CN210341131U - 皮棉梳理装置及所应用设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种皮棉梳理装置及所应用设备，皮棉梳理装置，适用于锯片式轧花机或剥绒机，相应地，锯片式轧花机或剥绒机配有锯片辊筒，所述皮棉梳理装置包括：梳理辊，具有外柱面和自外柱面上延伸出的梳理针，该梳理针探入锯片辊筒的锯片间，并与锯片间脱开；以及驱动装置，输出驱动所述梳理辊，以使梳理辊具备第一转速；其中，梳理针由弹性材料制作或梳理针基于与所述外柱面的连接具有倾倒约束力。依据本实用新型皮棉梳理效果较好且有利于排杂。

Description

皮棉梳理装置及所应用设备

技术领域

本实用新型涉及一种用于皮棉梳理的装置。

背景技术

轧花机和剥绒机是当前获得皮棉的主要设备，其中，轧花机是直接将籽棉通过轧花工艺加工成大部棉纤维及棉籽分离的棉花加工设备。而剥绒机则是对轧花机所产出棉籽进一步加工的设备，即将棉籽上残留的棉纤维剥落，以获得短绒和相对光洁的棉籽。上述的棉纤维和短绒统称为皮棉，主要用作纺织原料。

以锯齿式轧花机为例，使用现有的锯齿轧花机进行轧花作业过程中，当棉纤维被锯片滚筒从棉籽上拉脱后，直接被毛刷辊筒或气流刷下后进入皮棉清理设备。由于棉纤维与棉籽分离是依靠锯片的钩拉和轧花肋条的阻隔来实现的，转动的锯片辊筒是主要的轧花工作部件，为实现拉脱纤维的目的，锯片辊筒所配锯片的锯齿形状呈勾状，由于每个锯齿大约要抓取120~160根纤维，锯齿齿间距约为3.4mm，齿深约为3.5mm，齿厚约为1mm，相邻两锯齿空间只有大约12mm³，棉纤维在锯齿上的状态呈缠绕弯曲状，杂质与棉纤维产生纠缠，进入皮棉道时呈散乱弯曲状态，造成皮棉外观形态杂乱不顺，不仅影响轧工质量，也影响后续的皮棉清理。

当前关于棉纤维的梳理主要配置在例如轧花机后一级，中国专利文献CN204849151U公开了一种皮棉清理机。在棉花加工生产线上，轧花机所产出的皮棉通过输棉管道输送到皮棉清理机的进棉口，适配有进棉口的棉箱内安装有集棉尘笼，集棉尘笼下侧设有一对剥棉罗拉，用于将集棉尘笼收集的皮棉剥落而向下输送。在剥棉罗拉下方配有一牵伸光棍和一牵伸罗拉，皮棉自牵伸光棍与牵伸罗拉向下喂送给下方的刺辊。在该专利文献中，所谓梳理，是旋转的刺辊对喂送过来皮棉进行钩拉，其作用实质与锯片式轧花机的锯筒类似，向下钩拉并不能有效的使棉纤维变的调顺，因此其所产生的梳理作用非常有限。

此外，由于在皮棉清理前，皮棉还需要经过若干环节才能到达刺辊周围所配排杂刀以进行排杂，在此之前的环节中因皮棉的翻滚、挤压等，会使得棉纤维与杂质缠结的更紧密，不可避免的会增加后续的排杂难度，会比较显著的降低排杂率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种皮棉梳理效果较好且有利于排杂的皮棉梳理装置，本实用新型还提供了一种具备该皮棉梳理装置的设备。

