CN104178854A - 混棉装置及混棉方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种混棉装置及混棉方法，该装置包括抓棉机、至少一个混棉箱，所述混棉箱设有铺棉区及设于铺棉区尾端的抓棉区，所述铺棉区顶部设有进棉口，抓棉机与混棉箱连通、输棉管道贯穿所述铺棉区且依次通过所述进棉口，每一个所述进棉口处装有可开闭的活门，所述铺棉区的底部设有与所述进棉口排布方向同向的输棉机构；在所述抓棉区设有抓棉机构，铺棉区与抓棉区之间设有可上下移动的插板。混棉方法按照“先铺层后抓喂、铺层不抓喂，抓喂不铺层”的工作方式，使一个生产批次的所有棉纤维实现全时空混合，其混合均匀质量远远优于传统混棉设备的效果。

Description

混棉装置及混棉方法

技术领域

本发明涉及纺织技术领域，尤其是指一种混棉装置及混棉方法。

背景技术

在棉纺厂，原棉占纺纱成本的65％～85％，为了科学合理的使用原棉，达到降低生产成本和稳定一个大批次的产品质量的目的，棉纺厂一般要先根据一个投料品种的质量、颜色等需要，对不同原料的品质、颜色、重量比例、性能等进行技术分析和选配，进而得出一个科学合理的配棉技术方案，然后，制定一个科学合理的加工工艺流程，通过设备将所占比例不同的多种纤维加工成纱线。显然，生产中能对各种不同品质、不同颜色的棉纤维进行充分均匀地混合是保障配棉目的实现进而纺成优质纱线的重要环节。

混棉机是纺纱生产中的一部重要功能设备，其主要作用就是对生产中各种不同品质、颜色的原棉或原棉与其它种类的纤维最大限度的混和均匀，混棉质量是稳定产品质量的一个重要环节，生产中对改善混棉质量历来都特别重视。目前，棉纺厂普遍采用的主要混棉设备是一种多仓式混棉机。这种混棉机的混棉仓中有多层隔板分隔组成4至10个体积大小相等小仓室。每个小仓的顶部都有一组气动控制的4至10个开闭活门组，每个小仓下端各有一对可向下输送棉纤维的喂给罗拉及剥棉罗拉。工作时，先将一个个小箱仓分别喂满棉块，随后，所有小仓下方的给棉罗拉同时启动，原棉从小仓内排出，在剥棉罗拉的剥取作用下，落到位于小仓外部下方的一个输棉带上，在输棉带的传送及风机的气流作用下将棉喂入下一道清棉工序。随着小仓下方的给棉罗拉的不断喂给，小仓内的棉量高度不断减少,减少到某个设定点时,机器又开始自动按顺序向小仓内喂棉。因喂棉程序是按小仓排列的次序倒数喂入，所以，仓与仓之间的贮棉高度会经常保持着一个梯度，而棉量最低的仓位将会是即将被喂棉的一个仓。不同时间喂入各小仓内的原棉通过小仓底部的输棉罗拉转动而同时将原料输出而获得混和，即“时差混和”。

从多仓式混棉机结构及混棉原理可以看出，所谓“时差混和”产生的作用是使后时段喂入的纤维与先前早时段喂入的纤维有机会相遇而产生混合。时差混和的时差愈大，混和效果愈好。这表明越早喂入与越晚喂入的有机会相遇才能使原料混合均匀质量愈好。生产中最理想状态是抓棉机从纤维包最上层面抓取的纤维与从纤维包底最下层面抓取的纤维能够相遇就能使原料真正混合均匀。但受多仓式混棉机的多仓结构和原理所限，多仓混棉机的工作状态只能是一边喂入灌仓,一边向下工序喂给输出,这样生产方式，必然导致仓内棉纤维与后面较远处还没有进入仓内的棉纤维失去相遇混合的机会。因此，在混合作用空间上存在的这种不完善之处对于现实的生产造成很大影响，当要求混合的纤维品种多于5种且存在微小比例成份时，现有的多仓式混棉机无法将纤维完全混合均匀。尤其对于色纺，需选取12只左右的不同颜色品种的色棉，以相应的配混比例，才能实现颜色准确的目的。原料混合不均匀会给生产及质量带来一系列问题，如使纺纱生产不稳定、断头、纱线强力变异大、面料色光产生深浅色差、面料纤维含量比前后不一出现风格差异，甚至被误判面料纤维含量比不达标等。

