第三章2-开清棉技术的新发展.pptx

开清棉机械的类型：开清棉机械的类型：1 1、抓棉机：抓棉机：环行抓棉机、往复式抓棉机。环行抓棉机、往复式抓棉机。2 2、混棉机：混棉机：自动混棉机、多仓混棉机、振动棉箱自动混棉机、多仓混棉机、振动棉箱给棉机。给棉机。3 3、开棉机：开棉机：六滚筒开棉机、豪猪开棉机、单轴流、六滚筒开棉机、豪猪开棉机、单轴流、双轴流开棉机等。双轴流开棉机等。4 4、清棉成卷机：清棉成卷机：清棉机、单打手成卷机。清棉机、单打手成卷机。5 5、辅助机械：辅助机械：凝棉器、配棉器、除金属装置凝棉器、配棉器、除金属装置 、异纤分离器。异纤分离器。v开清棉工序是整个纺纱生产流程的开清棉工序是整个纺纱生产流程的首道工序首道工序，其工艺的优劣，与纺纱、织造、染整、后整其工艺的优劣，与纺纱、织造、染整、后整理各工序的加工质量关系密切。理各工序的加工质量关系密切。v开清棉工序具有流程长、机台多、加工复杂、开清棉工序具有流程长、机台多、加工复杂、技术难度大等特点。技术难度大等特点。v近年来国内外对开清棉新设备、新工艺的研近年来国内外对开清棉新设备、新工艺的研究开发予以极大关注，取得一定成绩。究开发予以极大关注，取得一定成绩。发展背景发展背景一、开清棉工艺路线新概念与新原则一、开清棉工艺路线新概念与新原则v（一）新概念：（一）新概念：精细抓棉精细抓棉均匀混合均匀混合以梳带打以梳带打强力除尘强力除尘机电一体化机电一体化流程组合系统论流程组合系统论1 1精细抓棉精细抓棉v（1）传统概念认为抓棉只是解决原棉自动喂）传统概念认为抓棉只是解决原棉自动喂入的手段，以代替繁重的手工喂棉劳动，这入的手段，以代替繁重的手工喂棉劳动，这已很片面。已很片面。v（2）精细抓棉、多包抓取是高效开松除杂、）精细抓棉、多包抓取是高效开松除杂、充分混和的基础。充分混和的基础。2 2均匀混和均匀混和v（1）不是传统概念中一般的成份混和；）不是传统概念中一般的成份混和；v（2）而是要充分应用时差混和，叠并混和、）而是要充分应用时差混和，叠并混和、瞬时强化混和、密集混和、成份混和、气流瞬时强化混和、密集混和、成份混和、气流交替混和等多种技术手段，实现棉流超长片交替混和等多种技术手段，实现棉流超长片段大范围的纤维间充分均匀细致的混和。段大范围的纤维间充分均匀细致的混和。3 3以梳代打以梳代打v（1）区别于传统概念中的刀、箱工艺；）区别于传统概念中的刀、箱工艺；v（2）不以强烈的握持打击为手段来开松除杂；）不以强烈的握持打击为手段来开松除杂；v（3）多采用具有梳理性能的新型打手，如角）多采用具有梳理性能的新型打手，如角钉锡林、鼻形打手，梳针打手等使其作用细钉锡林、鼻形打手，梳针打手等使其作用细微而柔和，既可提高除杂效率，又可少损伤微而柔和，既可提高除杂效率，又可少损伤纤维。纤维。4 4强力除尘强力除尘v以较高真空度的气流充分除去棉层中的微尘。以较高真空度的气流充分除去棉层中的微尘。5 5机电一体化机电一体化v把机械设备与电气控制、气动控制技术、计把机械设备与电气控制、气动控制技术、计算机等统一于新型设备，即机电一体化。算机等统一于新型设备，即机电一体化。v它是高新技术向传统工艺渗透的结果。它是高新技术向传统工艺渗透的结果。6 6流程组合系统论流程组合系统论v开清棉工序作为首道工序，与纺纱质量及后开清棉工序作为首道工序，与纺纱质量及后工序质量关系密切，一切工艺措施的实行应工序质量关系密切，一切工艺措施的实行应以以系统优化系统优化的原则为指导。的原则为指导。v（二）新原则（二）新原则多包抓取，精细抓棉，均匀混和；多包抓取，精细抓棉，均匀混和；渐进开松，早落少碎；渐进开松，早落少碎；以梳代打，少伤纤维；以梳代打，少伤纤维；输出棉卷（或棉流）结构均匀。输出棉卷（或棉流）结构均匀。二、开清棉新技术发展方向二、开清棉新技术发展方向v总趋势：总趋势：高效能、高质量、自动化、连续化，并伴随高效能、高质量、自动化、连续化，并伴随着高新技术的渗透着高新技术的渗透v1抓棉精细化抓棉精细化v抓棉棉束尽量小，便于后方机台进一步开松抓棉棉束尽量小，便于后方机台进一步开松除杂、均匀混和。