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气压棉箱喂棉机的结构原理及优化设计

摘要：文章介绍了气压棉箱喂棉机的基本结构及工作原理，并针对使用中存

在的问题进行了改进设计，优化了气压棉箱喂棉机的使用性能。

关键词：气压棉箱喂棉机；改进设计

前言

气压棉箱喂棉机是棉纺前纺工艺流程及干法成网非织造布生产线中关键单元
机之一，其主要作用是将经充分开松、混合后的纤维处理成均匀的筵棉喂给成卷
机或梳理机。就成网机（梳理机、气流成网机等）来说，气压棉箱喂棉机输出筵

棉的均匀性直接决定着成网机（或棉条）的质量。

气压棉箱喂棉机是在吸取槽式喂棉箱和振动棉箱优点的基础上，随着制造技
术的发展，结合现代的自动化控制技术而不断发展和完善的一种全新设备；在设
计上采用上下配置的复式储棉箱结构，利用被压缩空气作为输送纤维的介质和控

制手段来工作的；适用于生产各种等级的原棉，棉型化纤和76mm以下的中长化
纤。从上世纪90年代开始，在棉纺清钢联工艺流程及干法成网非织造布生产线

中被大量应用。

1.气压棉箱喂棉机的基本结构及工作原理

图1气压棉箱喂棉机基本结构

1.输棉管道；2.配棉头；3.排气栅栏（梳针板）；4.上棉仓；5给棉板；6.
喂棉罗拉；7.开松打手；8.吹气风机；9.下棉仓；10.调节箱；11.排气栅栏（梳

针板）；12.出棉罗拉；

13.淌棉板

气压棉箱喂棉机基本结构如图1所示，经过充分开松的纤维原料由输送风机
从开清线的末道开松机通过配棉头送至本机的上棉仓，利用上棉仓排气量及输棉
管道压力变化来控制末道开松机的输入量。在正常情况下，输棉管道的压力与上
棉仓中纤维存量成正比。随着上棉仓内原料高度的逐渐增加，上棉仓排气栅栏
（梳针板）被遮盖，配棉管和上棉仓内气压渐增，当上棉仓排气栅栏（梳针板）
完全被遮盖时，压力传感器达到给定压力，控制末道开松机喂棉罗拉逐渐降速减
少或停止喂棉，纤维由喂棉罗拉喂入下棉仓，使上棉仓内的储棉高度逐渐下降，
上棉仓排气栅栏（梳针板）排气面积相应增加，配棉管道系统静压变小，压力传
感器和控制系统使末道开松机喂棉罗拉加快喂棉，从而实现无回棉连续喂棉的目
的。接着上棉仓底部喂棉罗拉与给棉板共同握持纤维喂入开松打手，经开松的纤
维在吹气风机的作用下，利用连续的气流从开松打手上被剥离并被吹入下棉仓。
当下棉仓纤维存量多时，下棉仓排气栅栏（梳针板）被遮盖，下棉仓压力渐增，
当达到压力传感器给定值时，喂棉罗拉的速度变慢，减小喂给量；反之亦然。然
后出棉罗拉握持纤维层通过淌棉板均匀喂给梳理机或其他成网设备。其中，吹气
风机的进风口和下棉仓排气栅栏（梳针板）相通，与纤维分离后的空气被吹气风
机吸走，循环使用。另外，下棉仓的排气栅栏（梳针板）除有分离纤维和空气的

作用外，还有均衡喂棉箱整个幅宽方向上纤维均匀度的分布功能。

2.气压棉箱喂棉机使用过程中存在的问题及改进设计

针对气压棉箱喂棉机在使用过程中存在的问题并结合国外同类产品先
进前沿技术，对产品进行了多方面的优化和完善，现对出现的问题和改进设计进

行阐述。

2.1上棉仓横向落棉不均匀影响整体出棉质量

原因分析：纤维从一侧进入上棉仓，由于管道中气流、气压、纤维速度、纤
维比重及开松效果等多种因素的影响，使纤维进入上棉仓后难以等量、均匀的下

落，造成上棉仓内纤维横向高度有差异，进而影响输出棉层的质量。

图2双侧喂入式配棉管道结构图

1.输棉管道；2.压力检测装置；3.棉流调节装置；4.两路配棉装置；5.方接

圆输棉管道；

6.半圆弧输棉管道；7.双侧喂入式配棉头
改进设计：采用双侧喂入形式如图2所示，纤维通过输棉管道1经两路配棉
装置4分成两路同时进入双侧喂入式配棉头7；输棉管道有两组压力检测装置2，
安装压力传感器检测管道压力，控制上棉仓的纤维量，实现连续喂棉；棉流调节
装置3可调节两路的棉流量，保证两路以等量的纤维进入配棉头，配棉头中间设
有幅宽方向的隔板，纤维落入上棉仓后再充分混合，届时上棉仓横向棉层均匀度

将成倍提升。

2.2上下棉仓排气栅栏（梳针板）缠花影响正常生产

原因分析：排气栅栏（梳针板）结构是一端栽针的形式，梳针端部刚性不够，
导致间隙不均，极易夹花；另外表面处理不光滑，容易挂花；设备经过长时间运

行，排气口纤维越积越多，造成上下棉仓压力不稳定，影响正常生产。

改进设计：优化排气栅栏（梳针板）结构，将原来梳针板用的圆柱钢针改为
钢筘（扁钢板）形式，材料为不锈钢，表面抛光处理，结构采用框架式，保证梳

针间距均匀一致，不挂花，减少停车清洁次数，提高生产效率。

2.3喂棉罗拉与墙板之间夹棉影响生产效率

原因分析：喂棉罗拉为旋转体，与固定的墙板间设计有1.5mm间隙，并在辊
子端头加装毛毡防止塞棉，但长时间运转后，毛毡磨损，纤维会转入