发明内容

基于此，本发明在于提供一种混棉装置及混棉方法，其能够克服现有技术的不足，其能够有效提高混棉的均匀度，实现全时间混棉。

其技术方案如下：

一种混棉装置，包括抓棉机、至少一个混棉箱，所述混棉箱设有铺棉区及设于铺棉区尾端的抓棉区，所述铺棉区顶部设有多个依次排列的进棉口，所述抓棉机通过输棉管道与所述混棉箱连通、输棉管道贯穿所述铺棉区且依次通过所述进棉口，每一个所述进棉口处装有可开闭的活门，所述铺棉区的底部设有与所述进棉口排布方向同向的输棉机构；在所述抓棉区设有抓棉机构，所述混棉箱的顶部固定有可上下移动的插板，所述插板位于所述铺棉区与所述抓棉区之间。

下面对进一步技术方案进行说明：

进一步的，其包括三个混棉箱，相邻两个所述混棉箱通过三通管并联后再与另一个所述混棉箱通过三通管并联。

优选的是，每一个所述混棉箱设有两排平行的进棉口，每一个所述进棉口处均设置有所述活门，叉状输棉管道与三通管连通并贯穿所有进棉口。

进一步的，所述铺棉区内每个所述活门的两侧均设有喷嘴。

进一步的，所述输棉机构包括输棉带和多个承重辊，多个所述承重辊铺设于所述输棉带内。

进一步的，所述抓棉机构包括抓棉斜帘、匀棉罗拉及剥棉罗拉，所述匀棉罗拉及所述剥棉罗拉设于所述抓棉斜帘的不同侧。

本发明还提供一种混棉方法，该混棉方法包括：

混棉箱的铺棉区与抓棉区相隔；

抓棉机启动，移动于不同棉包上抓取棉纤维，并输送棉纤维至铺棉区的上方；

控制多个活门依序开启、关闭，纤维棉随着活门的开启从进棉口进入到所述铺棉区内，并在铺棉区内形成棉纤维层；

多个所述活门循环开启、关闭，直至满足停止铺棉条件，在铺棉区内形成由多层棉纤维层构成的棉纤维堆，多个所述活门均处于关闭状态；

所述铺棉区与所述抓棉区相通；

抓棉机构启动并从所述棉纤维堆纵向抓取混合棉，输棉机构工作，给抓棉机构喂入棉纤维。

进一步的，当一个所述活门完成开启、关闭动作后，下一个活门再开启、关闭，直至所有活门均完成开启、关闭动作完成一次铺棉，所述活门按照上述顺序循环完成多次铺棉直至满足停止铺棉条件停止铺棉；喷嘴随着所述活门的开启而动作，随着活门的关闭而停止动作。

进一步的，每一次铺棉中首个开启的活门与上一次铺棉中首个开启的活门不同。

进一步的，多个所述活门按照次序依次编号为1、2、3……N，每一次铺棉时首先开启的活门编号为n，n与上一次铺棉时首先开启的活门编号递增或递减，并活门按照n、n+1、n+2……n-2、n-1的编号顺序再依次开启，n≤N。

进一步的，控制位于铺棉区与抓棉区之间的插板上下移动使所述铺棉区与抓棉区相隔或所述铺棉区与所述抓棉区相通。

进一步的，在抓棉机构抓取所述纤维棉时，匀棉罗拉从抓棉斜帘剥取多余棉纤维，剥棉罗拉将抓棉斜帘上的棉纤维全部剥下并送入下一工序。

进一步的，多个所述活门依次完成开启、关闭动作，抓棉机在所有棉包上行走一个单程。

进一步的，多个所述活门分为至少两排设置，每一排中的活门分为群组1及群组2，多个活门群组依次开启、关闭。

进一步的，所述停止铺棉条件为抓棉机完成所有棉包棉纤维的抓取，所述铺棉区的容量大于或等于所有棉包的棉纤维量总和。

下面对前述技术方案的原理、效果等进行说明：

上述混棉装置改变了现有在混棉箱内设置多个隔板形成多个小仓，使混棉箱为单一大仓室，所述混棉箱包括铺棉区和混棉区，棉纤维通过输棉管道被输送至铺棉区的顶部，并在铺棉区的顶部设置有多个可单独控制开启或关闭的活门，通过控制活门的开启或关闭来决定棉纤维的铺设位置；并通过控制位于铺棉区与抓棉区之间的插板，使铺棉区与抓棉区分隔或相通，从而使在铺棉时，棉纤维不会进入到抓棉区内，在完成铺棉后，抓棉区内的抓棉机构才开始工作，能够抓取铺棉区内由多层棉纤维层堆积而形成的棉纤维堆，使棉包内的所有棉纤维在铺设堆积后才抓取混合，提高棉纤维的混合均匀度。

