效果的评定

混和效果常用下面三种方法评定：

(-)混入有色纤维法在混和原料中混入一定数量的染色纤维，经机械混和处理后取样，用

手拣法分拣出有色纤维，称其重量，计算有色纤维百分率的平均数、均方差、变异系数等，进行对

比分析混和效果。

(二)切片法将条子或纱线切片，放在显微镜下观察，分析混和效果。

(三)染色评定法此方法多用于化纤混纺产品。它是将成纱或织成布后再经染色，由染色的

结果来分析混和效果。

第四节开棉机械

一、自由打击开棉机

棉块在无握持状态下的开松打击作用称自由打击。作用特点是：开松作用缓和，纤维损伤少，

大杂质不易击碎，但除杂效果稍差，适于开松的初始阶段。

(-)六辐筒开棉机(A034A、FA104)

FA1O4型六辐筒开棉机的结构如图4-4-1所示。原棉在凝棉器的作用下喂入棉箱，光电管1控

制后方机台给棉或停止给棉来稳定棉箱储棉高度，给棉罗拉2将原棉喂入辐筒4,原棉从第一辑筒

开始依次向上接受六只辑筒的打击开松，从纤维中分离出的杂质从尘格5的间隙落入下部尘箱，而

纤维被下一机台的凝棉器吸走。在两辑筒间的上方装有“V”字形剥棉刀3,用以防止辐筒返花。

图4-4-1FA104型六辑筒开棉机

1、开松除杂作用的实现

(1)开松作用：

(a)短筒角钉对棉块的自由打击;

(b)角钉与尘棒对棉块的撕扯。

图4-4-2纤维块受到自由打击时的受力分析

(2)除杂作用：尘格与打手共同完成。

2、工艺调整

(1)辐筒速度：速度大时，开松效果好、除杂多；速度自下而上为344r∕min-768r∕min0

(2)辐筒与尘棒隔距：隔距小时，除杂多。每只尘棒的进口与出口为26-4Omm,中点为6-20mm；

一、二、三只尘棒最紧点为8nun,四、五只为12mm,第六只为18mm。

(3)尘棒间的隔距：大时落棉多；一、二、三只为10mm,四、五只为8mm»

