打包機(jī)預(yù)壓踩棉飛絨清理裝置

■ 高興春 劉 娟 袁 瑩

〔山東天鵝棉業(yè)機(jī)械股份有限公司，山東濟(jì)南250032〕

在現(xiàn)有國(guó)內(nèi)棉花加工技術(shù)領(lǐng)域，棉花液壓打包機(jī)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了高性能、低消耗、易操作，自動(dòng)化程度高，雖然給棉花加工廠帶來非?？捎^的經(jīng)濟(jì)效益，但是預(yù)踩棉花飛絨卻給打包機(jī)加工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境帶來了不利的影響，同時(shí)也造成浪費(fèi)。

一、棉花液壓打包機(jī)結(jié)構(gòu)原理及飛絨的問題

棉花液壓打包機(jī)由機(jī)架部、送棉部、預(yù)壓部、主壓部、轉(zhuǎn)盤部，棉箱部等幾大部分組成。棉花液壓打包機(jī)主要由液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)油缸工作，通過PLC智能控制系統(tǒng)的控制，由不同的油缸協(xié)調(diào)工作，共同完成喂棉、踩棉、打包、脫箱、提箱、拋包、稱重等工作的自動(dòng)化過程。

它的原理是皮棉經(jīng)集棉裝置與風(fēng)分離后形成棉胎，經(jīng)淌棉道進(jìn)入打包機(jī)送棉部，由送棉油缸推動(dòng)進(jìn)入棉箱，然后由預(yù)壓油缸進(jìn)行踩壓。送棉油缸與預(yù)壓油缸協(xié)同工作送棉一次、踩棉一次，經(jīng)過多個(gè)循環(huán)后，完成一次打包。

由于預(yù)踩頭的上、下運(yùn)動(dòng)造成棉花在走臺(tái)和棉箱之間的縫隙中隨著空氣不斷飛出，因此，對(duì)環(huán)境造成影響，同時(shí)也產(chǎn)生浪費(fèi)。如果能夠有效地加以回收，不僅對(duì)環(huán)境的污染起到一定的防范及治理作用，而且能夠再次回收并利用棉絨，還能節(jié)省大量的人工費(fèi)用，為國(guó)家和企業(yè)創(chuàng)造出更多的經(jīng)濟(jì)效益。

二、改造方案

為了改變預(yù)壓踩棉飛出棉絨問題，山東天鵝棉業(yè)機(jī)械股份有限公司專門開發(fā)了一種安全可靠的吸棉系統(tǒng)裝置，既有效地改善了打包機(jī)的工作環(huán)境，又減少了棉花的浪費(fèi)，此裝置彌補(bǔ)了打包機(jī)現(xiàn)有技術(shù)的空白。

（一）原理分析

結(jié)合圖1對(duì)本裝置做進(jìn)一步說明，為了更直觀地看到該吸棉裝置，我們用序號(hào)在圖形上表示，并且直接安放在打包機(jī)上。

此裝置采取負(fù)壓吸風(fēng)方式進(jìn)行預(yù)壓踩棉飛絨清理，同時(shí)配合安裝位置和方式，以及吸風(fēng)管道的大小進(jìn)行優(yōu)化配置。吸風(fēng)管道采用扁管和圓管與集棉吸風(fēng)主管道相連接。

預(yù)壓吸棉裝置在打包機(jī)預(yù)壓兩側(cè)，當(dāng)打包機(jī)工作時(shí)，如果有棉花和棉絨飛出，結(jié)構(gòu)中的扁管通過風(fēng)力將其吸走，并將棉絨吸入管道，通過集棉吸風(fēng)主管道進(jìn)入集棉塵籠，直接打包到棉包中，這樣棉絨能夠再次被利用，從而達(dá)到保護(hù)環(huán)境和減少棉花浪費(fèi)的目的。吸棉裝置在棉花加工中不僅工作可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，還安裝方便，可以廣泛適用于棉花加工行業(yè)。

（二）數(shù)據(jù)對(duì)比

之前在沒有設(shè)計(jì)吸棉系統(tǒng)裝置的時(shí)候，棉花加工廠需要專門在這個(gè)崗位安排一名工人打掃隨空氣飛出的棉絨，可是工人在這個(gè)位置工作非常危險(xiǎn)。當(dāng)打包機(jī)滿箱后會(huì)有一個(gè)轉(zhuǎn)箱動(dòng)作，如果工作人員離打包機(jī)太近，就有被傷到的危險(xiǎn)。最重要的是此裝置配置到打包機(jī)上不僅能減少棉花浪費(fèi)，而且能節(jié)約人力開支，為棉廠增加經(jīng)濟(jì)效益，詳見以下數(shù)據(jù)分析。

