CN113882040A - 一种基于静电吸附式均匀分配籽棉的异性纤维清除装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于静电吸附式均匀分配籽棉的异性纤维清除装置,主要包括籽棉开松抛射部、匀棉分料部、静电分离异性纤维部分。与现有技术相比,本发明在静电分离异性纤维基础上，采用刺钉辊和格条间距可调节的格条栅配合，达到均匀分配籽棉，适用于棉花加工厂条件下的籽棉异性纤维清除环节。该种籽棉异性纤维清理机,通过各种配件的组合运用﹐能够在持续加工的过程中,对籽棉及异性纤维进行处理,达到高效清除异性纤维目的。

Description

一种基于静电吸附式均匀分配籽棉的异性纤维清除装置

技术领域

本发明涉及一种籽棉加工过程中的异性纤维分离装置，尤其涉及一种基于静电吸附原理，同时采用机械结构均匀分配物料，多通道的高效异性纤维清除装置，属于农业机械领域。

背景技术

棉花是我国重要的经济作物，由于西北多干旱的自然条件，为提高作物产量，新疆为主的棉花作物种植区采用覆膜技术。但是随着我国机械化采收棉花(以下简称“机采棉”)覆盖范围越来越广，以地膜为主的异性纤维(以下简称“异纤”)不可避免的混入采收的籽棉中，难以清除的异纤，给我国棉花行业带来巨大损失，因此籽棉异性纤维的清理是棉花加工工艺中的重要环节。随着市场对棉花品质要求的不断提高，籽棉异性纤维的清理也越来越受到棉花加工企业的重视。

目前清理籽棉异性纤维的方法包括人工挑拣清理和机械设备清理。采用人工挑拣清理，效果较好，但人力投入大，工人劳动强度大，易疲劳，清理效率无法保证，且人工管理成本高。机械设备清理主要包括：1、采用机械缠绕的方法清理较长异性纤维，如长滴灌带、长编织袋丝等。2、采用正压或负压气流的方法清理较短或片状的异性纤维，如地膜片等。采用机械设备清理的方式虽然一定程度上的代替了人工清理，降低了工人劳动强度，但由于受到籽棉和异性纤维本身特性所限，目前的籽棉异性纤维清理设备普遍清理效率不高，因此需要研究采用新的方式方法来清理籽棉异性纤维。

静电吸附技术在其他行业已得到普遍应用，在棉花加工行业也有利用静电吸附技术清除籽棉异性纤维的相关装置或专利，但没有形成完善系统的清理工艺或具体设备，静电吸附技术目前在棉花加工行业还没有得到广泛的推广和应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种分离效果好、工作效率高、无损伤，采用静电吸附技术，机械结构均匀分配物料方式，适用于棉花加工厂条件下的籽棉异性纤维分离装置。

为实现上述目的，本发明技术方案如下：一种基于静电吸附式均匀分配籽棉的异性纤维清除装置，包括抛射部、上盖部、匀棉部、静电分离部；

所述抛射部分包括喂料口(5)、抛射带轮组(6)、抛射部框架(7)、抛射电机(8)、抛射电机底座(9)、抛射上盖板(11)、抛射部横支撑(12)、开松辊A(13)、开松辊B(14)、抛射部格条栅(15)、抛射部盛杂斗(16)、抛射辊(17)和抛射调节托板(18)，

进一步：喂料口(5)位于开松辊A(13)、开松辊B(14)正上方，抛射部盛杂斗(16)设置于抛射部格条栅(15)下方，工作时开松辊与格条栅主要起开松籽棉作用，同时也可排除一定杂质，如棉杆、碎叶等；抛射调节托板(18)上边面光滑平整，无毛刺。

进一步：先利用开松辊对籽棉进行开松清理，再用抛射辊(17)把籽棉抛射出去，形成散状棉层，抛射辊转速可调，抛射出口的大小及抛射角度可调。

进一步：所述上盖部由上盖板(19)、上盖墙板(20)、匀棉电机底座(21)、上盖板加强筋(22)、上盖部框架(23)、上盖部斜挡板(24)组成；所述上盖板焊有加强筋，上盖墙板(20)材质为四块竖直状钢板分别设置在上盖板的下端左右两侧面以及前后端面；上盖板(19)采用螺母固定在上盖部框架(23)上，便于拆装维修，匀棉电机底座(21)固定于盖板上方，工作时，此底座用于安装匀棉电机，上盖部斜挡板可绕顶端摆动调节，将抛射到空中的棉花引导下落至匀棉刺钉辊A(28)、匀棉刺钉辊B(29)、匀棉刺钉辊C(30)上。

