■方合義 邱延群 袁 瑩 劉文普
〔山東天鵝棉業(yè)機械股份有限公司,山東濟南 250000〕
機械化采摘提高了棉花采摘效率,縮短了棉花加工時間,減輕了工人勞動強度,在采摘過程中避免了人與棉花的直接接觸,減少了籽棉中混入的雜質種類和數(shù)量。但是,我國的機采棉技術與國外相比仍存在較大差距。首先機采棉種植品種繁雜、株距較密,造成棉葉脫落率低,籽棉含雜率高,其次機采棉設備相對落后,采凈率高。
機械采摘是一次性采摘,雖然在采摘前采取了提高成熟度、棉花落葉率等一系列措施,但是在采摘后的籽棉中仍含有大量的棉稈、棉葉等雜質,嚴重影響了皮棉的加工質量。現(xiàn)有的機采棉加工工藝在籽棉預處理環(huán)節(jié)雖然經(jīng)過了多道籽棉清理和烘干,但并沒有專門針對棉稈、棉葉的清理設備,為此山東天鵝棉業(yè)機械股份有限公司于2012年開發(fā)了專門用于清理棉葉的設備——MQZS水平式籽棉清理機,又稱“清葉機”。
在棉花加工過程中,現(xiàn)有機采棉加工工藝主要流程:籽棉自動喂花設備(如多功能喂花機、“三模”設備、固定式鏈床喂花機等)→通大氣閥→重雜物分離器→外吸棉分離器→籽棉異性纖維清理機→籽棉自動控制箱→一道烘干機→內吸棉分離器→傾斜式籽棉清理機→提凈式籽棉清理機→閉風閥→二道烘干機→二道內吸棉分離器→傾斜式籽棉清理機→回收式籽棉清理機→配棉絞龍→軋花機→氣流皮棉清理機→雙道鋸齒皮棉清理機→集棉機→打包機。
MQZS水平式籽棉清理機的開發(fā)進一步提高了棉花加工技術水平,豐富了棉花加工成套設備的種類,使棉花加工工藝更加完善。MQZS水平式籽棉清理機主要用于清理機采棉中的棉葉、碎棉稈、塵土、砂粒等細小雜質,同時具備烘干功能,用戶可以根據(jù)工藝情況選用多種工藝配置。
當采用工藝中原有熱源時,機采棉加工工藝流程如下:籽棉自動喂花設備(如多功能喂花機、籽棉輸送帶機、開模機、固定式鏈床喂花機等)→通大氣閥→重雜物分離器→外吸棉分離器→籽棉異性纖維清理機→籽棉自動控制箱→一道烘干機→MQZS水平式籽棉清理機→內吸棉分離器→傾斜式籽棉清理機→提凈式籽棉清理機→閉風閥→二道烘干機→二道內吸棉分離器→傾斜式籽棉清理機→回收式籽棉清理機→配棉絞龍→軋花機→氣流皮棉清理機→雙道鋸齒皮棉清理機→集棉機→打包機。
當采用單獨熱源時,籽棉分離器直接安裝在進口部,熱空氣從獨立熱源進口處接入。
MQZS水平式籽棉清理機有MQZS-10、MQZS-15兩種機型,主要由進口部、清理部、出口部、雜質箱、走臺部、絞龍部、排雜閉風部等組成。其主要結構為清理部,由12個水平放置的刺釘輥及格條柵組成(見圖1),刺釘輥筒與格條柵采用非同心
圖1 MQZS水平式籽棉清理機結構圖
刺釘輥采用12棱邊形管軸法蘭結構,可快速組裝,兩次動平衡,組裝精度高,保證設備平穩(wěn)運行,振動小。
輥筒制造精度高,徑向跳動小于1.5 mm,其精度優(yōu)于國標要求,對棉纖維和棉籽損傷小。輥筒包板采用數(shù)控折彎機加工,保證了零件精度。
刺釘為球冠錐度機鉚刺釘,增強了刺釘?shù)目煽啃圆⒂行У胤乐褂纱提斣斐傻乃鹘z及對纖維的損傷。機械鉚接工藝避免了刺釘活動或脫落現(xiàn)象的發(fā)生。
采用新型同步帶傳動,強度高、使用壽命長,提高了傳動效率及設備運轉率。
MQZS水平式籽棉清理機利用刺釘輥的開松和格條柵的阻隔實現(xiàn)籽棉與雜質的分離。當籽棉進入設備后,先由刺釘輥開松,再經(jīng)過刺釘輥與格條柵的打擊、相對摩擦、籽棉的滾動,實現(xiàn)棉葉與籽棉的分離。雜質經(jīng)格條柵落下,由排雜部絞龍排出,而籽棉從出口部落入下一道工序。12個刺釘輥與格條柵水平并行排列,一次進棉連續(xù)清理,減少了籽棉運輸、清理的過程和動力,降低了在此過程中棉花損傷和產生疵點的機會。該機除具備普遍的刺釘輥的清理特點外,還有它的排雜網(wǎng)與刺釘輥是非同心圓結構,籽棉運行時受到摩擦沖擊作用和抖動,提高了排雜效率(棉稈、葉屑、塵土、不孕籽等)。
該設備于2012年在新疆農八師149團加工二廠安裝并投入使用。安裝在第一道烘干機之后,利用烘干熱風機產生的熱風將籽棉吹入MQZS水平式籽棉清理機,籽棉經(jīng)清理后再被吸入下一道工序。經(jīng)現(xiàn)場驗證,清理效果達到設計要求,排出了籽棉中大部分碎棉葉、碎棉稈、塵土等細小雜質及部分鈴殼、不孕籽。MQZS水平式籽棉清理機得到了用戶的認可。
表1 使用水平式籽清機的MY199生產線和未使用水平式籽清機的MY126生產線數(shù)據(jù)對比表
表2 使用水平式籽清機與不使用水平式籽清機皮棉含雜對照表
MQZS水平式籽棉清理機是機采棉加工工藝上的創(chuàng)新,提高了棉花加工技術水平,填補了國內空白。隨著MQZS水平式籽棉清理機的不斷推廣和完善,相信能使我國機采棉加工行業(yè)再上一個新臺階。