小型棉花液壓打包機技術應用淺析

馬文娟 伊姣 陜西華斯特儀器有限責任公司

小型棉花液壓打包機技術應用淺析

馬文娟 伊姣 陜西華斯特儀器有限責任公司

小型棉花液壓打包機（30噸）設備，是將棉花大包（227Kg）或散裝棉花壓制成重量為2.5kg，體積為（280mm×200mm×80mm）方形棉包。解決了民眾日常用棉購買時體積膨大，攜帶不方便，不利于商品化流通等因素。成型的棉花小包裝作為民用商品進入超市、商場等商品流通領域，極大方便了消費者購買、攜帶等問題。“小型棉花液壓打包機”是我公司在國內首發(fā)研制，產品通過了陜西省機械產品質量監(jiān)督檢測總站質檢。已申報國家實用新型專利（受理號：201720233381.7），擁有自主知識產權。

液壓打包 PLC 控制 小型包裝 方便攜帶

1 “小型棉花液壓打包機”產生的必然性

中國棉花產業(yè)無論是在國內還是國際上都占有重要地位，我國作為產棉大國，在保持棉花生產穩(wěn)定的同時，還要滿足日益增長的需求。棉花包裝、運輸、攜帶方便，也是棉花流通領域中不可缺少的一個環(huán)節(jié)。

目前，國內棉花市場銷售形勢非常嚴峻，截止2016年10月仍有超過260萬噸的儲存。由于與世界先進產棉國相比，我國的棉花存在品質較差、包裝巨大、攜帶困難、裝卸運輸成本高等差異。這些差距導致我國的棉紡產品在激烈的市場競爭中處于劣勢，這也使得國內棉花市場疲軟，嚴重制約著我國棉花種植業(yè)及棉花銷售行業(yè)的發(fā)展。

縮小與世界優(yōu)質棉產國的差距，一是要培育優(yōu)良的棉品種，從籽棉源頭抓起，提高皮棉質量；二是提高加工工藝流程，保障加工質量；三是開發(fā)多品種包裝，提升棉花運輸渠道。

為此，針對民用棉花對品級要求不高，需求量大，國內小型棉花打包機市場的空白。研制開發(fā)“小型棉花液壓打包機”，對去產能、消庫存，充分利用現有資源，建立新興產業(yè)，擴大就業(yè)率，提升經濟增長點，調整供給側結構有著極其重要的現實意義。

2 “小型棉花液壓打包機”的開發(fā)內容和技術指標

“小型棉花液壓打包機”的獨立研發(fā)、生產技術，是我公司擁有自主的知識產權。

2.1 主要開發(fā)內容：

（1）伺服油缸壓制回路的液壓系統(tǒng)設計；

（2）PLC 硬件接口控制電路設計及梯形圖軟件設計 ；

（3）除塵裝置的設計；

（4）電氣控制系統(tǒng)設計：PLC 硬件接口控制電路設計及梯形圖軟件設計；

（5）小型棉花液壓打包機加工及裝配工藝研究，使各項指標達到設計參數要求。

壓力檢測控制、感應傳感器位置控制。

2.2 主要技術指標：

液壓站總功率：3．7KW；總流量：L／min；公稱壓力：≤300KN；

工作壓強： ≤ 10MPa；棉包體積：280×200×85mm；額定電壓：380V；

控制電壓：220V；油缸壓制速度：50 ～ 100mm／s；油缸退回速度：60 ～ 150mm ／ s；壓制節(jié)拍： 4 件／min。

3 “小型棉花液壓打包機”的關鍵技術分析：

3.1 伺服液壓系統(tǒng)的設計，變速控制：

液壓部分由預壓系統(tǒng)組成。油箱采用標準設計，所有電機、泵、閥安裝于油缸下部。油缸之間設有連通管，電液伺服系統(tǒng)使用電液伺服閥，將小功率的電信號轉換為大功率的液壓動力，從而實現了一些重型機械設備的伺服控制。

液壓伺服系統(tǒng)是反饋控制系統(tǒng)，將實際狀態(tài)的信號與指令信號比較，得到誤差信號進行調節(jié)。液壓伺服系統(tǒng)通常應包括實際狀態(tài)的測量反饋元件、小功率指令信號的傳遞元件和大功率液壓執(zhí)行元件、期望狀態(tài)和反饋狀態(tài)的比較元件、差值信號的放大元件。指令信號為電信號和液壓信號。

3.2 除塵機構設計

打包機工作時，棉花在擠壓的過程中會產生一定的粉塵和飛絮，危害操作工人的身體健康。為了改善工作環(huán)境，降低粉塵和飛絮，在棉花打包機的機罩上開孔，安裝強排風扇，通過管道送到除塵設備中，經過濾后通過引風機將處理后氣體排放出去。整機的結構布局,符合國家有關法規(guī)、規(guī)范及標準。滿足了“高壓離心式引風機＋含塵氣體輸送管路+濾筒式脈沖除塵器+高壓離心式引風機的方式工作過程中產生的煙塵進行捕集、輸送、過濾，含塵氣體排放達到設計方案。

3．2．1 技術點：

1）該項目小棉包概念的提出屬國內首創(chuàng)；

2）PLC硬件接口控制電路設計及梯形圖軟件設計；

3）伺服液壓系統(tǒng)的泵、閥的采用了先進的斜軸變量泵、伺服閥，滿足系統(tǒng)流量大、壓力高、工況復雜的要求，實際產品噪音低、抗沖擊性好、可靠性高；

4）除塵裝置首次在打包機上得到應用；

5）壓力檢測控制、感應傳感器位置控制。

3．2．2 技術路線、方案：

4 結束語

小型棉花液壓打包機在新型產業(yè)—居民用棉花商品包裝加工企業(yè)使用，該項目的研制開發(fā)屬國內首創(chuàng)，已申報國家實用新型專利。它是為滿足國內棉花市場供給側結構調整和居民用棉花商品需求。它具有機、電、液一體化，技術先進，剛性和穩(wěn)定性好，自動化程度高，安全可靠，操作簡易，維護方便，設備基礎費用低等特點，該設備還可以按照棉花的不同品級、纖維長度分別打包，以利于運輸、儲藏，方便不同消費者使用。