进一步；所述匀棉部由匀棉部框架(25)、匀棉部带轮组(26)、匀棉墙板(27)、匀棉刺钉辊A(28)、匀棉刺钉辊B(29)、匀棉刺钉辊C(30)、匀棉格条栅(31)、匀棉部淌棉板(32)、匀棉部后挡板(33)、匀棉棒(34)组成，其中匀棉墙板为三块竖直状钢板，分别设置在上盖部下端的左、右两侧面以及前端面，匀棉刺钉辊A、匀棉刺钉辊B、匀棉刺钉辊C通过带立式座轴承，水平设置在匀棉部框架，匀棉格条栅位于刺钉辊组正下方，两端通过螺母固定在匀棉墙板，匀棉格条栅下方设有匀棉部淌棉板(32)，进而将上方落下的棉花分流，引致下方的分离通道中。

进一步：利用匀棉刺钉辊的勾拉和匀棉棒的阻隔来实现均匀落棉。匀棉刺钉辊转速可调，匀棉刺钉辊与匀棉棒的间隙可调，匀棉棒的根数及匀棉棒之间的间隙可调，由此来调节控制落棉量的大小，实现均匀落棉。

进一步：所述静电分离装置由静电分离部墙板(35)、静电分离部框架(36)、静电分离部传动带轮组(37)、籽棉回收口(38)、电晕极(39)、静电极(40)、接地转辊(41)、负压吸杂管(42)、静电分离部长淌棉板(43)、静电分离部中淌棉板(44)、静电分离部短淌棉板(45)组成，上述静电分离部墙板安装在静电分离部框架两侧，电晕极、静电极、接地转辊、负压吸杂管及淌棉板均通过螺母安装在带孔眼的静电分离部墙板上；其中接地转辊通过带立式轴承固定在静电分离部墙板(35)上并接地,电晕极、静电极、静电分离部淌棉板通过螺栓螺母、支架和固定板固定于墙板上,作业时,静电分离部墙板(35)、静电分离部框架(36)通过接地端子接地,高压静电发生器给电晕极、静电极提供静电,静电分离部淌棉板引导夹杂残膜的籽棉进入分离通道进行静电分选,由于高压静里发生器备与电晕极、静电极相连,电晕极、静电极与接地转辊之间产生高压静电场,残膜和籽棉在高压静电场中荷电,由于膜质量轻,密度小,在电场中可瞬间完成荷电，且不易失去电荷,故其会吸附在接地转辊表面,随看转辊一起转动,当其转动到负压吸杂管的管口时,将被负压风吸入吸杂管道中，而籽棉由于其重力大于所受到的电场力,故其会在重力的作用下向落至下方的籽棉回收口。

与相关技术相比较，本发明提供的一种基于静电吸附式均匀分配籽棉的异性纤维清除装置，具有如下有益效果：

本发明设置了抛射开松籽棉，机械均匀分料结构，其排布合理，能够将大宗籽棉分成单层棉流，使残膜充分暴露在籽棉表层，再配合静电分离组件将残膜吸附并负压清理，因而极大提高了籽棉异纤尤其是残膜的清除率,本发明装置是设置在籽棉加工工艺流程前方中清除残膜,避免后续在籽清，轧花等过程中机械部件对残膜的撕扯使其破碎成数量庞大的细小碎片而更难以清除,从而保证皮棉加工质量。且本申请提供的装置，能够在持续棉花加工的过程中,对籽棉及异性纤维进行处理，能够适用于棉花加工厂条件。

附图说明

图1为本发明的主结构图

图2为本发明的整机剖视图

图3为本发明的抛射部示意图

图4为本发明的抛射部剖视图

图5为本发明的上盖部结构图

图6为本发明的上盖部剖视图

图7为本发明的匀棉部结构图

图8为本发明的匀棉部剖视图

图9为本发明的匀棉刺钉辊与匀棉格条栅局部图

图10为本发明的静电部结构图

图11为本发明的静电部剖视图

图示中：1.抛射部 2.上盖部 3.匀棉部 4.静电分离部 5.喂料口 6.抛射带轮组7.抛射部框架 8.电机 9.抛射电机底座 10.静电分离部电机底座 11.抛射上盖板 12.抛射部横支撑 13.开松辊A 14.开松辊B 15.抛射部格条栅 16.抛射部盛杂斗 17.抛射辊18.抛射调节托板 19.上盖板 20上盖墙板 21.匀棉电机底座 22.上盖板加强筋 23.上盖部框架 24.上盖部斜挡板 25.匀棉部框架 26.匀棉部带轮组 27.匀棉墙板 28.匀棉刺钉辊A 29.匀棉刺钉辊B 30.匀棉刺钉辊C 31.匀棉格条栅 32.匀棉部淌棉板 33.匀棉部后挡板 34.匀棉棒 35.静电分离部墙板 36.静电分离部框架 37.静电分离部传动带轮组 38.籽棉回收口 39.电晕极 40.静电极 41.接地转辊 42.负压吸杂管 43.静电分离部长淌棉板 44.静电分离部中淌棉板 45.静电分离部短淌棉板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