上述混棉方法在铺棉时，先将铺棉区和混棉区分隔，使铺棉区形成独立的空间，所有抓棉机构停止工作；抓棉机开启后，活门控制电路自动开启，往复式抓棉机在不同棉包上往复运动逐层抓取的棉纤维通过输棉管道被输送至混棉箱铺棉区顶部的输棉管道处，原本处于闭合的活门自混棉箱一端向另一端端方向有序开、闭一次，每一次活门开启均伴有输棉管道管中的气纤流通过活门喷射入混棉箱内，多个所述活门均完成一次开启和闭合后，进入铺棉区内的棉纤维在输棉带上形成一个铺满铺棉区的完整的棉纤维层，该铺层过程循环进行，在铺棉区上形成一个由很多层棉纤维构成的全时空混层棉堆。在进行抓棉时，铺棉区和抓棉区相通，控制所有活门均处于关闭状态，抓棉机构开始工作，从纵向不断抓取上述铺设好的棉纤维堆，输棉机构间歇式的工作，以确保能够抓棉机构能够抓取到棉纤维。

在铺棉时，抓棉机在不同品种或不同颜色的棉包上行走，当抓棉机来回行走一次，即行走两个单程后，抓棉机从一队棉包的队头端到队尾端抓取一层棉纤维后，再从一队棉包的队尾端到队头端抓取一层棉纤维；抓棉机行走一个单程即在铺棉箱内形成一个棉纤维层，当后一层棉纤维进入铺棉箱时，由于所对应的活门也是从混棉箱尾端计起分别开启和闭合一次，则这层棉纤维通过活门有序开启和闭合，被强行调头铺层，相对于一队棉包中的棉纤维来讲，与已进入混棉箱的前一层纤维产生队头端与队尾端、队中端与队中端、队尾端与队头端的上下叠合，从而实现伴随着抓棉机抓棉过程中棉纤维间的随时混合，即“全时空”混棉。

上述混棉装置及混棉方法按照“先铺层后抓喂、铺层不抓喂，抓喂不铺层”的工作方式，使一个生产批次的所有棉纤维实现全时空混合，其混合均匀质量远远优于传统混棉设备的效果。适用于多种不同品质的纤维间、多种不同颜色的原棉或原棉与其它种类的纤维进行高质量的混和。本发明使色棉纺纱的混色质量及其稳定性得到了极大提高，进而达到优化生产流程，降低劳动强度、节约用工、提高效率、降低成本等目的。

附图说明

图1是本发明实施例所述的混棉装置的结构示意图；

图2是本发明实施例所述的混棉箱的结构示意图。

附图标记说明：

12、混棉箱，14、铺棉区，16、抓棉区，18、进棉口，20、活门，22、输棉机构，24、插板，26a、三通管，26b、三通管，28、叉状输棉管道，30、喷嘴，32、承重辊，34、抓棉斜帘，36、匀棉罗拉，38、剥棉罗拉，40、齿轮，42、抓棉小车，44、输棉风机。

具体实施方式

下面对本发明的实施例进行详细说明：

如图1及图2所示，一种混棉装置，包括抓棉机、至少一个混棉箱12，所述混棉箱12设有铺棉区14及设于所述铺棉区14尾端的抓棉区16，所述铺棉区14顶部设有多个依次排列的进棉口18，所述抓棉机通过输棉管道与所述混棉箱连通，输棉管道贯穿所述铺棉区14且依次通过所述进棉口18，每一个所述进棉口18处均安装有可单独控制开闭的活门20，所述铺棉区14的底部设有与所述进棉口18排布方向同向的输棉机构22；在所述抓棉区16内设有抓棉机构，所述混棉箱12的顶部固定有可上下移动的插板24，所述插板24位于所述铺棉区14与所述抓棉区16之间。

上述混棉装置改变了现有在混棉箱内设置多个隔板形成多个小仓，使混棉箱12为单一大仓室，棉纤维通过输棉管道被输送至铺棉区14的顶部的进棉口18处，并通过控制设于进棉口18处的活门20使进棉口18与铺棉区14相通或不相通，从而使棉纤维能够从不同的进棉口18进入铺棉区14，在铺棉区14内形成棉纤维层；并通过控制位于铺棉区14与抓棉区16之间的插板24，使铺棉区14与抓棉区16分隔或相通，从而使在铺棉时，棉纤维不会进入到抓棉区16内，在完成铺棉后，抓棉区16内的抓棉机构才开始工作，能够抓取铺棉区14内由多层棉纤维层堆积而形成的棉纤维堆，使棉包内的所有棉纤维在铺设堆积后才抓取混合，提高棉纤维的混合均匀度。

