CN103031625B - 一种纺纱用牛角瓜纤维囊籽分离专用除杂装置 - Google Patents
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Abstract
一种纺纱用牛角瓜纤维囊籽分离专用除杂装置，包括：喂给装置、传动系统和输棉管；其特征是：所述喂给装置由给棉板、给棉罗拉、尘棒和四翼打手组成，安装在机架前端的上部；传动系统固定在机架前端的下部；在机架中部设有输棉管道、该管道内设有上下两块调节板和负压风管，该管道的下部设有囊籽尘室；在机架后部设有储棉箱和负压风机。本装置采用弹性金属片为打手，采用多片打手低速运行，对纤维损伤较小，整套装置结构物理打击作用小，结合气流完成除杂，较完好的保存了纤维独有特性；与人工挑拣相比提高功效26倍，有利于牛角瓜纤维的产业化批量生产；含杂率降低到3%，实现了对纤维的有效除杂。
Description
技术领域
本发明公开了一种纺纱用牛角瓜纤维囊籽分离专用除杂装置，属于纺织机械技术领域。
背景技术
本装置应用的对象是牛角瓜纤维，它是一种应用于纺织行业的纺纱纤维。野生牛角瓜植物主要分布在我国的海南、广东、四川和云南地区，该纤维是从人工培育的牛角瓜植物果实中提取出，是一种生态环保的纺织新型纤维，它纤维长度长，结构中空，表面光洁，有类似全棉的透气性和舒适感，而且天然抑菌，具有良好的纺纱应用前景。牛角瓜纤维两端，一端连着内囊、一端连着纤维棉籽即种子，纤维紧密的包覆在内囊外层，棉籽再包覆在纤维外层，形成紧密结构被果实外皮包裹。目前纤维的收集方式为破开外皮，收集到的纤维是外层有棉籽，里层有内囊的个体纤维簇，棉籽与内囊均为不能应用于纺纱的杂质，如要应用于纺纱需要有效除去这种杂质。目前，纺织行业还没有专门的设备能对牛角瓜纤维进行除杂，大多是采用人工方法进行，这种人工除杂方法有如下缺陷：1.人工挑拣杂质效率相当低，效果也不理想，一个工人每天工作八小时约挑拣1.2Kg，为成功应用于纺纱，人工挑拣的效率远远达不到工业生产要求，人工成本也将大幅增加；2.由于牛角瓜纤维的特殊结构状态与纤维性能不适应传统的棉纤维除杂设备，这是因为：第一：牛角瓜纤维的特殊结构状态结构异于棉纤维，传统棉纤维棉籽与纤维之间存在重量差异等，而牛角瓜纤维的纤维内囊重量与纤维重量均较轻又易破损，故棉纤维除杂装置不能适用于牛角瓜纤维的除杂；第二：牛角瓜纤维的纤维细度细，长度较长，中空结构且质脆，在传统设备中机械打击下易损伤，破坏纤维的特有性能。所以要使牛角瓜纤维成功纺纱，就需要开发一种适用于牛角瓜纤维特殊结构、且小损伤的专用除杂设备。
发明内容
为了有效解决目前牛角瓜纤维纤维囊籽分离难的问题，满足规模化生产的要求，本发明提供一种纺纱用牛角瓜纤维囊籽分离专用除杂装置，用以有效的分离牛角瓜纤维中的囊籽杂质，提高分离除杂的效率，减少对牛角瓜纤维的损伤，达到纺织行业正常生产的疵点标准，并实现规模化生产。
为解决其技术问题，本设计人经过长期研究并借鉴现有棉花加工生产除杂的物理机械基本原理，成功的提出了本装置的技术方案：设计出的纺纱用牛角瓜纤维囊籽分离专用除杂装置，包括：喂给装置、传动系统和输棉管；其特征是：所述喂给装置由给棉板、给棉罗拉、尘棒和四翼打手组成，安装在机架前端的上部；传动系统固定在机架前端的下部；在机架中部设有输棉管道、该管道内设有上下两块调节板和负压风管，该管道的下部设有囊籽尘室；在机架后部设有储棉箱和负压风机；
2.所述传动系统由电机和电控装置组成，其中电机采用两台变频电机，一台驱动负压风机，为整套装置提供负压，纤维运动通过负压实现；另一台驱动给棉罗拉和四翼打手，该电机的转轴上设有主动皮带轮，通过三角传动带与安装在四翼打手和给棉罗拉的外端的被动带轮相连接；所述给棉罗拉的转速与四翼打手的转速比由被动带轮外径比决定；所述电控装置由电控箱、变频器、电气开关组成；
3.所述四翼打手的材料为弹性薄金属片，形状为锯齿状，运行中能实现勤打轻打，加强开松减少对纤维的损伤，打手的速度由变频器控制，考虑对纤维损伤其速度控制在允许速度范围内，同时为稳定装置气流，四翼打手的转速与风机速度成正相关关系；
4、所述输棉管由三部分组成：第一部分为输棉通道起到连接作用，并有视窗观察纤维状态，第二部分为除杂弯道设置，与囊籽室相连通过两块调节板的共同作用完成弯道处纤维与杂质的分离作用，调节板的调节与负压风量相关，第三部管道连接储棉箱，实现对分离后纤维的收集，输棉管道的设计完成对牛角瓜纤维除杂运输、除杂、收集系列作用。
