軋花機卡肋條的原因分析及解決辦法

〔鄭州棉麻工程技術設計研究所，河南鄭州 450004〕

一、序言

軋花機是棉花加工設備中最主要的設備。軋花機的產(chǎn)量和棉花加工質(zhì)量與工作箱的形狀、結構、各部件的質(zhì)量和裝配精度都有著密切的關系。經(jīng)過國內(nèi)技術人員和棉機制造廠家的長期努力攻關，目前，國產(chǎn)軋花機在工作箱結構設計方面均已定型；關鍵零件如鋸片、肋條、主軸的質(zhì)量方面都已達標；在裝配精度上，也培養(yǎng)出了大量的能工巧匠，確保了鋸片、肋條等的裝配精度。這些有利因素使軋花機加工產(chǎn)量和質(zhì)量均有較大提高，也使機采棉加工得到了迅速發(fā)展。

二、軋花過程

軋花是通過軋花機將籽棉上的棉纖維和棉籽分離的作業(yè)。籽棉經(jīng)軋花機的喂棉羅拉夾持喂給，經(jīng)過再次的提凈處理后由淌棉板進入前箱（如圖1），由撥籽輥2將籽棉撥向阻殼肋條排3，籽棉被凸出阻殼肋條排3的鋸片11拉入由抱合板6、胸板8、弧板9構成的工作箱形成轉(zhuǎn)動的棉籽卷7。鋸片11勾拉推動棉籽卷7轉(zhuǎn)動，在軋花肋條排10的工作點處，鋸齒鉤拉籽棉纖維進入肋條間隙，由于肋條間隙遠小于棉籽腰徑，棉籽被肋條排10擋在工作箱內(nèi)，纖維被鋸齒勾拉通過肋條間隙完成棉籽與纖維的分離，分離后的纖維隨鋸齒轉(zhuǎn)動，與排雜刀13作用，初步排除部分雜質(zhì)，雜質(zhì)由排雜板排給絞籠后排出軋花機。經(jīng)初步清雜的纖維經(jīng)毛刷輥剝?nèi)。陲L力作用下進入氣流皮棉清理階段。

棉籽卷7的密度是不同的，在肋條排3的工作點處密度最大。在棉籽梳5處密度最小。當棉籽卷每次轉(zhuǎn)動到棉籽梳5處，匯合新進入的籽棉，籽棉被多次勾拉掉大部分纖維時，棉籽被推向棉籽卷芯部，在鋸片旋轉(zhuǎn)抖動下，將棉籽從芯部帶出，從阻殼肋條排3、肋條排10和鋸片11形成的“井”字形棉籽道中排出軋花機。

三、軋花機卡肋條的危害

（一）軋花工作無法順利完成

雖然軋花機經(jīng)多年改進已比較完善，但在實際使用中還有需要設計和使用者注意或提高的地方。如軋花機工作箱肋條排經(jīng)常出現(xiàn)棉纖維卡肋條的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象筆者在多種機型上都見過。當棉纖維阻塞肋條孔時，有時是幾根，有時是肋條排中的幾段，嚴重的是整個肋條排幾乎全堵。當幾根肋條孔發(fā)生棉纖維阻塞時，有時可以看到棉籽卷在相應的部位有溝槽的產(chǎn)生，棉籽卷阻力增大，直至超電流停車或軋花機開箱。整個肋條排幾乎全堵時，棉籽卷阻力非常大，很快就發(fā)生超電流停車或軋花機開箱的情況。若不及時清理排除肋條孔纖維阻塞的情況，強行合箱開車，則會馬上發(fā)生超電流停車或軋花機開箱的情況，導致軋花工作無法進行。

（二）增加了工人勞動強度和危險性

為了使軋花工作恢復，工人必須手工清除“積花”，增加了工人的勞動強度。在清理時，雖然是開箱狀態(tài)，但鋸片還是在高速的旋轉(zhuǎn)。工人一般是拿手工鋼鋸條磨成的鉤刀向外勾拉卡花，在清理中，經(jīng)常發(fā)生工人手指出現(xiàn)損傷的事故。

（三）產(chǎn)生重大設備事故

嚴重的肋條“卡花”，還會擠斷肋條，在鋸片輥高速旋轉(zhuǎn)下會產(chǎn)生重大設備事故。如造成鋸片的報廢，鋸片輥軸因阻力大而折斷的事故；鋸片和肋條摩擦也易引起起火的事故。

