柔性棉籽脱绒机的设计

陈 强，王国峰，王天佐，王 赫，韩 宁

（石河子开发区天佐种子机械有限责任公司，新疆 石河子 832000）

0 引言

我国棉籽脱绒技术和设备的发展与国外主要植棉国家一样，基本上是采用浓硫酸脱绒、稀硫酸脱绒、泡沫酸脱绒技术[2]。70-80年代初主要生产浓硫酸脱绒设备，由于其耗酸量大，还需用碱中和处理废液，综合耗材多，费用大，现已不再生产。我国棉花种子脱绒技术基本上分为机械式脱绒和化学式脱绒两种方式，机械式脱绒[3]由于不使用硫酸而避免了酸残留物对环境的污染，降低了生产成本，而且棉短绒可以使用，但种子的残绒率和破损率比化学脱绒技术要高得多，而且对棉种的播种质量影响较大，棉种脱绒质量的好坏会直接影响到种子的播种品质[1]。化学脱绒是先采用浓盐酸、浓硫酸脱绒，后使用稀硫酸脱绒和泡沫酸脱绒技术，稀硫酸脱绒存在离心机在甩干过程中会造成种子破碎[4]；泡沫酸脱绒存在残绒率高、残酸率高，生产率低，污染环境等问题。针对棉种脱绒中存在的问题，研究设计了一种新型的机械式“柔性棉籽脱绒设备”，保证了脱绒效率，简化了生产工艺。

1 棉籽脱绒机的设计

1.1 整机设计

棉籽脱绒机主要由进料斗、三级脱绒滚筒、负压吸绒装置、驱动电机以及带挡板的出料口等组成（图1）。棉籽脱绒机的壳体上部设有进料斗1、下部设有出料口8 和杂质排出管7，第一刷辊3、第二刷辊5和第三刷辊6 由上至下，且辊轴水平的安装在机壳体内；驱动电机驱动第一刷辊3、第二刷辊5 和第三刷辊6 转动；筛筒4 包围在刷辊外部，设有上口和下口；筛筒4 与机壳体2 之间形成除杂腔；杂质排出管7 与除杂腔连通；出料口8 设置在筛筒4 的下口处。该棉籽脱绒机中刷辊采用横置结构，解决了棉籽易堆积，破碎率高，棉（残）绒去除不干净等问题。

带绒棉籽由输料装置输送至进料斗，由驱动电机带动三级脱绒滚筒旋转，棉籽逐级进入滚筒腔内，在腔内由滚筒毛刷通过摩擦，刷去棉籽表面的短绒，短绒在负压作用下进入滚筒筛网外部，通过负压吸绒管道排出收集，处理后的棉籽则最终由出料口排出。

1.2 工作原理

待脱绒的棉种由进料斗进入，靠种子自身重力直接落入第一刷辊上方，第一驱动电机驱动，第一刷辊沿第一方向转动，带动棉种转动，棉种在旋转过程中与围绕在第一刷辊外的筛筒不断接触和摩擦，棉（残）绒、杂质通过筛筒的孔洞进入除杂腔；棉种在旋转过程中受到重力作用向下移动，进入第二刷辊，第二驱动电机驱动第二刷辊沿第二方向转动，带动棉种沿第二方向转动，防止棉种堆积在第一刷辊下方；棉种在旋转过程中与围绕在第二刷辊外的筛筒不断接触和摩擦，棉（残）绒、杂质通过筛筒的孔洞进入除杂腔；第一驱动电机在驱动第一刷辊的同时驱动第三刷辊沿第一方向转动，进而带动棉种转动。经过脱绒的棉种在第三刷辊下方的筛筒下口排出，最后进入下一工作阶段（提升机），棉（残）绒、杂质通过杂质排出管抽出。

2 特点

（1）棉籽脱绒机整机采用立式结构，棉籽不会堆积，棉种破碎率低，残绒去除更干净。

（2）刷筒结构采用柔性筛网结合钢刷构成刷筒主体结构，带绒棉种可在筛网与刷毛作用下去除棉短绒，同时筛网的柔性使棉种受力不致过大造成伤种。

（3）采用三级刷筒并联结构，使棉种短绒逐级脱去，避免了单级脱绒受力过大对种子造成的损伤。

3 适用范围

该机适用于多品种毛棉籽等种子的柔性机械脱绒加工处理，不仅降低了棉种破碎率，且工作性能稳定，提高了棉种的产量与质量。

通过检测，该棉籽机械脱绒机加工的棉种破损率≤2%，完全符合国家种子质量要求。有效解决了棉种破碎率高，棉（残）绒去除不干净及棉种脱绒过程中残酸的问题，避免酸残留物对环境的污染，有效提高棉种的质量。

该机适合机械精量播种的种子包衣丸化技术，满足机械化播种作业要求，提高了作业效率和播种质量，同时提高了种子的价格，