在本实用新型的实施例中，提供一种皮棉梳理装置，适用于锯片式轧花机或剥绒机，相应地，锯片式轧花机或剥绒机配有锯片辊筒，所述皮棉梳理装置包括：

梳理辊，具有外柱面和自外柱面上延伸出的梳理针，该梳理针探入锯片辊筒的锯片间，并与锯片间脱开；以及

驱动装置，输出驱动所述梳理辊，以使梳理辊具备第一转速；

其中，梳理针由弹性材料制作或梳理针基于与所述外柱面的连接具有倾倒约束力。

上述皮棉梳理装置，可选地，所述梳理辊包括：

辊轴；

刚性圆筒，安装在辊轴上，并与辊轴共轴线；

针布，包覆在刚性圆筒外表面并与刚性圆筒固定连接；

其中，针布包括包覆在刚性圆筒上的底布和根部连接在底布上的所述梳理针。

可选地，梳理针具有：

第一结构，梳理针为直针；

第二结构，梳理针具有第一部分和与第一部分间呈一钝角的第二部分，第一部分和第二部分均为直杆件。

可选地，关于第一结构：底布平铺时，梳理针与底布间成第一角度，该第一角度为工作角；

关于第二结构：底布平铺时，第一部分与底布连接，第二部分与底布间成第一角度，该第一角度构成工作角；第一部分与底布间成第二角度，该第二角度为安装角。

可选地，第一结构中工作角为69º±10º，第一部分与第二部分间的夹角为124º±5º；

第二结构中工作角为55º±10º，安装角为69º±10º。

可选地，工作角所确定的梳理针倾斜方向与梳理方向相反。

可选地，梳理针在针布法向的长度为16±2mm。

可选地，刚性圆筒通过辐板或者轮辐连接在辊轴上；

其中，辐板或者轮辐预先固定连接在辊轴上，刚性圆筒为包覆在辐板或者轮辐末端的包板。

可选地，针布与刚性圆筒间的连接结构为复合连接，该复合连接包括针布与刚性圆筒表面间的粘合，以及以螺钉或铆钉为紧固件的紧固。

本实用新型的实施例还提供了一种具备前述皮棉梳理装置的设备，该设备为锯片式轧花机或剥绒机。

在本实用新型的实施例中，对皮棉的梳理阶段在皮棉刚刚分离出来的阶段，例如锯片式轧花机的锯片辊筒处，在梳理的同时会有部分杂质被排除，同时梳理完成的皮棉纤维相对条顺，对杂质的缠绕能力下降，有利于降低后续的皮棉清理工艺的清理难度。在本实用新型的实施例中采用以梳理针为梳理部件的梳理辊进行梳理，梳理针具有弹性或基于与梳理辊外柱面具有连接倾倒力，能够有效的降低对棉纤维的牵拉力，避免棉纤维的断裂。位于梳理辊上的梳理针类似于梳子的梳齿，能够将棉纤维梳理条顺。

附图说明

图1为一实施例中皮棉梳理装置原理结构示意图。

图2为一实施例中同转向梳理原理结构示意图。

图3为一实施例中针布结构示意图。

图4为再一实施例中针布结构示意图。

图5为一实施例中针布上钢丝在底布上的分布结构示意图。

图6为一实施例中梳理辊左视结构示意图。

图7为一实施例中梳理辊主视结构示意图。

图8为一实施例中异转向梳理原理结构示意图。

图9为一实施例中锯片式轧花机上所配皮棉梳理装置结构示意图。

图中：1.梳理辊，2.轧花肋条，3.锯片辊筒，4.底布，5.钢丝，6.锯齿，7.针布，8.辊轴，9.辐板，10，包板，11.螺钉，12.墙板。

A.针高，B.下膝高，C．棉纤维，I.杂质；α.工作角，ψ.钢丝线径，γ.安装角。

具体实施方式

图9所示为锯片式轧花机的局部结构，图中所示的锯片辊筒3配合轧花肋条2用于籽棉上棉纤维与棉籽的分离。棉纤维的集合即为皮棉，皮棉又被称为棉绒。关于轧花机所产出的棉籽，通常上面仍然会附着一些较短的棉纤维，因此棉籽可经过剥绒机进一步加工，还能产出一部分皮棉，这部分皮棉棉纤维相对较短，称为短绒。