(4)前方风机的转速：转速高(风量大)一棉块在机内停留时间短一开松除杂的时间短一开松

除杂效果差。一般转速为1600r∕min-2000r∕mino

(-)FAlOl型四剌辐开棉机

FAlOl型四剌辐开棉机的结构如图4-4-3所示，该机采用四个表面包锯条的短筒，对原棉进行

自由打击。原棉在凝棉器的作用下进入储棉箱1,其储棉高度由光电管控制，输棉帘7向前输送纤

维，经一对锯齿开棉辑6开松后由清棉剌辑4转移输出，部分杂质从尘格5落入尘箱，由除杂帘子

8输出。未被抓取的纤维由回击辑2击回棉箱。剥棉刀3防止返花。

本机的开松作用主要发生在两只开棉辑间，开棉辐锯齿工作角小、齿顶角小，抓取穿剌能力强，

开棉辑间距小(3~5mm),分梳、开松细仔，效果好，能获得较小棉束和单纤维。该机常与FΛ061强

力除尘器配套用于除微尘要求高的转杯纺的开清棉流程中。

图4-4-3FAlOl型四剌根开棉机

(三)FA105A型单轴流开棉机

FΛ105Λ型单轴流开棉机的结构如图4-4-4所示，在前方机凝棉器风机和辐筒4的回转作用下，

棉流从进棉口2进入机内，绕根筒4螺旋运动，棉块受辐筒上的角钉打击和撞击尘棒5而分离，杂

质通过尘棒间空隙落入尘箱内，在落棉小车6、皮翼打手7的作用下，大尘杂从吸落棉出口8处排

出，含尘气流从排尘口3处送入除尘系统。可选择间歇式或连续式吸落棉装置排杂。棉流绕辑筒回

转两周半后沿出棉口1输入下台机械。

该机适用于各种等级原棉的处理，除杂效率高，原料在自由状态下经受V形角钉多次均匀、密

集、柔和的弹打，获得充分开松，特殊的除杂设计、加强了微尘和短绒的排除。

二、握持打击开棉机

(-)豪猪式开棉机的机构与作用

1、工艺流程

FA106型豪猪式开棉机的结构如图4-4-5所示。原棉在凝棉器作用，进入本机棉箱1,光电管2

控制棉箱保持一定储棉高度，通过改变调节板3的位置来调节出棉厚度，木罗拉4使原棉初步压缩

后送至金属给棉罗拉5,给棉罗拉受弹簧加压紧握棉层接受豪猪打手6的打击、分割和撕扯。被打

下的棉块沿打手园弧切线方向投击到尘棒7上，杂质分离后从尘棒间落入尘箱，棉块不断受到打手、

尘棒的开松作用后被下一机合凝棉器吸走。

2、主要机件结构与作用

(1)豪猪打手：由打手轴、圆盘和刀片组成。

圆盘：19个，沿轴向均匀分布，间距为54mπio

刀片：每个圆盘上12个，共计228个。

(2)尘棒：分布在打手的3/4圆周上，共计68根，分四组安装。

尘棒的三边一角：顶面，宽为12mm,对棉块起持作用；工作面，宽为26mm,反射除杂；底

面，与另一尘棒的工作面形成间距；清除角”，也称工作角，其大小影响开松与除杂，减小时，开

清作用增强，托持作用降低，一般为48度。

尘棒的安装角：指尘棒的工作面与打手的径向夹角；另外尘棒安装角9小(机外手轮调节，调

节范围40o~18°),尘棒间隔距增大，落棉率增加，落棉含杂率降低。但大时，尘棒对棉块的阻

力小，开松差，除杂效果差。

尘棒安装角与尘棒间距的关系：尘棒的安装角大时，尘棒间距小；小时，尘棒间距大。

尘棒间隔距：第一组11T5mɪn,第二、三组6-10硒，出口4-7mm。

图4-4-5FA106型豪猪式开棉机

图4-4-6豪猪打手结构

图4-4-7尘棒的结构

3、打手部分气流的运动规律

打手室与尘棒间的气流状态和气流速度影响开松、除杂及节约用棉。正常情况下，受打击的棉

块由于气流对棉块和杂质的阻力不同，促使棉块与杂质分离。杂质比重大、体积小，易从尘棒间下

落，而棉块蓬松、体积大，易受尘棒和气流托持，同时尘棒间的气流也有进有出，补进的气流使下

落的长纤维得到回收。打手纵向由试验得出，在给棉罗拉进口附近的2~3根尘棒处形成负压区，气

流从后进风处补入。此后，气流向外流动多，补入少，形成正压区，该区为主要落杂区（死箱区）。

靠近出口处，受前方机台凝棉器风扇的影响，尘棒间补入气流多，出现负压区（活箱区），此区可回

收部分下落的可纺纤维，为回收区。在死活箱的交界处，气流压力不稳定，也可回收少量可纺纤维。

图4-4-8豪猪开棉机尘棒间气流运动规律

（-）影响开松除杂作用的主要因素