为实现抓棉精细化：除杂、均匀混和。为实现抓棉精细化：v（1）国外先进设备：）国外先进设备：采用抓棉打手高速、高采用抓棉打手高速、高密度锯齿等技术。密度锯齿等技术。v（2）国内先进设备：）国内先进设备：FA系列圆盘式抓棉机系列圆盘式抓棉机采用抓棉刀片改采用抓棉刀片改锯齿锯齿，等密度排列改，等密度排列改稀密锯稀密锯齿排列齿排列，双台并列双台并列等技术。等技术。v国内外新型抓棉机，棉束理论重量均可达到国内外新型抓棉机，棉束理论重量均可达到0.03g。自动抓棉机的自动抓棉机的“精细抓棉精细抓棉”v德国特吕茨勒公司的德国特吕茨勒公司的BDT019BDT019型全自动电脑抓包机型全自动电脑抓包机 采用锯齿盘式双抓棉打手，双向回转，直径为采用锯齿盘式双抓棉打手，双向回转，直径为250mm250mm，每只打，每只打手由手由2424片锯齿盘组成，每片片锯齿盘组成，每片8 8齿，速度高达齿，速度高达1500r/min1500r/min。这种。这种高速度多锯齿高速度多锯齿打手，可以满足打手，可以满足“精细抓棉精细抓棉”的要求，纤维束的要求，纤维束平均理论重量为平均理论重量为0.025g/0.025g/束束。两个抓棉打手，无论抓棉小车向前两个抓棉打手，无论抓棉小车向前或向后运动，总有一个抓棉打手是或向后运动，总有一个抓棉打手是顺向抓棉，而另一个则逆向抓棉。顺向抓棉，而另一个则逆向抓棉。因此，由电动机驱动的因此，由电动机驱动的抓棉打手抬抓棉打手抬高转换装置高转换装置将逆向抓棉打手抬高大将逆向抓棉打手抬高大约约10mm10mm（高度可调），（高度可调），防止了该逆防止了该逆向抓棉打手的抓棉深度过大向抓棉打手的抓棉深度过大，保证，保证两个抓棉打手抓取的棉块重量均等，两个抓棉打手抓取的棉块重量均等，确保确保“精细抓棉精细抓棉”。FA009FA009型往复抓棉机（青岛纺机厂）型往复抓棉机（青岛纺机厂）主要特点：主要特点：v（1）产量）产量1000/台台h（FA002为为800/台台h）。）。v（2）堆放棉包的数量多，一侧不少于）堆放棉包的数量多，一侧不少于5000（FA002二台为二台为4000），可进行多包混和），可进行多包混和。v（3）打手速度更高，为）打手速度更高，为1650 r/min，抓取的棉块更小，抓取的棉块更小，有利于开松除杂（有利于开松除杂（FA002 为为900 r/min）。）。v（4）更换品种方便，打手间歇下降的距离为）更换品种方便，打手间歇下降的距离为0.120/次（次（FA002为为36/次）。次）。v（5）由微机控制，自动检测，实现全自动抓棉。）由微机控制，自动检测，实现全自动抓棉。v2多仓混棉技术：多仓混棉技术：根据根据“时差混棉时差混棉”新工艺理论，达到充分混新工艺理论，达到充分混和的目的，国外研究了不同类型的多仓混棉和的目的，国外研究了不同类型的多仓混棉机，通过机，通过加大棉仓的容量加大棉仓的容量来实现。来实现。瑞士立达瑞士立达B7/3型，德国特吕茨勒型，德国特吕茨勒MPM多仓混棉多仓混棉机的储棉量达到了机的储棉量达到了300以上。以上。vFA022FA022型多仓混棉机：型多仓混棉机：该机是该机是郑纺机郑纺机对德国特对德国特吕茨施勒尔公司的吕茨施勒尔公司的MPM型多仓混棉机消化吸收，型多仓混棉机消化吸收，结合国情研制的。利用结合国情研制的。利用多个棉仓以棉流多个棉仓以棉流不同时不同时喂入，而同时输出，喂入，而同时输出，形形成成“时差混和时差混和”来达到来达到混棉目的，该系列分为混棉目的，该系列分为6、8、10仓三种形式。仓三种形式。vFA025FA025型多仓混棉机：型多仓混棉机：该机是该机是金坛纺机厂金坛纺机厂对瑞对瑞士士RIETER公司的公司的B7/3型多仓混棉机消化吸收，型多仓混棉机消化吸收，结合国情研制的。该机结合国情研制的。该机以棉流以棉流同时喂入同时喂入，而偏，而偏转转90度后产生度后产生路程差路程差，形成形成不同时输出不同时输出的时差的时差混和。