深度剖析:短流程高效清梳联的使用及实践

经纬纺机 2018-04-30 13:39:15

摘 要

 探讨郑州宏大短流程高效清梳联的使用实践。介绍了该清梳联的工艺流程、各单机主要技术特点以及系统生产调试情况。对各单机工艺进行了优化试验,分析了各部位纤维的质量指标和成纱质量指标。生产实践表明:JWF1204B-120型梳棉机棉结去除率约为84%,12.7 mm短绒增长率-1.7%,生条内不匀率小于1%、外不匀率小于1.35%、条干 CV 值在3%以内,成纱质量指标可达到USTER公报5%水平。认为:该清梳联智能化程度高,自适应能力强,运行稳定,工艺调整方便,在高产状态下质量指标稳定。 

关键词

短流程;清梳联;智能化控制;JWF1204B-120型梳棉机;短绒率;棉结;不匀率


我公司实施了“棉纺数字化车间”项目,其精梳品种生产线采用郑州宏大最新短流程高效数字化清梳联设备,于2015年8月完成安装,并投入连续生产运行。该清梳联机械结构新颖,自动化程度高,在优质高产和运行稳定性方面表现突出,现将该清梳联设备的使用情况做一简单总结。 


1 工艺流程及主要技术特点   


1.1 工艺流程  


JWF1012型往复抓棉机→JWF0001型多功能分离器→ FA103B型双轴流开棉机→JWF1026-160(10)型多仓混棉机 + JWF1124C-160型开棉机→精灵8型异性纤维分拣机→JWF1054型除微尘机→119A型火星探除器→TF2202型三通配棉器→(JWF1204B-120型梳棉机 + TF2513型圈条器) 


1.2 各单机主要技术特点  


1.2.1  JWF1012型往复抓棉机 


抓棉打手采用双韧刀片结构,往复换向时两个抓棉打手同步变换转向,保持顺向抓棉,避免了传统抓棉机其中一只抓棉打手在抓棉过程中“犁耕”的问题,打手转速变频调节最高可达 1 350 r/min ,抓棉机每次下降距离可在0.5 mm~20 mm范围内调节,两只抓棉打手工艺状态相同,两者之间抓取纤维差异小,抓取纤维成分全,离散性小。 


1.2.2  JWF0001型多功能分离器 


该机集中了火星、金属检测分离功能,有效解决了传统金火探装置输送直管距离不得小于4 m的安装要求;采用竖直的微尘分离结构,分离气流大小可调,提高了清梳联系统运行的稳定性。采用两组杂质分离结构,一组为U形分离结构,主要去除原料中较大的杂质,如石子、木屑、棉籽壳等;一组为三角尘棒结构,利用原料在跳跃式输送运动过程中与三角形尘棒的撞击、摩擦去除原料中的细小杂质,如纤维籽屑、尘土等。在出口处增加了桥式磁铁装置,进一步增强了清梳联系统的安全性。 


1.2.3  FA103B双轴流开棉机 


采用凝棉器喂入方式,能将该机前后输送纤维的气流彻底分开,使两部分互不影响,保障系统稳定可靠;打手室采用多螺旋导流槽装置,能够有效增加原料在机器内的停留时间,增加原料被反复弹打、松解的次数,提高了原料的开松度,尘棒间隔距可通过机外手柄无级调节,在两组尘格的入口处各有一排梳针,能将较大的纤维束分解成较小的纤维束,充分暴露杂质,提高了除杂效率。 


1.2.4  JWF1026-160(10)型多仓混棉机 


采用“逐仓喂入、同时输出”的混棉原理,利用时间差进行混棉。优化了换仓气压控制程序,提高了换仓的可靠性与准确性,各仓下部观察窗处安装有对射光电,完成空仓临时补仓功能,可依据流程中前后机台的生产数据采集分析,模拟计算各仓储棉量的高低,并自动调节工作参数启动下一轮灌仓循环,加大了各仓灌仓时间差,改善了多仓混棉效果。加大了网眼板面积和混棉仓容积,10个仓储棉量可达19.3 m 3,提高了混棉效果。 


1.2.5  JWF1124C-160型开棉机 


清棉打手采用直径为400 mm的梳针辊筒,转速最高可达1 000 r/min,变频可调,打手下方配有3把除尘刀两块分梳板,第1除尘刀位置可调,另两个除尘刀位置固定,其前各装有一只调节板,可根据落棉需要机外调节;采用中间负压吸口结构,圆弧形设计的落杂收集管道,更加符合空气动力学原理,有利于排杂和节约能耗;全机PID控制连续喂棉,有棉层过厚、打手欠速、管道欠压时自动停机报警等多种安全保护功能。 


1.2.6  JWF1054型除微尘机 


除微尘机纤维分配器向斜上方分配纤维,沿流线型曲线网眼板向下滑移,排除细小杂质微尘等;根据流程中前后机台风量要求调整进出棉风机的频率,满足稳定清梳联系统风量分配的需要。 