1、打手速度：转速高时，开松除杂效果好，但纤维损伤多；一般为500-700转/分。当纤维长

度长、成熟度差、强力低时，打手速度应偏低配置。反之，可偏高配置。

2、打手与给棉罗拉间隔距：隔距小时，刀片对棉丛打击剧烈，纤维损伤多；一般为6-12πuni

此隔距随纤维长度而定，长度长时，隔距应大。

3、尘棒间隔距：入口部分隔距大，此后逐渐缩小，出口部分又放大：从入口到出口逐渐缩小。

即尘棒间隔距应根据原棉含杂多少、杂质性质和加工要求来配置。

4、打手与尘棒的隔距：进口到出口逐渐广大；进口为10-12mm,出口为17-18.5mm。隔距小，

开松除杂效果好。

5、打手与剥棉刀的隔距：1.2-2mm,隔距大时，返花多，易产生棉结。

6、气流控制原棉含大杂较多时，采用后“死箱”，在增加尘棒间隔距加强落杂的同时，通过

前活箱可回收落下的可纺纤维。加工化纤时可采用全“活箱”，减少纤维下落。

（三）FA109型三刺辑开棉机

本机适用于加工各种等级的原棉，具有较高的除杂效率，尤其适合去除带纤维籽屑一类的杂质。

FΛ109型三刺辑开棉机的结构如图4-4-9所示。在输入棉帘1和给棉罗拉2的作用下，原棉被

角钉短筒3打击开松，之后依次受粗锯齿辑筒4,细锯齿辐筒5的打击开松。在每个辑筒下方有带

除尘刀口的吸口6吸取尘杂，分梳板7进一步开松纤维，并在除尘刀处设有调节板，可根据所纺原

棉和除尘杂要求的不同，调节开口的大小以控制各自的落棉和落棉含杂量。被开松后的原棉在前方

机台风扇作用下向前输出。

图4-4-9FA109型三刺辑开棉机

三、提高开棉效能应注意的问题

1、开棉机在流程中的位置：先柔和的自由开松、再握持下的梳针或锯齿梳松

2、打手的形式：角钉打手、梳针滚筒、锯齿刀片

3、开松的负效应

四、开松效果的评定方法

目前对原料的开松程度还没有较理想的统一评定方法，一般采用下列方法。

1、称重法从开松原料中拣出纤维块进行称重，求出纤维块的平均重量，计算最大和最小纤

维块所占重量的比例，进行比较分析。

2、压缩法取试样放入一定容积的容器，加一定压力后比较受压缩高度的变化。

3、比容法将试样放满于5000MI.的烧杯，再在试样上放置250G有机玻璃盖，经过20秒后，

迅速读出刻度数；称重，求平均值，计算出比容，通过比重按公式（4一4一1）即可求出开松度（无

单位）。

开松度=比容X比重(4-4-D

4、气流法将一定重量的开松原料放在气流仪内，在同样气流下观察其压力，压力值高，

开松度好；或在同样气压下观察透气量，透气量小，开松度好，开松度好的原料对气流阻力大。

5、速度法测定纤维块在静止空气中自由下降的终末速度。纤维块在静止空气中初速为零，

然后垂直下落，纤维块逐渐加速，经过一段时间或一定距离后速度不再增加，以等速下降，此速度

为终末速度。终末速度决定于纤维块的重量和形状、开松程度等因素。

第五节清棉机械

一、清棉机的作用与工艺流程

1、清棉机的作用

(1)更细致的开松除杂；

(2)均匀给棉；

(3)成卷。

2、清棉机的工艺流程

FA141型单打手成卷机的结构如图4-5-1所示。FA141型单打手成卷机的结构如图2—5—1所

示，A092AST型双棉箱给棉机输出的棉层均匀地喂在本机输棉帘上，经角钉罗拉14引导，棉层在天

平罗拉13和天平曲杆15(均棉装置)的握持下喂给，并接受高速回转的打手11的撕扯和打击，棉

束在打手的打击下抛向周围尘棒12受撞击被松解，部分杂质从尘棒间隙落入尘箱。棉束受风机10

的作用，向前输送，吸附在回转的双尘笼9的表面，经尘笼滚压形成棉层，而细小尘杂和短绒透过

尘笼表面网眼由两侧风道排至除尘设备。上下尘笼凝集的棉层经剥棉罗拉，凸凹防粘罗拉8送到四

个紧压罗拉7压紧，再由导棉罗拉6送给棉卷罗拉5,压卷罗拉4卷绕在棉卷辑上制成一定长度的

棉卷。随棉卷卷绕直径的增大，渐增加压装置3通过压卷罗拉对棉卷的加压量增加，保证有效加压

量的稳定。满卷后，自动落卷装置将棉卷落下、拔辐和重新生头继续卷绕。拔辑后棉卷托插在棉卷

中间，棉卷落在电子秤1上进行秤重。

图4-5-1FA141型单打手成卷机

二、清棉机机构分析

(-)天平调节装置(均匀控制机构)