参照附图1、图2、本实施例包括抛射部、上盖部、匀棉部、静电分离部。

所述抛射部位于整机左侧，由包括喂料口(5)、抛射带轮组(6)、抛射部框架(7)、抛射电机(8)、开松辊A(13)、开松辊B(14)、抛射部格条栅(15)、抛射部盛杂斗(16)、抛射辊(17)、抛射调节托板(18)组成，喂料口(5)设置在抛射部上方，喂料时，籽棉落至开松辊A(13)、开松辊B(14)上，抛射部盛杂斗(16)设置于抛射部格条栅(15)下方。

所述上盖部由上盖板(19)、上盖墙板(20)、匀棉电机底座(21)、上盖板加强筋(22)、上盖部框架(23)、上盖部斜挡板(24)组成；上述上盖板焊有加强筋，上盖墙板(20)材质为四块竖直状钢板分别设置在上盖板的下端左右两侧面以及前后端面；匀棉电机底座(21)安装于盖板上方，上盖部斜挡板可绕顶端摆动调节，用以引流抛射到空中的棉花下落。

所述匀棉部由匀棉部框架(25)、匀棉部带轮组(26)、匀棉墙板(27)、匀棉刺钉辊A(28)、匀棉刺钉辊B(29)、匀棉刺钉辊C(30)、匀棉格条栅(31)、匀棉部淌棉板(32)、匀棉部后挡板(33)、匀棉棒(34)组成，匀棉格条栅位于刺钉辊组正下方，两端通过螺母固定在匀棉墙板，匀棉格条栅下方设有匀棉部淌棉板(32)，进而将上方落下的棉花分流，引致下方的分离通道中。

所述静电分离装置由静电分离部墙板(35)、静电分离部框架(36)、静电分离部传动带轮组(37)、籽棉回收口(38)、电晕极(39)、静电极(40)、接地转辊(41)、负压吸杂管(42)、静电分离部长淌棉板(43)、静电分离部中淌棉板(44)、静电分离部短淌棉板(45)组成。

工作时，接通电源,抛射电机通过带轮和皮轮驱动开松辊，抛射辊转动,将含有残膜等异纤的籽棉，从喂料口喂入，当籽棉经过开松辊继续向抛射辊输送,从抛射出后抛至上盖部，当夹杂残膜等异纤的籽棉撞到上盖部斜挡板时，向下滑落到匀三个棉刺钉辊上，刺钉辊顺时针转动，籽棉将从匀棉格条栅落下，通过淌棉板引流均匀落入下方的四个静电分离通道。由于电晕极、静电极和接地转辊之间产生高压静电场,残膜和籽棉在高压静电场中瞬间荷电,由于残膜质量轻,密度小,在电场中难以失去电荷,故其会吸附在接地转辊表面,随着接地转辊一起转动，当残膜转动到负压吸杂管的管口时,将被负压风吸入吸杂管道中，而籽棉由于其重力大于所受到的电场力,故其会在重力的作用下向落至下方的籽棉回收口，至此籽棉和残膜完成分离。

以上公开的本发明优选实施例，只是用于帮助阐述本发明，这不是彻底详尽的，也不是想把本发明限制于任何所述的具体形式或方式，本领域技术人员将会理解，在不背离本发明范围的前提下，通过本发明的启示可以完成各种修改，也可由多种等同来替换，本发明保护范围受权利要求书及其全部和等同替代物的限制。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种基于静电吸附式均匀分配籽棉的异性纤维清除装置，其特征在于：包括抛射部(1)、上盖部(2)、匀棉部(3)、静电分离部(4)；

所述抛射部(1)位于整机左侧，所述的抛射部(1)由喂料口(5)、抛射带轮组(6)、抛射部框架(7)、抛射电机(8)、抛射电机底座(9)、抛射上盖板(11)、抛射部横支撑(12)、开松辊A(13)、开松辊B(14)、抛射部格条栅(15)、抛射部盛杂斗(16)、抛射辊(17)、抛射调节托板(18)组成，所述抛射部框架(7)是由带孔等边槽钢通过螺母固定搭建，所述开松辊A(13)、开松辊B(14)和抛射辊(17)通过带立式座轴承国定于抛射部框架(7)上，并由左向右依次安装，所述抛射电机底座(9)和静电分离部电机底座(10)焊接于抛射部框架最下方，电机安装于电机底座上；所述抛射调节托板(18)的末端可上下调节，进而调节棉流抛射角度；