1.2.7  JWF1204B-120型梳棉机 


将顺向喂棉技术应用于棉箱给棉与梳棉机给棉,减少纤维损伤;刺辊区配有2把除尘刀吸口,2块预分梳板,第1把除尘刀落杂区长度可机外调节;锡林中心抬高,有效梳理弧长增加至 2 644 mm ,配置前8后8固定盖板,前2后3棉网清洁器,提高分梳质量;活动盖板单独电机传动,锡林电机变频驱动,可防冲撞平稳启动、降噪节能,工艺调整方便;三位一体自调匀整控制系统,稳定可靠。运用计算机通讯与数字同步技术,具有工作参数显示、细条报警等多项在线监测功能。  


2 清梳联系统生产调试   


清梳联系统调试主要有管道压力调整和各单元机间连续喂棉及提高单元机运转率两方面。 


2.1 稳定管道工作压力保证棉流通畅  


JWF1012型抓棉机出棉口静压 -1 000 Pa ;JWF0001型多功能分离器排尘口静压-200 Pa,进棉口静压100 Pa;FA051A型凝棉器进棉口静压-450 Pa,回风管口静压 -50 Pa ,FA103B型双轴流出棉口静压-375 Pa,排尘口-900 Pa;JWF1026型多仓混棉机回风管口静压-150 Pa;JWF1124C型清棉机出棉口处静压 -220 Pa ,吸落棉管口静压-870 Pa;JWF1054型除微尘机排尘口静压-300 Pa,出棉口压力 1 130 Pa ;JWF1204B型梳棉棉箱回风管末台静压-30 Pa,下棉箱静压250 Pa,输棉管道目标压力1 050 Pa,吸落棉管道静压-900 Pa。 


2.2 连续喂棉保证棉流均匀输送  


清梳联流程连续均匀喂棉采用PID控制技术,通常采用实践经验模糊整定的方法,经验值:P为2~7,I为30~80,D为0~100。一般PID稳定运行时的给棉速度为最大给棉速度设定值的70%,使梳棉管道压力围绕目标压力设定值上下50 Pa范围内波动。优化连续喂棉参数,首先确定JWF1026型多仓混棉机与JWF1124C型清棉机的给棉速比,通过输送斜帘夹持向JWF1124型输送均匀稳定的棉层,保证在100%运转率的情况下连续喂棉,为梳棉棉箱提供稳定密度的储棉量,精确配合自调匀整系统,对棉流、棉箱、棉层、棉条进行智能控制。其次提高各开清单元机台的运转率,合理设定JWF1026型多仓混棉机的换仓压力及启动灌仓动作参数,提高前方供棉机台的运转率。开清工艺运转率参考值如下:JWF1012型往复抓棉机95%,FA103B型双轴流开棉机95%,JWF1026型多仓混棉机与JWF1124型清棉机的给棉速比0.45,运转率100%,JWF1054型除微尘机100%。 


3 清梳联的使用效果   


3.1 清梳联各单机工艺参数  


清棉主要单元机的工艺设置如下:JWF1012型往复抓棉机,抓棉打手速度1 000 r/min,小车行走速度15 mm/min,打手间歇下降量1~ 1.5 mm/次 , 打手刀尖伸出肋条距离-2 mm;FA103B双轴流开棉机,打手速度 540 r/min ,打手与尘棒隔距(进/出) 22 mm/22.9 mm ;尘棒间隔距(进/出) 6.1 mm/6.2 mm; JWF1026型多仓混棉机,打手速度550 r/min,换仓压力 260 Pa ;JWF1124C-160型开棉机,打手速度 700 r/min ,下给棉罗拉与打手隔距1.3 mm。 


JWF1204B型梳棉机的工艺设置如下:锡林速度400 r/min, 刺辊速度733 r/min,出条速度150 m/min, 盖板速度260 mm/min, 生条干定量23.0 g/5 m,棉箱打手速度628 r/min, 锡林~活动盖板隔距(进/出)[JP3]0.25 mm、0.23 mm、 0.20 mm 、0.18 mm、0.18 mm,前固定盖板~锡林隔距(入/中/出)0.31 mm、0.25 mm、 0.23 mm 、 0.23 mm ,后固定盖板~锡林(入/中/出) 0.76 mm 、 0.66 mm、0.56 mm、0.46 mm, 给棉罗拉~刺辊隔距 1.02 mm ,锡林~刺辊隔距 0.18 mm ,预分梳板~刺辊隔距0.90 mm,前棉网清洁器~锡林隔距 0.25 mm, 后棉网清洁器~锡林隔距 1.02 mm 、 0.76 mm ,台理论产量 45 kg/h 。 