如图1所示，所述混棉装置包括三个混棉箱12，相邻两个所述混棉箱12通过三通管26a并联后再通过三通管26b与另一个所述混棉箱12并联，每一个所述混棉箱12的顶部设有两排所述进棉口18，叉状输棉管道28与所述三通管26a、26b连接并紧贴于混棉箱12的上顶面，贯通混棉箱12与叉状输棉管28的两排进棉口18处安装有所述活门20，每一个所述活门20均通过电机实现单独控制其开启与关闭。每一个所述混棉箱12设有两排平行的进棉口18，每一个所述进棉口18处均设置有所述活门20。

其中，三个所述混棉箱12的尺寸各不相同，本实施例优选混棉箱12的尺寸范围为：长度为6米-30米，高度为3.5-4.5米，宽度为1.5米-2.6米。所述活门20的宽度为15cm，长度为50cm，所述进棉口18与所述活门20的长宽比均为1：1.1，每一排活门20(进棉口18)的个数为6个至14个，本实施例中三个混棉箱12的活门20分别为14个、10个及6个。按照目前混棉装置中棉纤维的密度计算，这种单一大仓混棉箱的容量可达到1000吨到5000吨，这种容量足以满足目前纺织厂实际生产中一个批投料品种的所有纤维先在混棉箱铺棉区中集中水平铺层的要求。同时，当一个单一大仓混棉箱中完成一个品种的水平铺层后，根据品种和投料量要求，可在另外两个单一大仓混棉箱中的任意一个中开始另一个投料品种的喂棉铺层，从而可以提高这种混棉装置的使用效率。

所述铺棉区14内每个所述活门20的两侧均设有喷嘴30，所述喷嘴30与所述活门20联动完成对部分性能异常的特殊纤维进行技术调质预处理。在生产过程中会常常遇到含糖高的原棉、麻等需要对其进行预先技术处理的情况，在活门群组工作时段，用户可以有选择性地让喷嘴30与活门20群组同时联动工作，伴随气纤流的吹喷落入铺棉区14内，喷嘴30可将所需的液态溶剂喷出细小汽水雾于通过活门进入铺棉区14的棉纤维外表面上，进而为实现对纤维的调质技术预处理任务提供了条件。所述输棉机构22包括输棉带和多个承重辊32，多个所述承重辊32铺设于所述输棉带内，输送带的长度与所述进棉口18对应，使进入到铺棉区14内的棉纤维能落到所述输送带上，以便运输棉纤维；输送带靠近所述抓棉区16的一端足够抓棉机构能够抓取使堆积形成的棉纤维堆。输棉带沿水平方向缓慢移动，向抓棉斜帘34输喂棉纤维堆，输棉带下部加装承重辊32可以防止棉纤维堆在喂入过程中在输棉带上打滑。

所述抓棉机构包括抓棉斜帘34、匀棉罗拉36及剥棉罗拉38，所述匀棉罗拉36及所述剥棉罗拉38设于所述抓棉斜帘34的不同侧。所述抓棉斜帘34为带有角钉的斜帘，其工作面与水平面呈75度；匀棉罗拉36及剥棉罗拉38均靠近所述抓棉斜帘34的上部设置，且匀棉罗拉36位于斜面上方，剥棉罗拉38位于斜面的下方。

所述插板24设置于所述输送带与所述抓棉斜帘34之间，并其上端与混棉箱12可活动地固定，所述铺棉区14的上顶面高于所述抓棉区16的上顶面形成台阶型结构；在所述抓棉区16靠近所述铺棉区14处设有齿轮40，所述插板24上设有与所述齿轮40配合的齿条，齿轮40与电动机连接。通过电动机提供动力给齿轮40，齿轮40转动带动插板上移后下移，从而使插板24能够挡在铺棉区14与抓棉区16之间或使铺棉区14与抓棉区16相通。