（四）產(chǎn)生生產(chǎn)線火災事故

棉纖維阻塞肋條孔也是軋花生產(chǎn)線著火的主要原因。當幾根或幾段肋條卡花時，隨著時間的推移，鋸齒仍將纖維帶向卡花處，使卡花密度增加，卡的“越來越硬”，鋸齒高速不斷和這些“硬點”摩擦，導致摩擦生熱引起起火現(xiàn)象。這種因為軋花機卡肋條而產(chǎn)生的火災現(xiàn)象占軋花生產(chǎn)線著火的80%甚至更多。軋花生產(chǎn)線有其獨特的特性：1.物料屬高度易燃物且雜質(zhì)多。2.物料與風混合被風機的大風量、高速度輸送。3.物料的運動大部分是在封閉的管道或設備的箱體中，不易觀察和處理。由于這些特殊性使軋花生產(chǎn)線的防火無法套用籽棉貨場的消防技術。目前軋花生產(chǎn)線的防火主要是依靠人工發(fā)現(xiàn)和處理。人工發(fā)現(xiàn)主要是靠人的嗅覺，而在生產(chǎn)線上盡早的發(fā)現(xiàn)火情是最大降低損失的關鍵。

四、軋花機卡肋條的原因及解決辦法

（一）籽棉回潮率

籽棉回潮率的大小，和軋花機卡肋條的頻繁程度成正相關。籽棉回潮率越大，軋花機越容易卡肋條。經(jīng)過多年實踐，我國棉花加工工藝也日臻成熟，烘干工藝與設備在機采棉中的應用（如圖2），不但降低了軋花機卡肋條的現(xiàn)象而且還提高了生產(chǎn)效率、降低了皮棉中的含雜量、改善了皮棉形態(tài)和色澤。當然，太低的回潮率會使棉纖維在加工中脆斷，導致纖維長度損失。所以在軋前籽棉階段6.5%至7.5%的回潮率是最為適宜的。

（二）肋條

很多廠家經(jīng)過一個軋季后，肋條在工作點處的兩側(cè)刃口產(chǎn)生了缺口。為了降低成本，很多廠家不愿意更換新肋條，經(jīng)常將有缺口的肋條焊補后繼續(xù)用，這樣工作點處不光滑，容易產(chǎn)生“卡花”。焊補后的應力集中也容易使肋條發(fā)生脆斷而產(chǎn)生事故。所以及時更換合格的肋條也是防止“卡花”的重要方法。

（三）肋條與肋條排座的裝配設計

圖2 烘干工藝與設備在機采棉中的應用

肋條與肋條排座的裝配設計有缺陷，導致經(jīng)常發(fā)生“卡花”現(xiàn)象。這點對使用者來說是較難發(fā)現(xiàn)的。一般在使用了烘干工藝，軋前籽棉階段的回潮率比較適宜，肋條沒有磨損的情況下還頻繁發(fā)生“卡花”現(xiàn)象，這時就可以確定是肋條與肋條排座的裝配設計有缺陷（如圖3、圖4）。當肋條排座1底邊低于肋條2間的出孔通道時（圖4中A處），棉纖維受阻，有部分被鋸齒鉤3掛不牢的棉纖維提前脫落被卡在兩肋條之間，也同時因為肋條排座底邊的阻擋，使越來越多的纖維積聚，形成“卡花”現(xiàn)象。筆者多次遇到這種情況，解決辦法是將肋條排座的底邊處磨出較大的倒角（如圖5），使底邊不阻擋纖維。磨出倒角形成的平面基本斜切于鋸片外圓且有一定距離，使棉纖維能順利通過。同時倒角形成的平面還能壓制鋸齒尖部勾掛不牢纖維的提前脫離。在設計此處細節(jié)時，設計人員往往忽略這一點。在已經(jīng)較為完善的軋花機結構設計中，筆者也提醒設計人員注意這點的細節(jié)結構設計和考慮到裝配誤差的存在。

圖3 肋條排座、肋條及鋸片實物圖

圖4 肋條排座、肋條及鋸片結構設計簡圖

圖5 A處倒角放大圖