1概述開棉設(shè)備是集機、電、氣等高新技術(shù)于一體的紡織機械設(shè)備。作為各種工藝流程的前紡設(shè)備，在提高紡織產(chǎn)品檔次與質(zhì)量中起著重要作用。我公司(原鄭州紡織機械廠清梳聯(lián)工程公司)在消化、吸收世界先進(jìn)紡織技術(shù)的基礎(chǔ)上，自行研制開發(fā)了FAl02、FAl03、FAl04、FAl06、FAl08系列等多種型號規(guī)格的開棉設(shè)備。近年來，經(jīng)不懈地改進(jìn)、完善和提高開棉設(shè)備的設(shè)計和制造水平，縮短了我國開棉設(shè)備與國際先進(jìn)水平的差距。根據(jù)國外紡機的發(fā)展動態(tài)和國內(nèi)外用戶的要求，現(xiàn)研制開發(fā)了FAll3型單軸流開棉機。

　　該機具有高產(chǎn)量、高除雜效率、高自動化等特點，在生產(chǎn)使用中體現(xiàn)了其設(shè)計合理，工藝性能好，機電一體化水平高。2主要結(jié)構(gòu)特點及技術(shù)規(guī)格參數(shù)2．1結(jié)構(gòu)特點導(dǎo)流板采用在其上面焊接與開棉輥筒中心線成64*夾角的若干導(dǎo)流片，以便配合在上面裝有螺旋狀排列的角釘?shù)拈_棉輥筒，從而使原料沿導(dǎo)流板圍繞開棉輥筒外表面螺旋前進(jìn)。開棉輥筒為直徑750mm的V形角釘輥筒，分16排呈螺旋狀排列，每排9枚，原料在螺旋前進(jìn)過程中，受密集角釘?shù)拇驌簦_松效果好，除雜效率高；開棉輥筒的簡體采用整張鋼板卷制而成，表面光滑，圓整度好。

　　開棉輥筒傳動軸與另一端非傳動軸為兩根獨立的空心短軸，且均采取漲套連接，相對于采用傳統(tǒng)的一根通軸，既重量輕、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、振動小，又節(jié)約了材料，降低了成本。開棉輥筒轉(zhuǎn)速和塵格角度可以在線自動調(diào)節(jié)，并可同時設(shè)定不同的工藝參數(shù)，還可適應(yīng)抓棉機對不同的原料進(jìn)行分組抓取，同時供應(yīng)兩條清花線，工藝參數(shù)自動轉(zhuǎn)換。塵棒分左右兩組，可通過兩只步進(jìn)減速電機帶動連桿機構(gòu)對兩組塵棒進(jìn)行同步調(diào)節(jié)。排雜打手裝在落雜收集箱里，落雜收集箱下面裝有滾輪，可由機器內(nèi)拉出，以便察看落雜情況，也可通過其上裝有的兩個視窗察看落雜情況。

　　開棉輥筒側(cè)面裝有除塵裝置，有利于排除微塵和短絨。全機控制系統(tǒng)采用PLC控制，操作顯示屏可顯示、設(shè)置不同的工藝參數(shù)，實現(xiàn)了監(jiān)控及信息處理，自動化程度高，操作方便，性能可靠。在整機設(shè)計過程中，體現(xiàn)了“安全第一”的指導(dǎo)思想。整機設(shè)有多處安全保險裝置，為確保勞動者的人身安全提供了重要保障。整機設(shè)計合理，結(jié)構(gòu)緊湊，外形美觀，在開清棉或清梳聯(lián)流程中與其他設(shè)備渾然一體。2．2技術(shù)規(guī)格參數(shù)機幅1600mm；最高產(chǎn)量1200kg／h；開棉輥筒型式V形角釘；直徑750nun；轉(zhuǎn)速480～960r／min(變頻調(diào)節(jié))；塵格裝置塵棒型式三角塵棒；塵棒數(shù)量72根(分左右兩組，每組36根)；調(diào)節(jié)方式步進(jìn)電機在線自動調(diào)節(jié)；排雜裝置排雜打手型式6葉翼片式；排雜打手直徑350mm；排雜打手轉(zhuǎn)速16r／rain；進(jìn)棉管直徑300mm；風(fēng)量2160—2880m3／h；靜壓+50～+150pa；出棉管直徑300mm；風(fēng)量2160～3600m3／h；靜壓-50～-200pa；排塵管直徑220mm；風(fēng)量1440～1800m3／h；靜壓-400～-700pa；排雜(吸落棉)管直徑160mm；風(fēng)量1800m3／h；靜壓-700pa；電機功率主電機11kW；排雜電機0．37kW；塵格電機96W；控制系統(tǒng)PLC控制。3主要機構(gòu)性能分析3．1開棉輥筒部分開棉輥筒為本機的重要組成部分，由簡體、角釘、法蘭、空心軸等組成。