所述抓棉机为往复式抓棉机，抓棉小车42在轨道上来回移动抓取棉纤维，抓棉小42车抓取棉纤维后，在通过输棉风机44输出纤气流运输棉纤维。

提供一种混棉方法，该混棉方法包括：

混棉箱12的铺棉区14与抓棉区16相隔；

抓棉机启动，移动于不同棉包上抓取棉纤维，并输送棉纤维至铺棉区的上方；

控制多个活门20依序开启、关闭，纤维棉随着活门20的开启从进棉口18进入到所述铺棉区14内，并在铺棉区14内形成棉纤维层；

多个所述活门20循环开启、关闭，直至满足停止铺棉条件，在铺棉区14内形成由多层棉纤维层构成的棉纤维堆，多个所述活门20均处于关闭状态；

所述铺棉区14与所述抓棉区16相通；

抓棉机构启动并从所述棉纤维堆纵向抓取混合后的棉纤维堆，输棉机构工作，给抓棉机构喂入棉纤维。

抓棉机通过活门向铺棉箱14棉定位喂入纤维棉时，铺棉区14不输出棉纤维，一个投料品种的所有棉纤维全部喂入铺棉区14后，由铺棉区14才可向外连续均匀输出棉。

先将混棉箱12上的插板24向下插入，输棉机构22、抓棉斜帘34及抓棉斜帘34顶部两侧的匀棉罗拉36和剥棉罗拉38均处于静止状态。

开启抓棉机，活门控制电路控制活门20自动开启，往复式抓棉机在不同棉包上往复运动逐层抓取的棉纤维，并通过三通管26a、三通管26b和输棉管道被输送到混棉箱顶部的叉状输棉管道28处，原本处于闭合的活门20以一排为单位形成的群组自混棉箱铺棉区14一端向另一端方向有序开、闭一次，一排之中的任一活门20开启均伴有叉状输棉管道28中的气纤流通过活门20喷射入铺棉区14内，活门20每完成以排为单位的一次开启和闭合，进入铺棉区14内的纤维在输棉带上形成一个从铺棉区14一端到另一端的一个完整的棉纤维铺层，该铺层过程循环进行，在输棉带上形成一个由很多层棉纤维构成的全时空混层棉堆。

所有纤维原料(棉包)完成水平铺层后，向上拉起插板24，使设有输棉机构22的铺棉区14与设有抓棉机构的抓棉区16完全相通，活门的机电控制电路被锁闭而不能工作(即所有活门均处于关闭状态)，输棉带和抓棉斜帘34、匀棉罗拉36和剥棉罗拉39控制的机电控制电路被接通开始运转工作，抓棉斜帘34开始顺时针转动不断以纵向抓取形成的棉纤维堆，输棉带沿水平方向缓慢并间歇性地将其上的棉纤维堆推向抓棉斜帘输喂，匀棉罗拉36从抓棉斜帘34剥取多余棉纤维，使棉纤维保持一定厚度，剥棉罗拉38将抓棉斜帘34上的棉纤维全部剥下后送入下一工序。

多个所述活门依次完成开启、关闭动作，抓棉机在所有棉包上行走一个单程。在铺设每一层棉纤维层中首个开启的活门20与铺设上一层棉纤维层中首个开启的活门20不同。优选在铺设相邻两层棉纤维层时，后一次铺设棉纤维层开启的活门与前一次铺设棉纤维层开启的活门相邻。所述停止铺棉条件为抓棉机完成所有棉包棉纤维的抓取，所述铺棉区的容量大于或等于所有棉包的棉纤维量总和。

喷嘴30随着所述活门20的开启而动作，随着活门20的关闭而停止动作。通过喷嘴30添加雾化液体对棉纤维进行预处理，满足棉纤维的加水预调湿处理需求。

多个所述活门分为至少两排设置，每一排中的活门分为群组1及群组2，多个活门群组依次开启、关闭。

原本处于闭合的活门20以一排为单位形成的群组自混棉箱尾端(铺棉区远离抓棉区的一端)向前端(铺棉区靠近抓棉区的一端)方向有序开、闭一次，活门的具体开闭方式如下：多个所述活门按照次序依次编号为1、2、3……N，每一次铺棉时首先开启的活门编号为n，m与上一次铺棉时首先开启的活门编号递增或递减，并活门按照m、m+1、m+2……n-2、m-1的编号顺序再依次开启，n≤N。

