1概述開棉設備是集機、電、氣等高新技術于一體的紡織機械設備。作為各種工藝流程的前紡設備，在提高紡織產品檔次與質量中起著重要作用。我公司(原鄭州紡織機械廠清梳聯(lián)工程公司)在消化、吸收世界先進紡織技術的基礎上，自行研制開發(fā)了FAl02、FAl03、FAl04、FAl06、FAl08系列等多種型號規(guī)格的開棉設備。近年來，經不懈地改進、完善和提高開棉設備的設計和制造水平，縮短了我國開棉設備與國際先進水平的差距。根據國外紡機的發(fā)展動態(tài)和國內外用戶的要求，現(xiàn)研制開發(fā)了FAll3型單軸流開棉機。

　　該機具有高產量、高除雜效率、高自動化等特點，在生產使用中體現(xiàn)了其設計合理，工藝性能好，機電一體化水平高。2主要結構特點及技術規(guī)格參數2．1結構特點導流板采用在其上面焊接與開棉輥筒中心線成64*夾角的若干導流片，以便配合在上面裝有螺旋狀排列的角釘的開棉輥筒，從而使原料沿導流板圍繞開棉輥筒外表面螺旋前進。開棉輥筒為直徑750mm的V形角釘輥筒，分16排呈螺旋狀排列，每排9枚，原料在螺旋前進過程中，受密集角釘的打擊，開松效果好，除雜效率高；開棉輥筒的簡體采用整張鋼板卷制而成，表面光滑，圓整度好。

　　開棉輥筒傳動軸與另一端非傳動軸為兩根獨立的空心短軸，且均采取漲套連接，相對于采用傳統(tǒng)的一根通軸，既重量輕、運轉平穩(wěn)、振動小，又節(jié)約了材料，降低了成本。開棉輥筒轉速和塵格角度可以在線自動調節(jié)，并可同時設定不同的工藝參數，還可適應抓棉機對不同的原料進行分組抓取，同時供應兩條清花線，工藝參數自動轉換。塵棒分左右兩組，可通過兩只步進減速電機帶動連桿機構對兩組塵棒進行同步調節(jié)。排雜打手裝在落雜收集箱里，落雜收集箱下面裝有滾輪，可由機器內拉出，以便察看落雜情況，也可通過其上裝有的兩個視窗察看落雜情況。

　　開棉輥筒側面裝有除塵裝置，有利于排除微塵和短絨。全機控制系統(tǒng)采用PLC控制，操作顯示屏可顯示、設置不同的工藝參數，實現(xiàn)了監(jiān)控及信息處理，自動化程度高，操作方便，性能可靠。在整機設計過程中，體現(xiàn)了“安全第一”的指導思想。整機設有多處安全保險裝置，為確保勞動者的人身安全提供了重要保障。整機設計合理，結構緊湊，外形美觀，在開清棉或清梳聯(lián)流程中與其他設備渾然一體。2．2技術規(guī)格參數機幅1600mm；最高產量1200kg／h；開棉輥筒型式V形角釘；直徑750nun；轉速480～960r／min(變頻調節(jié))；塵格裝置塵棒型式三角塵棒；塵棒數量72根(分左右兩組，每組36根)；調節(jié)方式步進電機在線自動調節(jié)；排雜裝置排雜打手型式6葉翼片式；排雜打手直徑350mm；排雜打手轉速16r／rain；進棉管直徑300mm；風量2160—2880m3／h；靜壓+50～+150pa；出棉管直徑300mm；風量2160～3600m3／h；靜壓-50～-200pa；排塵管直徑220mm；風量1440～1800m3／h；靜壓-400～-700pa；排雜(吸落棉)管直徑160mm；風量1800m3／h；靜壓-700pa；電機功率主電機11kW；排雜電機0．37kW；塵格電機96W；控制系統(tǒng)PLC控制。3主要機構性能分析3．1開棉輥筒部分開棉輥筒為本機的重要組成部分，由簡體、角釘、法蘭、空心軸等組成。