本发明的工作原理是：平铺在给棉板上的牛角瓜纤维经过给棉罗拉，在给棉罗拉的握持作用下，四翼打手在电机带动下对罗拉握持的纤维进行握持打击，齿形片四翼打手对纤维形成撕扯拍击作用，将纤维层打松，内囊转移暴露到纤维外层，棉籽、纤维、内囊随着四翼打手在离心力作用下做圆周运动，部分内囊以及棉籽在离心力以及重力作用下，通过尘棒间隙在第一落杂区掉落，棉籽在开松过的纤维运动到四翼打手与输棉管的接口处，因为管道负压向输棉管转移，形成棉流层，在管道内因为三种物质的物理质量差异，在运动过程中进一步分层，棉籽及内囊由于密度稍大于纤维当棉流层运动到输棉管弯道时，上调节板开口调节使弯道处存在向上以及向下的不同负压，下调节板调节对纤维层起到分离切割的效果，使纤维与杂物得到分离，纤维经过输棉管负压被吸走，杂质被从囊籽尘室的负压吸走达到第二次除杂的目的，最后纤维与杂质被分别收集，完成牛角瓜纤维的囊籽分离除杂作用。
本发明装置有如下的特点和进步：
1、本装置采取弹性金属片为打手，采用多片打手低速运行，对纤维损伤较小，整套装置结构物理打击作用小，结合气流完成除杂，较完好的保存了纤维独有特性；
2、本装置实现对牛角瓜纤维除杂的机械处理，较人工挑拣，大大提高生产效率，按目前装置实物尺寸，设备无故障运行，一个工人八小时能处理纤维40kg，与人工挑拣相比提高功效26.6倍，有利于牛角瓜纤维的产业化批量生产；
3、本装置实现对牛角瓜纤维有效除杂，牛角瓜纤维目前行业内无含杂标准，通过人工仔细挑拣，对纤维含杂进行量化分析，一般牛角瓜纤维含杂率在12%~15%左右，通过本装置的处理，含杂率降低到3%左右，达到了对纤维的有效除杂。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明：
图1是本发明的结构示意主视图，
图2是本发明的结构示意俯视图，
图3是本发明的结构示意左视图。
图中：1、给棉板，2、给棉罗拉，3、四翼打手，4、机罩，5、输棉管，6、下调节板，7、上调节板，8、负压风管，9、储棉箱，10、尘棒，11、机架，12、负压风机，13、四翼打手皮带盘，14、三角皮带，15、主电机皮带盘，16、电控箱，17、主电机，18、输棉管视窗，19、囊籽尘室。
具体实施方式
参照附图：在机架11的前端上部设有机罩4，机罩内的机架上固定有由给棉板1、给棉罗拉2、尘棒10和四翼打手3组成的喂给装置、机架11的前端下部固定有由主电机17和电控装置组成的传动系统，其中主电机皮带盘15通过三角皮带14与四翼打手皮带盘13相连；电控装置由电控箱16及其配用的变频器、电气开关组成；在机架11的中部设有输棉管道5、该输棉管道的表面上设有用于观察的输棉管视窗18，输棉管内设有上调节板7、下调节板6和负压风管8，输棉管道5的下部设有用于收集杂质的囊籽尘室19；在机架后部设有用于收集经除杂纤维的储棉箱9和负压风机12。
工作时，因电控箱16中分别装有两台变频器控制主电机17和负压风机12，调节变频参数打开电控箱16负压风机12开关，装置内形成负压，打开主电机17开关，主电机17启动，主电机皮带盘15带动三角皮带14，四翼打手皮带盘13被三角皮带14带动，四翼打手3开始转动，装置开始运行；将纤维平铺在给棉板1上，摇动给棉罗拉摇把使给棉罗拉2转动，纤维给棉罗拉2的握持作用下，被四翼打手3开松打击，被打松的纤维随着四翼打手3在机罩4与尘棒10内做圆周运动，部分杂质在离心力与重力作用下经过尘棒10间隙掉落，其他纤维被输棉管5内的负压吸走，通过观察输棉管视窗18，分别调节上调节板7与下调节板6，部分杂质在负压管8产生的负压作用下掉落到囊籽尘室19，其他纤维被输棉管道5内负压吸入储棉箱9中，完成本装置的工作任务。
Claims (1)
1.一种纺纱用牛角瓜纤维囊籽分离专用除杂装置，包括：喂给装置、传动系统和输棉管；其特征是：所述喂给装置由给棉板、给棉罗拉、尘棒和四翼打手组成，安装在机架前端的上部；传动系统固定在机架前端的下部；在机架中部设有输棉管道、该管道内设有上下两块调节板和负压风管，该管道的下部设有囊籽尘室；在机架后部设有储棉箱和负压风机；
所述传动系统由电机和电控装置组成，其中电机采用两台变频电机，一台驱动负压风机，为整套装置提供负压，纤维运动通过负压实现；另一台驱动给棉罗拉和四翼打手，该电机的转轴上设有主动皮带轮，通过三角传动带与安装在四翼打手和给棉罗拉的外端的被动带轮相连接；所述给棉罗拉的转速与四翼打手的转速比由被动带轮外径比决定；所述电控装置由电控箱、变频器、电气开关组成；
所述四翼打手的材料为弹性薄金属片，形状为锯齿状，运行中能实现勤打轻打，加强开松减少对纤维的损伤，打手的速度由变频器控制，考虑对纤维损伤其速度控制在允许速度范围内，同时为稳定装置气流，四翼打手的速度与风机速度成正相关关系；
所述输棉管由三部分组成：第一部分为输棉通道起到连接作用，并有视窗观察纤维状态，第二部分为除杂弯道设置，与囊籽室相连通过两块调节板的共同作用完成弯道处纤维与杂质的分离作用，调节板的调节与负压风量相关，第三部分为管道连接储棉箱，实现对分离后纤维的收集。
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