軋花機是棉花加工機械的一種,從子棉中分離出皮棉的機械。要求在軋花過程中不損傷棉纖維的品質和棉子。常用的有鋸齒軋花機和皮輥軋花機兩類。
中國元代《王禎農書》中已有關于原始的軋花機──軋車的記載。18世紀在印度出現木輥絞花車,以后逐步發展成為皮輥軋花機。18世紀末美國人發明了鋸齒軋花機,由于具有較高的生產率而逐漸成為世界上主要的軋花機機型。20世紀50年代,蘇聯和美國研制成新的高效滾刀式皮輥軋花機,從而形成兩種機型同時并存和發展的局面。中國在50年代以前主要使用皮輥軋花機,以后開始發展鋸齒軋花機。到70年代,鋸齒軋花機的主要工作部件實現了標準化。
鋸齒軋花機是棉花加工的重要設備,在1990年之前我國主要以5571型毛刷式鋸齒軋花機為主,臺時產量300 kg左右,20世紀90年代初,山東天鵝棉業機械股份有限公司(原山東棉麻廠)在消化吸收美國大陸公司20世紀80年代的棉花加工設備的基礎上,研制出121型軋花機;邯鄲金獅棉機有限公司(原邯鄲棉機廠)在消化吸收美國142型軋花機的基礎上,研制出120A型軋花機;大豐市供銷機械廠研制出MY100-16型鋸齒軋花機。幾種大型軋花機的研制生產,使軋花機臺時產量提高到了1000kg,改變了我國棉花加工設備35年一貫制局面,尤其121型軋花機,*采用了中箱排籽技術,?406mm大鋸片,橫扁圓形工作箱,使產質量有了大的飛躍。在此基礎上,鋸齒軋花機的研發出現了快速發展,打破了國外軋花機的壟斷市場。
利用摩擦系數較大的皮輥表面沾附和帶動棉纖維,從而達到與棉子分離的目的。結構簡單,制造成本低,操作、維修簡易,且不易軋斷棉纖維,適用于加工細絨棉、長絨棉和成熟度較差的子棉。常用的機型有沖刀式和滾刀式兩種(圖 1)。沖刀式皮輥軋花機是用一把定刀在皮輥的一側阻擋棉子,同時用一把上下往復運動的動刀沖擊棉子,使其與纖維分離,生產效率較低,一臺寬度800毫米的皮輥軋花機每小時僅能加工30~40千克皮棉。滾刀式皮輥軋花機是用一個高速旋轉(約 500轉/分)的滾刀代替往復運動的動刀分離棉子。一臺寬度1000毫米的滾刀式皮輥軋花機每小時可加工皮棉200千克。
利用高速旋轉(圓周速度約12~13米/秒)的圓盤鋸片通過肋條間隙鉤拉棉花纖維,使之與棉子分離的機械。有毛刷式和氣流式兩種類型。其主要工作部件有喂花輥、清花機構、軋花工作箱、軋花肋條、鋸片圓筒、毛刷滾筒或氣流吸嘴、集棉箱等(圖 2)。子棉經成對配置的喂花輥喂入清花機構,然后進入軋花機前箱,被撥棉輥拋向鋸片。鈴殼等大雜物漏下,子棉被鋸齒鉤住帶入軋花工作箱。鋸片迅速旋轉,帶動相互牽引的子棉形成轉動的子棉卷。鋸齒鉤住纖維轉動,通過相鄰軋花肋條間隙后,棉纖維被毛刷滾筒(或氣流)刷下,并送入集棉箱;棉子被肋條擋住,沿兩鋸片之間的肋條面下移,經棉子梳排出機外。
鋸齒軋花機的生產效率同軋花工作箱的形狀、子棉卷的轉動速度、鋸片齒形及速度等因素有關。 因此,提高鋸齒軋花機的主要途徑是減少子棉卷的運動阻力,同時提高其表面運動速度,以加快棉子的排出。一般是一臺80鋸片的軋花機每小時能加工皮棉400千克左右,相當于10臺800毫米的皮輥軋花機的生產效率,還可節省能耗40%。缺點是對棉花纖維的損傷較大,不適于加工細絨棉和長絨棉,且鋸片需經常磨齒和更換。中國生產的鋸齒軋花機采用320毫米直徑的標準鋸片,鋸片間距為19.4毫米。70年代末成功地采用低碳鋼軟氮化表面處理新工藝,使鋸片壽命提高50%,降低了生產成本。
目前國內鋸齒軋花機由80片逐漸發展到199片,型號有20多種,臺時產量也由300kg左右提高到2600kg,片時產量更是達到了14kg,下面對鋸齒軋花機的主要部件做一下歸類。
(一)鋸片直徑
目前使用的鋸片直徑有?305、?320、?406三種,山東天鵝158、171、199機型為?406鋸片軋花機,96、109、126機型為?320鋸片軋花機,邯鄲金獅88、128、168、188機型為?320鋸片軋花機。
(二)中箱結構
山東天鵝的96、158、171等軋花機均采用了中箱排籽技術,大大提高軋花機適應水分的能力,同時,由于排籽管排出了約1/3的棉籽,提高軋花機產量,同時減少了堵塞肋條的幾率,因此,提高了設備運行效率。
(三)上排雜
有刮板、絞龍式和氣流式兩種方式。氣流方式結構簡單,但吸口大小,位置及配風如果設計不合理,則可能造成衣虧或皮棉含雜高,影響皮棉質量。刮板絞龍方式排雜雖然增加了傳動部件,但是排雜效果好。目前生產的軋花機大部分都是刮板式排雜。
(四)肋條
有半弓型和全弓型肋條兩種。半弓式肋條下部空間大,不易堵塞,應用較多。
(五)開合箱結構傳動方式不同,有電動推桿和減速機傳動兩種。
(六)鋸片片距
有14.8mm、16mm、17mm和19.4mm幾種規格。片距大,利于排籽,但毛頭率大,皮棉質量較好;片距小,毛頭率低,產量較高。
(七)前箱喂棉部
有帶阻殼肋條和不帶阻殼肋條兩種。把前箱喂棉輥上移,調小與鋸片的距離,可以去掉阻殼肋條從而增大排籽道,使排籽通暢,棉卷較松,皮棉質量好。
(八)上部清理部
隨著機采棉的發展,籽棉中的雜質較手摘棉高了很多,上部只有一個刺釘輥的結構不能適應排雜需求。為進一步提高上部排雜效率,上部特別增加了刺釘輥數量以及U型齒條輥等結構,目前大部分軋花機清理部設有2~3個刺釘輥和2個U型齒條輥。同時,有些設備制造廠家為適應籽棉加工需要減少籽棉損失,設計了雙通道清理結構,可根據籽棉含雜情況選擇不同的清理路徑,防止含雜低的籽棉被過度清理,影響纖維的長度。以山東天鵝公司的MY126C軋花機為例,加工籽棉含雜率低時用通道一,籽棉經過兩個上刺釘輥清理后大部分籽棉直接進入淌棉道,小部分籽棉經下刺釘輥拋送到下U型輥,經刷棉輥拋到淌棉板上;加工籽棉含雜率高時用通道二,大部分籽棉經過刺釘輥清理后落到上U型齒條輥上,經排雜棒作用,小花頭及僵瓣、鈴殼等落入下U型齒條輥,小部分籽棉經下刺釘輥拋送到下U型輥,僵瓣、鈴殼等雜質經排僵板及格條柵排出,而籽棉經刷棉輥拋到淌棉板上。
參考資料編輯區域