　　裝在筒體上的角釘呈螺旋狀排列，由進棉口喂人的原料沿打手切線方向進入，在后方風機的作用下，圍繞打手外表面螺旋前進，其優(yōu)點是延長了原料在本機中停留的時間，增加了原料受打擊的次數，從而開松效果好，除雜效率高，成為本機的顯著特點之一。本機的另一個顯著特點是開棉強度即開棉輥筒的轉速具有在線調節(jié)功能。

　　為方便工藝參數的制定，開棉強度分為l～10檔，通過PLC的程序自動轉換成開棉打手的轉速(480～960r／min，每檔轉速差約48)，控制開棉打手變頻器的工作，以實現(xiàn)打手轉速的在線調節(jié)功能。相對于改變打手轉速須停車更換皮帶輪來說，其優(yōu)越性不言自明。3．2塵格裝置部分塵格裝置亦為本機的主要組成部分，由塵棒、調節(jié)板、連桿機構及步進電機等組成。塵棒分左右兩組，其安裝初始角度為10’，最大角度40‘。

　　本機通過兩只步進減速電機帶動連桿機構對兩組塵棒進行同步調節(jié)，塵棒安裝角度可根據原料情況和工藝要求在控制面板上分7檔設定，每檔之間安裝角度相差5同樣，塵棒安裝角度的改變?yōu)樵诰€調節(jié)。3．3排雜裝置部分排雜裝置為本機不可缺少的組成部分，主要由落雜收集箱和排雜打手組成。落雜收集箱為梯型箱體，下部裝有排雜打手，打手為6葉翼片式，由齒輪減速電機通過滾子鏈傳動，其排雜狀態(tài)通過在線調節(jié)，既可設定為連續(xù)排雜，亦可設定為間隔排雜(排雜時間和排雜間隔時間根據工藝要求可任意設定)。

　　落雜收集箱一側與排雜(吸落棉)管道相連，落棉雜質可通過此管道被吸到濾塵系統(tǒng)。底面裝有滾輪，可由機器內拉出，以便察看落棉情況。3．4氣動控制系統(tǒng)當前方機臺風機未開時，開棉輥筒不能啟動，這樣可有效防止堵車，避免機器損壞，維護正常生產。3．5電氣控制系統(tǒng)全機控制采用西門子S7-200系列PLC實現(xiàn)自動控制。通過CPU226可編程控制器與TD200顯示面板進行邏輯控制、計算和操作。

　　由TD200顯示面板可直接輸入打手轉速、塵格角度、排雜時間、排雜間隔，在調試階段可用手動操作來實現(xiàn)各部分的動作，并可直觀地顯示機器運行狀態(tài)、故障部位、原因，同時發(fā)出警報。高質量的PLC與工／O的直觀性不僅提高了整機的可靠性、穩(wěn)定性，也使得所有操作更簡便、快捷。4生產使用情況本機于2001年9月安裝在無錫紡織機械試驗中心進行生產運轉實驗。專項試驗數據表明：在工藝選擇優(yōu)化的條件下，低含雜(1％～1．2％)原棉或較高含雜(3．5％)原棉經過本機處理后，實際除雜效率可達35％一37．5％，棉結增長率可控制在3．5％，短絨增長率變化較小，有時還可達到負增長。用該機所在的成卷系統(tǒng)生產的C14．6tex棉紗，成紗條干CV％值達到了97公報的25％水平，km細節(jié)、km粗節(jié)達到了97公報的25％---50％水平，km棉結達到了97公報的5％～25％水平。

　　由此可以看出，本機是一種除雜效率高，棉結增長少，適應原棉含雜范圍較廣的預開棉機。本機自投入批量生產以來，在短短的一年時間里，用戶使用效果良好，已遠銷巴基斯坦等東南亞國家，為企業(yè)創(chuàng)造了良好的經濟效益。5結束語FAll3型單軸流開棉機的研制成功，在開清棉或清梳聯(lián)流程中為國內紡織廠設備改造和技術進步提供了一種新機型。

　　為保持和擴大我國紡織機械在國際市場上的地位，隨著生產使用范圍的不斷擴大，我們仍將根據國外紡機的發(fā)展動態(tài)和國內外用戶的要求，不斷地進行改進提高。我們深信FAll3型單軸流開棉機無論在國內還是國際都會有廣闊的市場前景。