1.棉花成本。

沒有安裝吸棉系統(tǒng)裝置之前，飛出的棉絨量隨著打包的過程逐漸增加，為了避免浪費(fèi)，棉花加工廠專門安排一名工人打掃收集散落到車間的棉絨（人工收集的棉花因受到外界影響可能會(huì)下降一個(gè)等級(jí)），其實(shí)與安裝這個(gè)裝置起到了同等的作用，綜合整個(gè)軋花季來說棉花的損失這一項(xiàng)可以忽略。

圖1 預(yù)壓吸棉裝置安裝在打包機(jī)的示意圖

2.人工成本。

這種裝置的使用，可以節(jié)約兩位工人的人工成本。在棉花加工廠，假設(shè)每人每天150元工資，一般棉花加工廠實(shí)行兩班倒制度，一個(gè)軋花季按兩個(gè)月計(jì)算，費(fèi)用為：

3.制作件成本。

此裝置的管道組件及連接法蘭需要現(xiàn)場(chǎng)制作，現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)所用人工及材料進(jìn)行核算。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)考察，這些管道，兩個(gè)工人兩天就能完成下料和制作。

（1）工人成本按照每人每天300元，兩人兩天計(jì)算。

（2）材料核算。

各部件的質(zhì)量m在計(jì)算時(shí)不能只按密度ρ乘以體積V得出來的理論質(zhì)量，還需要乘以一個(gè)耗材系數(shù)x（x的取值各個(gè)公司取值不一樣）

式中：m為質(zhì)量（kg）；ρ為密度（取值7.85kg/m3）；V為體積（mm3）；L為長(zhǎng)度（mm）；B為寬度（mm）；H為高度（mm）；x為耗材系數(shù)（取值1.12）。

方圓變徑管組件如圖2、圖3所示。

圖2 方圓變徑管組件

圖3 方圓變徑管尺寸圖及展開尺寸

組件包括圓法蘭（板厚2mm）、方圓變徑管（板厚0.75mm）、變徑方法蘭（板厚2mm）。各部件的材料質(zhì)量如下：

①圓法蘭重量m1按公式（1）計(jì)算：

m1=230×230×2×7.85×1.12÷1000000=0.93kg

②方圓變徑管重量m2按公式（1）計(jì)算：

m2=（1196×654+84×553.5）×0.75×7.85÷1000 000=5.46kg

③變徑方法蘭重量m3按公式（1）計(jì)算：

m3=710×126×2×7.85×1.12÷1000000=1.57kg

圖4 左、右下接管組件尺寸圖

左下接管組件如圖4所示。

組件包括單邊孔方法蘭（板厚2mm）、下接管（板厚0.75mm）、方法蘭（板厚2mm）。各部件的材料質(zhì)量如下：

①單邊孔方法蘭m4按公式（1）計(jì)算：

m4=736×152×2×7.85×1.12÷1000000=1.97kg

②下接管m5按公式（1）計(jì)算（長(zhǎng)度和寬度分別為鈑金展開后的尺寸）：

m5=330×1480×0.75×7.85÷1000000=3.22kg

③方法蘭m6按公式（1）計(jì)算：

m6=710×126×2×7.85×1.12÷1000000=1.57kg

4.右下接管組件。

右下接管組件與左下接管組件對(duì)稱，所以耗材重量為m4+m5+m6。

5.其他零部件。

其他零部件的耗材重量m7=4.8kg

總耗材重量為m:

按當(dāng)前鋼材平均價(jià)格約4.4元/kg計(jì)算，材料費(fèi)用為：

人工成本和材料成本的總費(fèi)用約為：

假如一臺(tái)打包機(jī)能用10年，每年的成本僅僅增加132元，但是卻能節(jié)約人工費(fèi)用1.78萬元，也就是說棉花加工廠如果增加一部吸棉系統(tǒng)裝置，則每年直接給棉花加工廠帶來至少約1.78萬元的經(jīng)濟(jì)效益。

三、結(jié)語(yǔ)

吸棉裝置在棉花加工中不僅工作可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且安裝方便，既增加加工廠效益，又改善車間環(huán)境，可以廣泛應(yīng)用于棉花加工行業(yè)。