I、作用：当棉层厚度发生变化时，天平罗拉速度反向改变，使单位时间内的喂棉量不变。(检

测棉层的厚度，根据棉层厚度的变化调整给棉速度，保证在单位实践内向打手室内喂入的棉丛重量

恒定，达到成卷均匀的目的。)

2、机构

(1)检测机构：由天平杆(以刀口为支点摆动)、天平罗拉(定轴转动)组成；检测棉层的厚

度信号。

(2)传递放大机构：由一系列的连杆、杠杆组成；将信号传递放大。

(3)变速机构：改变天平罗拉转速；由铁炮完成。

3、调节过程：棉层t一天平杆头端I(尾端t)-平衡杠杆上摆一双臂杠杆逆时针摆动一铁炮

皮带向上铁炮小头移动一被动铁炮减速一天平罗拉减速。

(二)机电一体自调匀整装置

铁炮机械式变速机构对棉层喂给量的均匀调整能力有一定限度，并有很大的滞后性，喂入棉层

厚度频繁变化和过分不匀时;很难达到理想的均匀程度。

SYH301型自调匀整装置系机电一体自调匀整装置，结构原理如图4-5-2所示，天平曲杆尾端总

连杆挂有重锤3,重锤上装有精度较高的位移传感器，棉层厚薄变化由位移传感器转化成电压信号

送匀整仪2处理，调节电动机变速来改变天平罗拉的转速达到匀整的目的，该装置反映灵敏，调速

范围宽，变速控制有效。

(三)综合打手

1、综合打手的结构

综合打手的结构如图4-5-3所示，每一翼的前端设刀片，对棉块的打击冲量大，能较好地去除

不孕籽，破籽等较大杂质，每一翼的后部设梳针，通过梳针刺入棉层内部进行撕扯、梳理，使内外

棉层开松差异小，棉束小而均匀，并去除籽屑、叶屑等细小杂质。综合打手是综合翼式刀片打手和

梳针打手的结构和特点制成的一种打手型式。

2、影响开松除杂的工艺参数

(1)综合打手转速：900-1000转/分；

(2)打手与天平罗拉的隔距：7-∏mm;

(3)打手与尘棒的隔距：入口8-10mm,出口16-18mm;