混和。v新型一体化混棉机新型一体化混棉机FA028FA028 本机最大的特点是通过一组本机最大的特点是通过一组输棉帘子输棉帘子直接将直接将棉筵喂棉筵喂入清棉机给棉罗拉入清棉机给棉罗拉。给棉速度由交流变频无级调节，。给棉速度由交流变频无级调节，与清棉机给棉速度同步，保证喂入清棉机的棉筵能与清棉机给棉速度同步，保证喂入清棉机的棉筵能够达到极高均匀度。同时，此种连接方式能够达到极高均匀度。同时，此种连接方式能节省一节省一台凝棉器或输棉风机台凝棉器或输棉风机，使开清棉流程更为简洁，减，使开清棉流程更为简洁，减少了设备占地面积。少了设备占地面积。3 3高效能开松除杂技术高效能开松除杂技术v（1）原则：）原则：高效除杂的同时作用柔和，大杂高效除杂的同时作用柔和，大杂被剔除而不破碎。被剔除而不破碎。v（2）机型：）机型：FA102轴流开棉机，轴流开棉机，FA112四刺四刺辊开棉机，辊开棉机，FA111单刺辊开棉机等。单刺辊开棉机等。v（3）工艺特点：）工艺特点：自由打击，避免损伤，以梳自由打击，避免损伤，以梳代打，细微开松，以利除杂。代打，细微开松，以利除杂。v（4）独特的打手结构设计：）独特的打手结构设计：如单轴流开棉机如单轴流开棉机采用采用螺旋排列的角钉锡林螺旋排列的角钉锡林，锯齿开棉机锯齿，锯齿开棉机锯齿刀点排列成螺旋线，刀点排列成螺旋线，FA106、107、108豪猪豪猪开棉机有开棉机有刀片、梳针和锯齿刀片、梳针和锯齿等不同形式的打等不同形式的打手，一些开棉机上采用鼻形打手等，开松除手，一些开棉机上采用鼻形打手等，开松除杂效率有明显提高。杂效率有明显提高。vFA105A型单轴流开棉机型单轴流开棉机（青岛纺机厂）（青岛纺机厂）v主要特点：主要特点：v（1）“V”形角钉形角钉富有弹性，开松富有弹性，开松柔和充分，除杂效率高柔和充分，除杂效率高v（2）变频电机传动打手，实现无）变频电机传动打手，实现无级调速。级调速。v（3）具有连续或间歇式吸落棉装）具有连续或间歇式吸落棉装置。置。v（4）产量：）产量：1000kg/h。v（5）角钉打手：直径）角钉打手：直径750，转，转速：速：480800rpm。4强力除尘技术强力除尘技术 在纺纱开清棉流程中，采用强力除尘设备，在纺纱开清棉流程中，采用强力除尘设备，可大量吸除棉层中的微尘，对减少积尘非常可大量吸除棉层中的微尘，对减少积尘非常重要。重要。5均匀给棉新技术均匀给棉新技术 主要采用主要采用振动棉箱振动棉箱，棉流采用振动片的振动，棉流采用振动片的振动和箱内空气压力的作用，使纵横向棉层密度和箱内空气压力的作用，使纵横向棉层密度均匀，改善了棉卷的均匀度，如均匀，改善了棉卷的均匀度，如A092AST、FA046振动式棉箱给棉机振动式棉箱给棉机。vA092AST型给棉机型给棉机 采用采用振动棉箱振动棉箱（由（由振动板和输出罗拉振动板和输出罗拉等组成），棉束在等组成），棉束在棉箱内自由下落，棉箱内自由下落，棉层横向均匀度较棉层横向均匀度较均匀，为降低棉卷均匀，为降低棉卷重量不匀率和提高重量不匀率和提高生条质量创造了条生条质量创造了条件。件。FA046FA046型给棉机型给棉机同同A092AST，振动板以，振动板以200次次/分的频率振动，使振动分的频率振动，使振动棉箱内的原料密度增大，输出棉层均匀。棉箱内的原料密度增大，输出棉层均匀。6 6自调匀整自调匀整v（1）传统天平调节装置，）传统天平调节装置，因其作用滞后，传递误差大，因其作用滞后，传递误差大，调整困难等原因，已不适应调整困难等原因，已不适应匀整要求。匀整要求。v（2）我国自研的）我国自研的SYH301自自调匀整仪调匀整仪，以机电结合的方，以机电结合的方式，用式，用单相交流调速电机替单相交流调速电机替代了整套铁炮的变速装置代了整套铁炮的变速装置，匀整作用灵敏可靠，显著提匀整作用灵敏可靠，显著提高了匀整效果。高了匀整效果。