3.2 有关生产工艺试验  


(1) 全流程AFIS棉结及短绒增长量见表1。随着清棉加工过程,纤维棉结基本呈线性增长,短绒含量却稍有降低。在清棉去除杂质并控制棉结增多的同时,重要的是将纤维损伤降低到最低水平。各部打手速度是降低棉结和减少短绒的关键。  



(2)将JWF1026型开松打手速度由 550 r/min 降为356 r/min,JWF1124C型打手速度由700 r/min降为600 r/min。JWF1026型和JWF1124C型的AFIS棉结分别为312粒/g、 340粒/g ,12.7mm以下短绒率(W)分别为5.6%、4.9%。JWF1124C型清棉机是流程中唯一的握持打击点,既是产生棉结和短绒的部位,又是排除短绒和杂质的部位,降低打手速度能降低棉结和短绒的增长。此外,合理调节除尘刀调节护板对排除短绒有利。 


(3)表1中JWF1204B型梳棉棉箱的棉结增长量偏高。棉箱给棉虽为顺向给棉,但短绒有所增长,说明棉箱喂出的棉层受到开松打手的打击较为剧烈,造成棉结和短绒增长较大。为此,将给棉板加压由原来的600 N降为360 N,上棉箱和筵棉的AFIS棉结分别为369粒/g、407粒/g, 12.7 mm 以下短绒率(W)分别为5.5%、5.5%。加压减小后给棉板对棉层的控制较弱,开松打手打击相对缓和,对纤维损伤少。 


(4)8台梳棉机平均值: 5 m生条重量内不匀 CV 值0.97%,外不匀 CV 值1.32%;条干 CV 值2.99%。生条不匀率指标较为理想,条干 CV 值平均值在3%以内。 


(5)锡林速度试验。出条速度150 m/min,盖板线速度260 mm/min,仅改变锡林速度,测试生条AFIS指标,试验数据见表2。在梳棉机单产 44 kg/h 时,随着锡林速度的逐步提高,生条结杂成减少趋势。选取锡林速度400 r/min较为适合。 



(6)锡林和刺辊速度配合试验。出条速度190 m/min,盖板线速度300 mm/min,仅改变锡林和刺辊速度,测试生条AFIS指标,试验数据见表3。在梳棉机单产55 kg/h时,随着锡林速度的提高,生条棉结减少,但短绒率有所增加,当刺辊速度达到1 000 r/min,短绒增加比较明显。同时梳棉机提高产量后,杂质数明显增加,需要进行梳棉机落杂分析试验优化排杂工艺。针对梳棉各主要吸口排出的落棉进行AFIS分析试验数据见表4。



从落棉分析可以看出,与盖板花相比,棉网清洁器排出的落棉中有更多的短绒含量和杂质数量。适当增大棉网清洁器入口隔距,使进入棉网清洁器的锡林附面层增厚,分布在附面层外层的短绒和细小结杂易被除尘刀切割刮落并排除 。 


(7)出条速度与生条和成纱指标试验如下。 



在梳棉机产量在44 kg/h~58 kg/h范围内,从生条质量来看,出条速度为200 m/min的AFIS棉结较高,3种出条速度下的生条短绒 12.7 mm 短绒率基本相近;从JC/T 55/45  14.5 tex 成纱质量来看,随出条速度的增加,成纱质量基本维持在同一水平。 


3.3 综合生产质量  


从生条质量上看,清梳联生产线清棉部分从原棉到上棉箱的棉结增长率约为75%左右,JWF1204B-120型梳棉机的棉结去除率约为84%,12.7 mm以下短绒增长率为-1.7%,梳棉机生条的平均内不匀率小于1%,外不匀率小于1.35%,生条条干 CV 值在3%以内;从成纱质量看,梳棉机产量在44 kg/h~58 kg/h范围内,对应的JC/T  55/45 14.5 tex成纱质量指标达到2013年乌斯特公报5%水平,并且质量指标稳定。 


4 结束语   


郑州宏大新一代短流程高效清梳联对棉流的开松由自由打击到握持打击,由弱到强逐步进行,以减少对纤维的损伤,使杂质早落少碎。梳棉机采用宽幅锡林,锡林中心抬高,合理布置活动盖板、固定盖板和棉网清洁器,边梳理边排除,提高了分梳质量。全流程智能化控制,连续喂棉自调匀整,自适应能力强。经过近一年来的生产使用,该清梳联运行稳定,工艺调整方便,在高产状态下成纱质量指标可达到 2013年乌斯特公报5%水平。  


特 别 推 荐

纺机行业如何挖出新金矿?

【倾听一线声音】 经纬榆次“质量千里行”访新疆

原来真相是这样?摸清纺机行业发展脉象

强强联合!岱银集团和中国恒天集团加强战略合作!

人民币正式成为全球储备货币!走国际化道路的纺织企业福音!


(作者单位为:无锡经纬纺织科技试验有限公司,江苏无锡)   

转载自:棉纺织技术新媒体