(4)尘棒间距：5-8mm0

图4-5-2自调匀整装置图4-5-3综合打手的结构

(三)尘笼凝棉

1、尘笼的结构与作用

由上下尘笼、风道、风机等组成。

2、作用：将散棉凝聚成为棉层，并清除其中的细小杂质。

3、工作过程

风机转动f气流沿风道流动f尘笼表面形成负压一散棉凝聚在尘笼表面，形成棉层；细小杂质

进入尘笼，通过风道、风机进入尘室。

风机速度大于综合打手速度的10%~25%,风机速度过大，横向两边风速高，造成棉层两边厚；

风速过小，也会造成横向不匀。

(四)成卷

1、对成卷的要求

(1)棉卷要有一定的长度：要求对棉卷定长控制；

(2)减少退卷时的棉层粘连：要求对棉层加压；

(3)棉卷成形良好、卷绕紧密：要求对棉卷加压。

2、成卷过程

成层一棉层加压一层卷成卷一棉卷加压一定长控制

IJI

由紧压罗拉完成由棉卷加压装置完成由定长控制装置完成

3、棉层加压

(1)加压方式：紧压罗拉自重加压与重锤杠杆加压相结合的方式。

(2)加压机构与过程

4,棉卷加压

(1)机构：棉卷压钓、长降轮系、制动轮系、制动杠杆、加压重锤。

(2)加压过程：棉卷直径t-棉卷压钓有上升趋势一制动轮有逆时针转动的趋势一制动轮受阻

一棉卷压钓上升受阻一实现对棉卷加压。

三、影响开松除杂的主要因素

(1)综合打手转速转速高，开松除杂效果好，但加工长纤维或成熟度差的原棉时，过高的

打手转速易产生束丝。一般转速为800-1000r∕min,

(2)天平罗拉转速当喂入棉层厚度一定时，天平罗拉转速快，产量增加，但开松梳理作用

降低；反之，有利开松除杂。

(3)综合打手与天平罗拉间隔距该隔距小，开松效果好，但过小隔距易损伤纤维，并造成

天平曲杆振动。一般7-10mm,根据纤维长度确定。

(4)综合打手与尘棒间隔距该隔距小，开松除杂效果好，但过小隔距易造成通道阻塞，产

生疵点。此隔距由进口到出口应逐渐放大，一般进口8-1Onm1,出口16T8mm。

(5)尘棒间隔距该隔距大小视纤维含杂情况而定，一般5-8mm。

四、除杂效果评定

(-)落物率

它反映开松除杂机的落物数量。通过试验称出落物的重量，按下式计算：

落物率=(落物重量/喂料重量)X100%

(二)落物含杂率

它反映落物的质量。用锡莱分析机把落物中的杂质分离出来进行称重，按下式计算：

落物含杂率=(落物中杂质质量/落物质量)>100%

(H)落杂率

它反映喂入原料中杂质被去除的数量，也称绝对除杂率，按下式计算：

落杂率=(落物中杂质重量/喂入原料重量)>100%

(四)除杂效率

它反映除去杂质的效能大小，与原料含杂率有关，可按下式计算：

除杂效率=(落物中杂质重量/喂入原料中杂质重量)>100%

除杂效率=(落杂率/喂入原料含杂率)X100%

(五)落物含纤维率

落物含纤维率=(落物中纤维重量/落物重量)X100%

五、清棉机的传动与工艺计算

(-)FA141清棉机传动

如图4-5-4所示，FΛ141型单打手成卷机由三只电动机分别传动。电动机⑸5KW)一综合打

手f风扇。

(-)清棉机的工艺计算

1、速度计算

(1)棉卷罗拉转速

设No为2.2千瓦电机转速，Nl为棉卷罗拉转速，I为2.2千瓦电机至棉卷罗拉的传动比，则

有：

NO∕N1=I

r330677337

因为D3171418

1动机（5.5kW）一Ig合打手一凤京

第一案压罗拉

一案三家压岁技一第二*压罗拉一

一压卷彩拉

mnχ卜-利福罗也一*凹凸罗技

一压零拉L尘建

电动机__∙∙M9tt∣

（2.2kW）tttwwv*b

一楠卷罗拉一桶亚压物升降”

-一天平，拉一»•博书一角仃罗拉

电动机（0.09kWL上托■一盘托轴

图4-5-4FAMl清棉机传动关系

Nl=股⅛—x-x-x⅛V0=0.10258D3

所以：I33O×67X73x37

（2）天平罗拉速度（略）

2、牵伸计算（棉卷罗拉到天平罗拉的牵伸倍数）

设Vl为棉卷罗拉速度，V2为天平罗拉速度，贝∣J:

E=V1∕V2称为棉卷罗拉到天平罗拉的牵伸倍数；根据牵伸倍数的定义则有:

LELπD∖N∖DlX18xl4xl7XZ2x167x50x20>2⅜Z2xZ4

E====3.216•：

V2πD2N2£>2×37×73×67×Zlxl86×1×20×Z3ZlxZ3

第六节开清梳机械的联接、连动与组合

一、开清棉机械的联接

（-）凝棉器

1、凝棉器的作用

是利用输棉管道将上一台机器的输出的棉流输送给另一台机器，并除去其中的细小杂质。

2、凝棉器的结构

当尘笼一侧的风机高速回转时，空气不断被排出，使进棉管1内形成负压区，棉流即由输入口1

向尘笼2表面凝聚，部分细小尘杂和短绒则随气流穿过尘笼网眼，经风道排入尘室或滤尘器，凝聚

在尘笼表面的棉层由剥棉打手3剥下，落入储棉箱中。

（二）配棉器

1、配棉器的作用是将棉流均匀地分