关于皮棉的清理，通常在棉纤维与棉籽分离程序后，例如剥绒机，其自身并不提供专门的清理装置，通常仅仅是依靠设备自身的自然分离，分离出少量的杂质I。

如前所述，关于皮棉的产出设备，主要有两种，其一是主要设备，即轧花机，另一种是对棉籽进一步处理的设备，即剥绒机，轧花机所出产的棉籽所含棉纤维多是短纤维，只有少量的长纤维还被保留，剥绒工艺出绒率4~5%（质量百分比），已经非常可观。

锯片式轧花机和剥绒机上用于棉纤维与棉籽分离的主要部件是锯片辊筒3，相对而言，剥绒机所使用锯片辊筒3上的锯片间距要小于锯片式轧花机上的锯片间距，这是本领域的一般常识，在此不再赘述。在此需要说明的是，受两种皮棉生产设备的上述差异，本领域的技术人员可以根据锯片间距调整梳理辊1上梳理针在梳理辊1轴向的排布方式，该排布方式首先是要避免梳理针与锯片的运动干涉，即与锯片间需留有避干涉间隙；再者，梳理针应对相邻锯片上的棉纤维具有大致相同的梳理作用，这种梳理作用只是表现在梳理针在锯片间的位置上，而不是指实质意义上的完全相同。

关于皮棉梳理装置，从梳理作用看，需要梳理辊1与锯片辊筒3配合才能够实现，换言之，相当于复用了锯片辊筒3，锯片辊筒3的功能相对于传统的例如轧花机增加了一个功能，由此可见，皮棉梳理装置也可以理解为包含了锯片辊筒3在内的棉花加工装置。

如前所述，锯片辊筒3采用传统的结构形式，在此重点说明梳理辊1及其驱动装置。

首先关于梳理辊1，可以参见气囊梳，梳齿的根部安装在一个囊状部件上，梳齿受力稍大，梳齿即向所受力的方向偏斜，对头发损伤比较小。在本实用新型的实施例中，梳理辊1的原理大致与气囊梳相似。

参见附图6和7，图中，梳理辊1首先是一个辊体，具有辊轴8，辊轴8通过轴承安装在例如轧花机的墙板12上，辊轴8与锯片辊筒3的轴线平行。

辊轴8上开有键槽，可以连接例如输入齿轮，从而引入动力，由于辊轴8所引入动力主要实现梳理辊1的旋转，属于机械领域的最基础运动，对其不再赘述。

需要说明的是，对梳理辊1需要配速，具体如图2和图8，梳理辊1在不同的转向条件下，需要与锯片辊筒3具备一定的相对速度，该相对速度表现在梳理辊1与锯片辊筒3的相对侧的相对速度，该相对速度可以根据皮棉的数量质量进行调整，易于验证，在验证所得的相对速度确定的条件下，由于锯片辊筒3基于传统的加工工艺已经确定，借此即可对梳理辊1的转速进行配置。

可以参考的，处于梳理状态的梳理针与棉纤维C的相对速度是锯片辊筒转速（线速度）的1~3倍。

图2中梳理辊1和锯片辊筒3的转向相同，即都是逆时针转动，两者在梳理区域的相对速度比较大，在此条件下，梳理辊1的转速Vs1相对较小。而在图8中，梳理辊1与锯片辊筒3的转向相反，图中梳理辊1的转向时顺时针，而锯片辊筒3的转向是逆时针，在此条件下，为获得所期望的相对速度，梳理辊1需具备较高的转速Vs2。

加以说明的，图2中Vj1和图8中的Vj2是指锯片辊筒3的转速。

在图6和图7所示的结构中，作为辊筒结构的部件，梳理辊1具备作为基体的外柱面，如图7中所示的包板10，进而在外柱面上按安装梳理针，如图3和图4中所示的钢丝5。

如前所述，作为梳理的基础条件，梳理针需探入锯片辊筒3的锯片间，探入的深度显然与锯片辊筒3上所携带棉纤维C在锯片间隙上的嵌入深度直接相关，梳理针应足以梳理到嵌入最深的棉纤维C。