所述上盖部(2)、匀棉部(3)、静电分离部(4)位于整机右侧，且呈由上而下排列设置；

所述上盖部(2)由上盖板(19)、上盖墙板(20)、匀棉电机底座(21)、上盖板加强筋(22)、上盖部框架(23)、上盖部斜挡板(24)组成；所述上盖板(2)焊有加强筋，通过螺母固定在上盖部框架(23)上，便于拆装维修；所述匀棉电机底座(21)固定于上盖板(19)上方，上盖部斜挡板一端用活动螺母安装在上盖部框架(23)上，另一端可通过上盖墙板的弧形槽口绕顶端调节固定；

所述匀棉部由匀棉部框架(25)、匀棉部带轮组(26)、匀棉墙板(27)、刺钉辊组、匀棉格条栅(31)、匀棉部淌棉板(32)、匀棉部后挡板(33)、匀棉棒(34)组成，上述匀棉墙板(27)安装在匀棉部框架上，所述刺钉辊组包括匀棉刺钉辊A(28)、匀棉刺钉辊B(29)和匀棉刺钉辊C(30)；所述匀棉刺钉辊A(28)、匀棉刺钉辊B(29)、匀棉刺钉辊C(30)通过带立式座轴承水平设置在匀棉部框架(25)上，匀棉格条栅(31)位于刺钉辊组正下方，其两端通过螺母固定在匀棉墙板(27)上；

所述静电分离部由静电分离部墙板(35)、静电分离部框架(36)、静电分离部传动带轮组(37)、籽棉回收口(38)、电晕极(39)、静电极(40)、接地转辊(41)、负压吸杂管(42)、静电分离部长淌棉板(43)、静电分离部中淌棉板(44)、静电分离部短淌棉板(45)组成，上述静电分离部墙板安装在静电分离部框架两侧，电晕极、静电极、接地转辊、负压吸杂管及淌棉板均通过螺母安装在带孔眼的静电分离部墙板上，其中电晕极(39)、静电极(40)与接地转辊(41)、负压吸杂管(42)之间为分离通道。

2.根据权利要求1所述的一种基于静电吸附式均匀分配籽棉的异性纤维清除装置，其特征在于：所述开松辊A(13)、开松辊B(14)、抛射辊(17)平行设置，三者中心连线与水平面夹角Q1为27°。

3.根据权利要求2所述的一种基于静电吸附式均匀分配籽棉的异性纤维清除装置，其特征在于：所述匀棉刺钉辊A(28)、匀棉刺钉辊B(29)、匀棉刺钉辊C(30)由变频电机带动，采用带传动，可根据棉花喂入量，调节转速，进而控制工作效率。

4.根据权利要求3所述的一种基于静电吸附式均匀分配籽棉的异性纤维清除装置，其特征在于：抛射辊(17)转速可调，抛射出口的大小及抛射角度可调。

5.根据权利要求4所述的一种基于静电吸附式均匀分配籽棉的异性纤维清除装置，其特征在于：所述匀棉格条栅(31)的匀棉棒(34)间距可调节，工作时可根据实际情况，增添或减少匀棉棒数量，改变间距，进而控制分给每个通道的物料量。

6.根据权利要求5所述的一种基于静电吸附式均匀分配籽棉的异性纤维清除装置，其特征在于：所述匀棉刺钉辊A(28)、匀棉刺钉辊B(29)、匀棉刺钉辊C(30)其外接圆与匀棉棒(34)距离S1可调节，其范围14-16mm。

7.根据权利要求6所述的一种基于静电吸附式均匀分配籽棉的异性纤维清除装置，其特征在于：所述静电分离部是由电晕极，静电极，接地转辊，负压风机，杂质分离器等构成。工作时电晕极与静电极接通35-40KV高压直流静电。

8.根据权利要求7所述的一种基于静电吸附式均匀分配籽棉的异性纤维清除装置，其特征在于：所述静电分离部内部有电晕极，静电极和接地转辊形成的高压静电场通道，棉流通过淌棉板引流至高压静电场通道，完成籽棉和残膜的荷电。

9.根据权利要求8所述的一种基于静电吸附式均匀分配籽棉的异性纤维清除装置，其特征在于：所述静电分离部墙板(35)内壁设有5mm绝缘防静电的尼龙板，其目的在于防止静电泄露。

10.根据权利要求9所述的一种基于静电吸附式均匀分配籽棉的异性纤维清除装置，其特征在于：所述接地转辊(41)整体接地，负压吸杂管(42)与负压风机，杂质分离器相连；所述匀棉部淌棉板(32)，静电分离部长淌棉板(43)、静电分离部中淌棉板(44)和静电分离部短淌棉板(45)材质为绝缘的有机玻璃板，其顶端采用螺栓安装在静电分离部墙板，底端亦设有螺纹孔，可与墙板对应位置的弧形槽口任意位置固定，实现淌板的角度调节，进而引导棉流流向。

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