几种喂棉箱的结构特点分析

山东日发纺织机械有限公司 战义波 肖志 谢恩明/文

目前非织造布生产厂广泛采用的喂棉箱有气压式喂棉箱和振动板式喂棉箱。振动棉箱的喂给过程主要靠振动板每分钟上百次的振动和纤维自身的重量使纤维克服墙板间的阻力而下落，实现容量仓内密度均匀，并连续稳定地喂给梳理机。气压棉箱由于采用了气压、自调匀整的控制方式，使输出的纤维层在密度及均匀度方面优于振动棉箱，但当遇到线密度大于11dtex、卷曲度不足、抱合力不强的纤维或长度大于76mm的纤维时，更宜采用振动棉箱。而气压振动喂棉箱，适用于0.17dtex～2.22dtex的纤维，它利用气压定量与振动匀棉相结合的方式，将松散的、充分混合的小束纤维聚合成一定密度的纤维层，实现连续、均匀、稳定地给梳理机喂棉。

1、棉纺用振动喂棉机的结构特点

众所周知，无纺生产线的前道设备单元均是从棉纺设备发展而来，因此很多棉纺设备结构对无纺专用的设备结构具有指导和借鉴作用。如图1所示，这是一种典型的棉纺用喂棉箱，我们厂在研制无纺生产线的梳理机时曾用其进行梳理机过棉实验，其喂棉效果比较顺畅，但是产量无法和无纺专用的喂棉箱比较。该喂棉箱幅宽900mm，由于幅宽较小因此采用振动喂棉可以保证出棉罗拉均匀、稳定地给梳理机喂棉。

⑴ 喂入结构特点

喂入罗拉包卷针布，从罗拉的旋转方向和针齿的形状上看则类似于梳理机的上喂入结构，针背持棉，有利于纤维的喂入。喂棉板两端有弹簧预加一定载荷弹簧浮动加压自动可调隔距式，即罗拉隔距随着上棉箱纤维状态即时改变，能够有效避免喂入罗拉发生挤棉停机。

特点分析：该结构对开发大幅宽、无纺专用喂棉箱具有很好的参考和借鉴作用。

图1：梳棉机喂棉箱

图2：轴端密封

⑵ 棉箱容量调节

通过墙板一侧的手动连杆调节，可以改变棉箱容量调节板的倾斜角度，进而改变喂棉箱的容量大小，因此改变了出棉罗拉所夹持输送到导棉板的棉层厚度。

特点分析：由于棉箱容量调节板的旋转轴靠近棉箱上部，因此在对棉箱容量调节时不会因棉箱容量变化对落棉产生阻滞。该结构的优点是棉箱无论如何调节其棉箱内部都是顺滑的。

⑶ 辊体端部密封

喂棉箱轴端缠棉是常见问题，密封不好会破坏辊体端轴和轴承，本机在喂入罗拉、开松辊左右两侧都有用于轴向密封和径向密封的环形密封槽，密封槽内固定粘贴弹性细毛毡密封；由于辊体同时采用轴向和径向密封，因此具有很好的密封效果，对于辊体轴头和支撑轴承起到了很好的保护作用（如图2所示）。

2、国外某公司气压振动喂棉箱结构特点

气压振动喂棉箱的工作原理：原料从上输送管道进入喂棉箱内，通过控制箱体内上、下箱气流压力，以保证形成连续、均衡的喂给量；同时通过振动板的振动，使喂棉箱形成均匀一致的筵棉从喂棉箱下部输出。

⑴ 喂入结构特点

喂入罗拉同样包卷针布，结构与图1所示结构基本类似。该喂棉板是完全固定的，因此喂入时容易产生堵棉现象。开松辊为条式安装，工作时易缠棉。

特点分析：通过图3所示气压振动喂棉箱的气流循环图可以看出，从振动板排出的气体被风机吸入后吹入棉箱内，而配棉头处进棉时也有一定的气流，两处气流有碰撞，如果气压设定不合适，极易使喂入处堵棉。