不过可以理解的是，所谓嵌入最深复合统计学中的嵌入最深，对于偶然的嵌入到锯片间隙深处的棉纤维C，属于统计学中的剔除样本。

如前所述，关于梳理辊1与锯片辊筒3间需要有合适的相对速度，因此，在两者转速确定的条件下，两者之间可以采用相应传动比的齿轮进行传动，而不必再为梳理辊1配置独立的驱动装置。

并且可以理解的，在机械领域，更多的是采用传动的方式以实现合理的转速匹配。

在一些实施例中，针对梳理辊1还可以配置独立的驱动装置，例如独立的马达和减速器，以驱动辊轴8，使梳理辊1具备相应的转速。

在前述的内容中指出梳理针与所述外柱面间的连接可参照气囊梳，但不限于此结构，在本实用新型的实施例中主要采用两种结构，其一与气囊梳比较类似，即梳理针在外柱面上的安装基体具有弹性或者其他能够提供梳理针倾倒条件下的恢复力的结构，这种恢复力包括但不限于弹性体，例如气囊梳中的橡胶类囊体，再如图3~5所示的针布7。

梳理针与外柱面间还可以采用刚性的连接结构，例如梳理针的一端焊接在如图7所示的包板10上，在此条件下，梳理针应具有一定的弹性，例如采用弹簧钢制作，并且弹性模量不宜过大。如果采用弹性模量相对较小的塑料制作也可，梳理针采用锚的方式固定在例如包板10上。

在图6和图7所示的结构中，所述梳理辊1包括：

辊轴8，在图7所示的结构中，辊轴8是一种管轴，管轴直径相对较大，利于构造轮辐，并且在整体重量相对较小的条件下，抗扭截面系数相对较大。

进而，作为辊筒结构的部件，梳理辊1具有一个刚性圆筒，刚性圆筒需要安装在辊轴8上，并与辊轴8共轴线，安装方式主要采用端板或者辐板、轮辐的安装方式，并且由于梳理辊1相对较长，刚性圆筒可以是多段结构，依次安装在辊轴8上。

在优选的实施例中，采用成品的针布7提供所述梳理针，针布7属于相对成熟的产品，多用于纺织机械。针布7可选用国内厂家生产的针布，如无锡市猫头鹰纺织器材有限公司生产的“辅助弹性针布”。

针布7包覆在刚性圆筒外表面并与刚性圆筒固定连接。在图2、图3和图4所示的结构中，针布7包括底布4和以底布4为基体的钢丝5。

可以理解的是，采用成品的针布7，也可以采用根据产品需要的类似针布的产品，因此，关于底布4和钢丝5都可以采用其他的具备相同或者近似性质的产品替代。

图2~4中，钢丝5构成所述梳理针。

梳理针可以选用两种结构，具体地：

如图3所示，所采用的梳理针属于第一结构，梳理针为直针。

图2和图4中，所采用的梳理针为第二结构，梳理针具有第一部分和与第一部分间呈一钝角的第二部分，第一部分和第二部分均为直杆件，第一部分为梳理针与底布4连接的部分。

关于如图3所示的第一结构：底布4平铺时，梳理针与底布4间成第一角度，该第一角度为工作角α；

关于第二结构：底布4平铺时，第一部分与底布4连接，第二部分与底布4间成第一角度，该第一角度构成工作角α；第一部分与针布间成第二角度，该第二角度为安装角γ。

在优选的实施例中，适配于第一结构，工作角为69º±10º，第二结构工作角为55º±10º，安装角为69º±10º。

适配于第二结构，工作角为55º±10º，安装角为69º±10º

在图2所示的结构中可见，钢丝5的第一部分与第二部分间形成一个攻角α+γ，该攻角相当于一个头锥，对棉纤维C的损伤比较小，而第一部分和第二部分可以对棉纤维C进行梳理，如果工作角α过大，则对棉纤维C的损伤相对比较大，如果比较小，则梳理作用非常有限。