以设置有两排活门为例，第一排和第二排中的活门自混棉箱尾端起分别排序编号为1、2、3、……、N(其中N为一排之中活门的个数)，第一排和第二排分别编为群组1和群组2，在机电联动控制系统控制下，群组1和群组2交替工作，按群组1、群组2、群组2、群组1的顺序反复循环工作。群组1与群组2依次分别工作时，活门的开闭规律均为首先开启编号为1的活门，再使其闭合，再使编号2、3、……、N所对应的活门依次开启和关闭，群组1和群组2分别各完成一次工作；之后，再按照群组2、群组1的顺序依次分别工作，活门的开闭顺序均为首先开启编号为2的活门，再使其闭合，再使编号3、4、……、N、1所对应的活门依次开启和关闭，群组2和群组1分别各再完成一次工作。群组两两依次工作时，两群组首先均开启编号为n(n值较前一工作活门群组首先开启活门所对应的编号递增1，n≤N)所对应的活门，再使其闭合，再使编号n、……、N、1、2、3……n-1所对应的活门依次开启和关闭，两个相应工作群组各分别完成一次工作，当工作群组中首先开启的活门的序号n等于N时，该群组下一次工作时，首先开启的活门的序号从1起循环，每个工群组工作一次对应于往复式抓棉机的抓棉小车在不同棉包上行走一个单程。由于一个群组对应一排活门，一排活门等间距布满整个混棉箱顶面，当活门按群组每开启和闭合一次，进入混棉箱的棉纤维就会形成一个水平棉铺层。

往复式抓棉机的抓棉小车42在一队分别由不同品种或颜色的纤维棉包上来回行走一次，即行走两个单程，则从一队棉包的队头端到队尾端抓取一层棉纤维，该抓棉过程对应于群组1和群组2工作，再从一队棉包的队尾端到队头端抓取一层棉纤维，该抓棉过程群组2和群组1工作，后一层棉纤维进入混棉箱的铺棉区14内时，由于该群组所对应的一排活门也是从混棉箱尾端计起分别开启和闭合一次，则这层棉纤维通过活门有序开启和闭合，被强行调头铺层，相对于一队棉包中的棉纤维来讲，与已进入混棉箱的前一层棉纤维产生队头端与队尾端、队中端与队中端、队尾端与队头端的上下叠合，从而实现伴随着抓棉机抓棉过程中纤维间的随时混合。

在混棉箱顶部设计两排活门，相对于现有混棉箱的单排活门来讲，可以对进入混棉箱的棉落点进行更细致的调配，从而有利于纤维在混棉箱中的混合。经计算每个活门开启时间约15S，在活门开启时就有棉纤维进入混棉箱。因此，混棉箱中形成的每个棉铺层的厚度很薄，相邻两个铺层间纤维碰面的机率增大，使混合均匀度大为提高。

由于抓棉机的抓棉小车的动程是恒定的，其从一队棉包中抓取到任一个棉包的时间差是恒定的。以一队棉包中的第一包为例，如果抓棉机的抓棉小车来回一个往复为100S，那么每隔100S，第一包被抓取一次。群组1和群组2两两依次循环工作时，每循环一次，首先开启的活门序号每次增加1，这使得恒定间隔时间进入混棉箱中的第一包棉中的纤维，会随首次开启活门序号的这种增加而在每个棉铺层中产生一个均匀的水平错位。从所有棉铺层最终形成的棉纤维堆来看，第一包棉中的棉纤维通过这种水平错位被均匀有规律的放置在棉纤维堆中。一队棉包中其它棉包中的棉纤维也会同理被均匀有规律的放置在棉纤维堆中。混棉的主要目的是为了将不同品质或不同颜色的棉混合均匀，而所谓混合均匀的直观表现就不同品质或不同颜色的棉均匀分布于整个棉层堆积中。从这个角度讲，所述混棉方法也随时产生着混棉的作用。这种混合作用是传统的多仓式混棉机所不具备的。

不同品种的棉包放置于抓棉小车下时，每一种棉包要以一定顺序间隔排列放置，棉纺厂称为排包。放置位置不正确时，会产生混合不匀。这种通过活门有序开启而产生的水平错位式均匀摆放混合作用对于消除个别棉包排包错误而产生的混合不匀或提高色棉混棉时将微小比例棉在整体中混合均匀有重要意义。

活门按上述规律，反复循环开启和关闭，一个投料品种的所有原料纤维在铺棉区14内的输棉带上完成铺层。在所形成的棉堆中，如果放置在抓棉小车42下的一队棉包分别含有一个投料品种的棉花1、棉花2、棉花3……棉花10，共10个不同种类棉花(棉包数由各自投料比确定)，则该棉堆任一横截面上均有棉花1、棉花2、棉花3……棉花10的成分，虽然在每一横截面上各种成份的位置不同，但从任一横截面整体来看，每种成份的棉所占比例是恒定的。