　　裝在筒體上的角釘呈螺旋狀排列，由進(jìn)棉口喂人的原料沿打手切線方向進(jìn)入，在后方風(fēng)機的作用下，圍繞打手外表面螺旋前進(jìn)，其優(yōu)點是延長了原料在本機中停留的時間，增加了原料受打擊的次數(shù)，從而開松效果好，除雜效率高，成為本機的顯著特點之一。本機的另一個顯著特點是開棉強度即開棉輥筒的轉(zhuǎn)速具有在線調(diào)節(jié)功能。

　　為方便工藝參數(shù)的制定，開棉強度分為l～10檔，通過PLC的程序自動轉(zhuǎn)換成開棉打手的轉(zhuǎn)速(480～960r／min，每檔轉(zhuǎn)速差約48)，控制開棉打手變頻器的工作，以實現(xiàn)打手轉(zhuǎn)速的在線調(diào)節(jié)功能。相對于改變打手轉(zhuǎn)速須停車更換皮帶輪來說，其優(yōu)越性不言自明。3．2塵格裝置部分塵格裝置亦為本機的主要組成部分，由塵棒、調(diào)節(jié)板、連桿機構(gòu)及步進(jìn)電機等組成。塵棒分左右兩組，其安裝初始角度為10’，最大角度40‘。

　　本機通過兩只步進(jìn)減速電機帶動連桿機構(gòu)對兩組塵棒進(jìn)行同步調(diào)節(jié)，塵棒安裝角度可根據(jù)原料情況和工藝要求在控制面板上分7檔設(shè)定，每檔之間安裝角度相差5同樣，塵棒安裝角度的改變?yōu)樵诰€調(diào)節(jié)。3．3排雜裝置部分排雜裝置為本機不可缺少的組成部分，主要由落雜收集箱和排雜打手組成。落雜收集箱為梯型箱體，下部裝有排雜打手，打手為6葉翼片式，由齒輪減速電機通過滾子鏈傳動，其排雜狀態(tài)通過在線調(diào)節(jié)，既可設(shè)定為連續(xù)排雜，亦可設(shè)定為間隔排雜(排雜時間和排雜間隔時間根據(jù)工藝要求可任意設(shè)定)。

　　落雜收集箱一側(cè)與排雜(吸落棉)管道相連，落棉雜質(zhì)可通過此管道被吸到濾塵系統(tǒng)。底面裝有滾輪，可由機器內(nèi)拉出，以便察看落棉情況。3．4氣動控制系統(tǒng)當(dāng)前方機臺風(fēng)機未開時，開棉輥筒不能啟動，這樣可有效防止堵車，避免機器損壞，維護(hù)正常生產(chǎn)。3．5電氣控制系統(tǒng)全機控制采用西門子S7-200系列PLC實現(xiàn)自動控制。通過CPU226可編程控制器與TD200顯示面板進(jìn)行邏輯控制、計算和操作。

　　由TD200顯示面板可直接輸入打手轉(zhuǎn)速、塵格角度、排雜時間、排雜間隔，在調(diào)試階段可用手動操作來實現(xiàn)各部分的動作，并可直觀地顯示機器運行狀態(tài)、故障部位、原因，同時發(fā)出警報。高質(zhì)量的PLC與工／O的直觀性不僅提高了整機的可靠性、穩(wěn)定性，也使得所有操作更簡便、快捷。4生產(chǎn)使用情況本機于2001年9月安裝在無錫紡織機械試驗中心進(jìn)行生產(chǎn)運轉(zhuǎn)實驗。專項試驗數(shù)據(jù)表明：在工藝選擇優(yōu)化的條件下，低含雜(1％～1．2％)原棉或較高含雜(3．5％)原棉經(jīng)過本機處理后，實際除雜效率可達(dá)35％一37．5％，棉結(jié)增長率可控制在3．5％，短絨增長率變化較小，有時還可達(dá)到負(fù)增長。用該機所在的成卷系統(tǒng)生產(chǎn)的C14．6tex棉紗，成紗條干CV％值達(dá)到了97公報的25％水平，km細(xì)節(jié)、km粗節(jié)達(dá)到了97公報的25％---50％水平，km棉結(jié)達(dá)到了97公報的5％～25％水平。

　　由此可以看出，本機是一種除雜效率高，棉結(jié)增長少，適應(yīng)原棉含雜范圍較廣的預(yù)開棉機。本機自投入批量生產(chǎn)以來，在短短的一年時間里，用戶使用效果良好，已遠(yuǎn)銷巴基斯坦等東南亞國家，為企業(yè)創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益。5結(jié)束語FAll3型單軸流開棉機的研制成功，在開清棉或清梳聯(lián)流程中為國內(nèi)紡織廠設(shè)備改造和技術(shù)進(jìn)步提供了一種新機型。

　　為保持和擴大我國紡織機械在國際市場上的地位，隨著生產(chǎn)使用范圍的不斷擴大，我們?nèi)詫⒏鶕?jù)國外紡機的發(fā)展動態(tài)和國內(nèi)外用戶的要求，不斷地進(jìn)行改進(jìn)提高。我們深信FAll3型單軸流開棉機無論在國內(nèi)還是國際都會有廣闊的市場前景。