相应地，为获得相对较佳的攻角，第一部分与第二部分间的夹角为124º±5º。为一钝角小于144 º

在图2所示的结构中，实际更适于图3所示的针布7结构，此外，如果采用图4中所示的针布结构，钢丝5的工作角α处于与图2所示状态相反的状态。

具体地，工作角α所确定的梳理针倾斜方向与梳理方向相反，如此一来梳理针所产生的不是钩拉，而是顺导。

优选地，梳理针在针布7法向的长度为27.5mm（改为16±2mm）

在前述的说明中，梳理辊1可以采用多节段结构，每个节段的两端各配有一个端板，以用于刚性圆筒与辊轴8的连接，在一些实施例中，刚性圆筒通过辐板或者轮辐连接在辊轴8上。

进一步地，辐板或者轮辐预先固定连接在辊轴8上，刚性圆筒为包覆在辐板或者轮辐末端的包板10。

包板采用不锈钢板制作，与辐板或者轮辐间的连接可以采用铆接或者焊接。

在采用针布7的条件下，针布7与刚性圆筒间的连接结构为复合连接，以提高连接强度，进而，该复合连接包括针布7与刚性圆筒表面间的粘合，以及以螺钉11或铆钉为紧固件的紧固。

一般先把针布7粘在刚性圆筒上，然后在使用螺钉11对针布7进行附加固定。

Claims (10)

1.一种皮棉梳理装置，适用于锯片式轧花机或剥绒机，相应地，锯片式轧花机或剥绒机配有锯片辊筒，其特征在于，所述皮棉梳理装置包括：

梳理辊，具有外柱面和自外柱面上延伸出的梳理针，该梳理针探入锯片辊筒的锯片间，并与锯片间脱开；以及

驱动装置，输出驱动所述梳理辊，以使梳理辊具备第一转速；

其中，梳理针由弹性材料制作或梳理针基于与所述外柱面的连接具有倾倒约束力。

2.根据权利要求1所述的皮棉梳理装置，其特征在于，所述梳理辊包括：

辊轴；

刚性圆筒，安装在辊轴上，并与辊轴共轴线；

针布，包覆在刚性圆筒外表面并与刚性圆筒固定连接；

其中，针布包括包覆在刚性圆筒上的底布和根部连接在底布上的所述梳理针。

3.根据权利要求2所述的皮棉梳理装置，其特征在于，梳理针具有：

第一结构，梳理针为直针；

第二结构，梳理针具有第一部分和与第一部分间呈一钝角的第二部分，第一部分和第二部分均为直杆件。

4.根据权利要求3所述的皮棉梳理装置，其特征在于，关于第一结构：底布平铺时，梳理针与底布间成第一角度，该第一角度为工作角；

关于第二结构：底布平铺时，第一部分与底布连接，第二部分与底布间成第一角度，该第一角度构成工作角；第一部分与底布间成第二角度，该第二角度为安装角。

5.根据权利要求4所述的皮棉梳理装置，其特征在于，第一结构中工作角为69º±10º，第一部分与第二部分间的夹角为124º±5º；

第二结构中工作角为55º±10º，安装角为69º±10º。

6.根据权利要求5所述的皮棉梳理装置，其特征在于，工作角所确定的梳理针倾斜方向与梳理方向相反。

7.根据权利要求3~6任一所述的皮棉梳理装置，其特征在于，梳理针在针布法向的长度为16±2mm。

8.根据权利要求2所述的皮棉梳理装置，其特征在于，刚性圆筒通过辐板或者轮辐连接在辊轴上；

其中，辐板或者轮辐预先固定连接在辊轴上，刚性圆筒为包覆在辐板或者轮辐末端的包板。

9.根据权利要求2所述的皮棉梳理装置，其特征在于，针布与刚性圆筒间的连接结构为复合连接，该复合连接包括针布与刚性圆筒表面间的粘合，以及以螺钉或铆钉为紧固件的紧固。

10.一种具备权利要求1~9任一所述的皮棉梳理装置的设备，该设备为锯片式轧花机或剥绒机。

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