在抓棉斜帘34进行抓棉时，纤维棉堆的每个垂直空间断面上都包含了抓棉小车不同时间送过来的棉纤维，且在活门有序的开启控制下，最后堆积形成的棉纤维堆的任一横截面中每种成份的棉所占比例是恒定的，抓棉斜帘34同时抓取而实现混合。棉纤维堆中位于底层的是抓棉机的抓棉小车最先从不同棉包中抓取的棉纤维，位于最顶部的棉纤维是抓棉机抓取的最晚时间段的棉纤维，当抓棉斜帘从纵向抓取棉堆时，最先和最后喂入混棉箱12铺棉区14内的棉纤维同时抓取而产生混合，由于这种混合作用范围拓展为整批原料，因而实现了原料的全空间混合，即实现了全时空混棉。

实施例一

假设白棉总投料量是5000公斤，根据原料的库存情况和原棉的指标(如长度，白度，成熟度等)，经配棉计算需要将3种进行混合投料，每种棉的投料量分别为了2000公斤，2000公斤和1000公斤。设每一个棉包的重量均为100公斤，经计算三种棉各分别要20包，20包和10包。将这50包棉排成一队，每队两排，放于抓棉小车11下。

混棉装置的混棉方法如下：

A棉纤维原料水平铺层混棉

将混棉箱12中的插板24向下插入，以密封隔断铺棉区14与抓棉区16。启动抓棉机和活门20控制电路，抓棉机的抓棉小车42沿地轨往复运动，逐包从队头到队尾，再从队尾到队头逐层抓取棉纤维，输棉风机44在输棉管道中产生的定向气流将抓取的棉纤维吸入输棉管道中，顺着气流棉纤维运动到第一个三通管26b处，通过控制三通管26b和三通管26a中的阀门，使棉纤维定向运动到第一个混棉箱12的顶部。贯通混棉箱12与叉状输棉管道28的二排进棉口18中的每个进棉口18处装有一个机电联动控制系统控制开启的活门20。当任一活门20开启时，棉纤维自活门20进入混棉箱12，定点落到相应开启活门20正下方的输棉带上。

在机电联动控制系统控制下，原本处于闭合的第一排活门20和第二排活门20自混棉箱12尾端起分别排序编号为1、2、3、……、14，分别编为群组1和群组2，群组1和群组2交替工作，按群组1、群组2、群组2、群组1的顺序反复循环工作。群组1或群组2中14个活门20均要从混棉箱12尾端起计先开启再关闭一次，从而完成群组1或群组2的一次工作，使自每个活门20落下的棉纤维在输棉带上形成一层自混棉箱12尾端到活动插板24(即铺满整个铺棉区14)的棉纤维铺层。

在铺层过程中，可按工艺需要，开通喷嘴30，有序地向混棉箱12中喷洒液态溶剂水雾，对棉纤维进行功能调质处理。

B纵向抓取全时空棉纤维堆：

25个棉包中的棉纤维被抓完后，混棉箱12中的输棉带上开成一个全时空混层棉纤维堆，抓棉斜帘34开始运转工作，以纵向沿棉纤维堆端面自下而上抓取输喂棉纤维，棉纤维堆端面的底、中和上层纤维一同被抓取向外输出。由于位于底层的棉纤维是抓棉小车42最早从不同棉包中抓取的，位于最上层的棉纤维是最晚抓取的，当一同输出时实现纤维间的混合。在这个过程中，输棉机构22不断缓慢移动，带动棉纤维堆向输棉机构22旁侧的抓棉斜帘34运动，供抓棉斜帘34不断从棉堆上从纵向抓取纤维。匀棉罗拉36从抓棉斜帘34剥取多余棉纤维，使棉纤维保持一定厚度，剥棉罗拉38将抓棉斜帘34上的棉纤维全部剥下后送入下一工序。

实施例二

假设色棉总投料量是1200公斤，共计染12种色棉；其中4种色棉为调色度的色棉，占总量的90％，为1080公斤，另外8种色棉是为调色光一明度的，合在一起只占10％，为120公斤。设每包色棉重为100公斤，4种为调色度的色棉中，A色棉为3.133包，B色棉为2.077包，C色棉为3.111包，D色棉为3.079包，调色光、明度的8种色棉E、F…L的重量均少于一包棉的重量。先将0.133包A色棉、0.077包B色棉，0.111包C色棉，0.079包D色棉与8种色棉E、F…L(重量均少于一包)共计12个棉包排成一队，放于抓棉小车42下。通过控制三通管26b和三通管26a中的阀门，使棉纤维定向运动到第二个混棉箱8(活门2个数为10个)进行混棉。

混棉方法同实施例一。

将经全时空混棉机进行充分均匀混合后，打成2个100公斤的混色棉包，称为E色棉。将这两个包与余下的A色棉3包，B色棉2包，C色棉3包，D色棉3包，共计13个棉包排成一队，放于抓棉小车42下，再采用所述混棉方法进行充分均匀混合。采用全时空混棉两次，混合后的色棉均匀度即可达到设计的均匀度和色光要求。