⑵ 棉箱容量调节

通过棉箱容量调节控制可以改变出棉罗拉输出棉层的厚度，此喂棉箱的棉箱容量调节为矩形框式结构，当向内部调整时，框式板会突然在棉箱内部出现一个台阶，而非顺滑过度，这会影响棉箱落棉以及对气流产生阻力和紊流，因此对输出棉层质量有不良影响。该结构同时存在一些缺点：由于调节把手在喂棉箱的前部，所以操作者必须上到踏台顶部进行调节，调节极不方便，未充分考虑操作的方便性和生产的安全性。

图3：国外某公司气压振动喂棉箱

图4：幅宽调节装置

⑶ 幅宽调节

喂棉箱的上棉箱和下棉箱两侧有控制棉层输出的幅宽调节板，如图4所示。调节时通过一侧的手轮转动，推动幅宽调节板向内或向外运动，该结构是本棉箱的最大特点。通过左右两侧的幅宽调节板的控制，可以使输出棉层的边缘与中间均匀一致。

3、台湾某公司气压振动喂棉箱结构特点

图5所示喂棉箱的工作原理与市场主流的气压振动喂棉箱工作原理相同，但是具体细节而言设计更加合理，设计者充分考虑了操作的方便性和安全性。

⑴ 喂入结构特点

整个喂入结构与棉纺喂棉箱及其相似，但又有合理的改动。首先，喂入罗拉包卷针布，从罗拉的旋转方向和针齿的形状上看则类似于梳理机的上喂入结构，针背持棉，有利于纤维的喂入。无纺喂棉箱由于幅宽大，所以设计者将喂棉板在幅宽方向上做成了分段式，每一段都有弹簧顶在喂棉板背面，因此喂棉板可对局部纤维量变化自动调整隔距，可有效保护喂棉板的形状不会因为挤棉而发生变化，同时能够有效避免喂入罗拉发生挤棉停机。

特点分析：该结构充分参考和借鉴了棉纺喂棉箱喂入结构，同时针对无纺宽幅结构进行了创新设计。

⑵ 棉箱容量调节

棉箱容量调节安装在喂棉箱后部，方便操作人员调节，有效的保证了操作者的安全。同时该调节结构为扇形旋转结构，旋转轴低于上板平面，当其旋转调整时，不会出现台阶，仍然使内部平面顺滑过度，不会影响棉箱落棉以及对气流产生阻力和紊流，因此无论棉箱容量如何调节对输出棉层质量不会有影响。

⑶ 气流控制调整

气体从扇形板面小孔被振棉板挤压出，同时又被风机吸走，因此棉箱底部的纤维排空较快，同时能够保证纤维的均匀密实。通过图5的气流循环图中可以看到，根据原料和实际加工情况操作者可以通过风量控制孔和补风控制孔对气流进行控制，使气流对加工起到最好的作用。从风机排出的风直接作用到开松辊的带棉切面上，对开松辊起到剥棉作用，这样有助于提高产量同时不会造成开松辊缠棉。

图五：台湾某公司气压振动喂棉箱

⑷ 辊体端部密封

该喂棉箱的喂入罗拉和开松辊轴端密封与棉纺喂棉箱完全一样。设计者在出棉罗拉轴端两侧墙板的内壁上安装了厚度为8mm的挡棉板，此结构可有效降低出棉罗拉端部缠棉。

4、结论

无论哪种喂棉箱，在生产实践中，由于适纺原料的差异化，包括原料的细度、长度、力学性能、回潮率以及用户车间温湿度保持情况的不同等，对喂棉箱稳定性、适应性都会有不同，生产实践中难免会出现很多问题。以上所列喂棉箱只是一种常规比较，每种喂棉箱都有各自的优缺点，希望本文对无纺的设计人员有一定的参考借鉴作用，更希望通过本文能达到抛砖引玉的效果，使我们的研发人员设计出更加出色的无纺设备。