1-1-变频调速电动机变频调速电动机 2-2-匀整控制器匀整控制器 3-3-位移传感器位移传感器v7自动控制和监测技术自动控制和监测技术 防火、防堵车等安全保护方面的监测与自动防火、防堵车等安全保护方面的监测与自动控制，是开清棉工序一项很重要的技术工作。控制，是开清棉工序一项很重要的技术工作。国内外新型机器均采用了新的技术，如：国内外新型机器均采用了新的技术，如：（1）对各机打手的速度监测；）对各机打手的速度监测；（2）打手绕花降速自停、噎车自停；）打手绕花降速自停、噎车自停；（3）金属杂物探测和清除装置；）金属杂物探测和清除装置；（4）火警、烟雾监测和报警装置等。）火警、烟雾监测和报警装置等。异性纤维在线检测和清除装置异性纤维在线检测和清除装置 德国特吕茨勒公司的德国特吕茨勒公司的SCFOSCFO异纤检测及分离装置。异纤检测及分离装置。u安装位置：安装位置：安装于开清棉生产线最后一道刺辊开棉机之后，安装于开清棉生产线最后一道刺辊开棉机之后，梳棉工序之前梳棉工序之前u工作原理：工作原理：在清棉机工作宽度上分布多个在清棉机工作宽度上分布多个CCDCCD数码像机数码像机，对开松辊上形成的棉网进行高速扫描对开松辊上形成的棉网进行高速扫描，扫描信号送计算机进，扫描信号送计算机进行行图像识别图像识别，分析判断异纤和杂质，当探测到异性纤维或杂，分析判断异纤和杂质，当探测到异性纤维或杂质时，计算机准确控制相应位置处的质时，计算机准确控制相应位置处的喷嘴电磁阀喷嘴电磁阀瞬间开启，瞬间开启，喷嘴会射出一股压缩空气，将异纤和杂质吹入废棉收集装置。喷嘴会射出一股压缩空气，将异纤和杂质吹入废棉收集装置。探测点到分离点的距离非常短，以确保异纤和杂质分离的可探测点到分离点的距离非常短，以确保异纤和杂质分离的可靠性。靠性。人工异纤检出人工异纤检出在在机机器器1.61.6宽宽度度范范围围内内，均均匀匀分分布布了了3232个个喷喷嘴嘴，当当发发现现异异纤纤和和微微小小杂杂质质时时，只只启启动动1 12 2个个喷喷嘴嘴，因因此此每每次次清清除除动动作作损损失失的的纤纤维维很很少少(仅仅1 12 2)，这这种种有有选选择择性性的的清清除除，及及通通过过调调节节检检测测的的敏敏感感度度，可可使使好好纤纤维的损失降至最低。维的损失降至最低。原料开松度的在线检测原料开松度的在线检测v原料的开松程度一般用棉束或棉块的大小衡量。传原料的开松程度一般用棉束或棉块的大小衡量。传统的开松度评定方法如重量法，比体积法等，均属统的开松度评定方法如重量法，比体积法等，均属于离线检测，不客观，不准确。于离线检测，不客观，不准确。v原料的开松程度的在线检测常用原料的开松程度的在线检测常用声吸收法声吸收法。多数纤维是良好的吸声材料，吸声的强弱与纤维多数纤维是良好的吸声材料，吸声的强弱与纤维单位体积的重量直接有关系。单位体积的重量直接有关系。体积重量大，吸收体积重量大，吸收声波的能力也大。声波的能力也大。所以，可以用纤维吸声的大小所以，可以用纤维吸声的大小表示其蓬松程度。表示其蓬松程度。声吸收法开松度检测原理声吸收法开松度检测原理纤纤维维V2V1振荡振荡器器功功放放发发声声器器件件声声传传感感器器测测量量电电路路声吸收法中，纤维对声音的吸收不是完全的，部声吸收法中，纤维对声音的吸收不是完全的，部分被吸收，部分穿过纤维。分被吸收，部分穿过纤维。V2越大，开松度越好。越大，开松度越好。8 8气动技术的应用和机电一体化气动技术的应用和机电一体化v（1）气动技术在开清棉上也得到了广泛的应）气动技术在开清棉上也得到了广泛的应用，如用，如成卷机的气动加压成卷机的气动加压等。等。v（2）机电一体化已成为技术进步的一个重要）机电一体化已成为技术进步的一个重要标志。标志。气缸气缸3 3内的活塞推动加压杆内的活塞推动加压杆2 2以支轴以支轴1 1为支点，对为支点，对4 4只紧压罗拉只紧压罗拉5 5加压加压(4(4为防轧接触开关为防轧接触开关)，使通过的棉层被反复加压。，使通过的棉层被反复加压。v9清梳联清梳联 已成为纺纱工程的一个重要发展方向，国外已成为纺纱工程的一个重要发展方向，国外已广泛应用于生产。已广泛应用于生产。