以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (15)

1.一种混棉装置，其特征在于，包括抓棉机、至少一个混棉箱，所述混棉箱设有铺棉区及设于铺棉区尾端的抓棉区，所述铺棉区顶部设有多个依次排列的进棉口，所述抓棉机通过输棉管道与所述混棉箱连通、输棉管道贯穿所述铺棉区且依次通过所述进棉口，每一个所述进棉口处装有可开闭的活门，所述铺棉区的底部设有与所述进棉口排布方向同向的输棉机构；在所述抓棉区设有抓棉机构，所述混棉箱的顶部固定有可上下移动的插板，所述插板位于所述铺棉区与所述抓棉区之间。

2.根据权利要求1所述的混棉装置，其特征在于，其包括三个混棉箱，相邻两个所述混棉箱通过三通管并联后再与另一个所述混棉箱通过三通管并联。

3.根据权利要求2所述的混棉装置，其特征在于，每一个所述混棉箱设有两排平行的进棉口，每一个所述进棉口处均设置有所述活门，叉状输棉管道与三通管连通并贯穿所有进棉口。

4.根据权利要求3所述的混棉装置，其特征在于，所述铺棉区内每个所述活门的两侧均设有喷嘴。

5.根据权利要求1所述的混棉装置，其特征在于，所述输棉机构包括输棉带和多个承重辊，多个所述承重辊铺设于所述输棉带内。

6.根据权利要求1所述的混棉装置，其特征在于，所述抓棉机构包括抓棉斜帘、匀棉罗拉及剥棉罗拉，所述匀棉罗拉及所述剥棉罗拉设于所述抓棉斜帘的不同侧。

7.一种混棉方法，其特征在于，该混棉方法包括：

混棉箱的铺棉区与抓棉区相隔；

抓棉机启动，移动于不同棉包上抓取棉纤维，并输送棉纤维至铺棉区的上方；

控制多个活门依序开启、关闭，纤维棉随着活门的开启从进棉口进入到所述铺棉区内，并在铺棉区内形成棉纤维层；

多个所述活门循环开启、关闭，直至满足停止铺棉条件，在铺棉区内形成由多层棉纤维层构成的棉纤维堆，多个所述活门均处于关闭状态；

所述铺棉区与所述抓棉区相通；

抓棉机构启动并从所述棉纤维堆纵向抓取混合后的棉纤维堆，输棉机构工作，给抓棉机构喂入棉纤维。

8.根据权利要求7所述的混棉方法，其特征在于，当一个所述活门完成开启、关闭动作后，下一个活门再开启、关闭，直至所有活门均完成开启、关闭动作完成一次铺棉，所述活门按照上述顺序循环完成多次铺棉直至满足停止铺棉条件停止铺棉；喷嘴随着所述活门的开启而动作，随着活门的关闭而停止动作。

9.根据权利要求8所述的混棉方法，其特征在于，每一次铺棉中首个开启的活门与上一次铺棉中首个开启的活门不同。

10.根据权利要求8所述的混棉方法，其特征在于，多个所述活门按照次序依次编号为1、2、3……N，每一次铺棉时首先开启的活门编号为n，n与上一次铺棉时首先开启的活门编号递增或递减，并活门按照n、n+1、n+2……n-2、n-1的编号顺序再依次开启，n≤N。

11.根据权利要求7所述的混棉方法，其特征在于，控制位于铺棉区与抓棉区之间的插板上下移动使所述铺棉区与抓棉区相隔或所述铺棉区与所述抓棉区相通。

12.根据权利要求7所述的混棉方法，其特征在于，在抓棉机构抓取所述纤维棉时，匀棉罗拉从抓棉斜帘剥取多余棉纤维，剥棉罗拉将抓棉斜帘上的棉纤维全部剥下并送入下一工序。

13.根据权利要求7所述的混棉方法，其特征在于，多个所述活门依次完成开启、关闭动作，抓棉机在所有棉包上行走一个单程。

14.根据权利要求7或12所述的混棉方法，其特征在于，多个所述活门分为至少两排设置，每一排中的活门分为群组1及群组2，多个活门群组依次开启、关闭。

15.根据权利要求7所述的混棉方法，其特征在于，所述停止铺棉条件为抓棉机完成所有棉包棉纤维的抓取，所述铺棉区的容量大于或等于所有棉包的棉纤维量总和。