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〔山東天鵝棉業(yè)機(jī)械股份有限公司，山東濟(jì)南250032〕

目前市場(chǎng)對(duì)短絨產(chǎn)品的需求量不斷增加，對(duì)短絨產(chǎn)品的質(zhì)量要求也日益提高，傳統(tǒng)的軋花廠配套剝絨車間的生產(chǎn)模式不僅設(shè)備工藝落后，而且生產(chǎn)成本較高，已經(jīng)越來越難以滿足市場(chǎng)的要求，短絨生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)移到專業(yè)的剝絨榨油廠已是大勢(shì)所趨。

獨(dú)立的大型剝絨生產(chǎn)線具有完善的工藝布局、先進(jìn)的加工設(shè)備、智能自動(dòng)的生產(chǎn)控制系統(tǒng)，可以生產(chǎn)出滿足市場(chǎng)要求的高質(zhì)量的短絨產(chǎn)品。

一、完善的工藝布局

（一）傳統(tǒng)的剝絨機(jī)單層布局工藝

傳統(tǒng)的單層布局（“一字形”布局，如圖1所示）適用于場(chǎng)地足夠大的加工廠，棉籽周轉(zhuǎn)和附屬物存放都有空間。以往車間設(shè)計(jì)都是軸向長縱向窄，剝絨、集絨還有打包都在一條軸線上，當(dāng)設(shè)計(jì)的剝絨機(jī)臺(tái)數(shù)多時(shí)，單純地增加剝絨機(jī)排列長度會(huì)造成吸絨管道過長，影響吸絨效果，同時(shí)增加動(dòng)力消耗。如果前后增加剝絨機(jī)會(huì)造成管道太集中，清絨平臺(tái)擺放的設(shè)備太緊湊。

圖1 “一字形”布局

大型剝絨生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)是把剝絨機(jī)前后排列，把車間的寬度加大，不采用傳統(tǒng)的“一字形”布局，而是采用“十字形”布局（如圖2所示），設(shè)計(jì)集絨清絨在剝絨機(jī)的前后放置，不左右放置，這樣可以極大地縮短吸絨管道的長度，如果集絨清絨的位置和車間長度一致也可以并列式單排放置。吸絨風(fēng)機(jī)和除塵設(shè)備放置在“十字形”設(shè)計(jì)清絨機(jī)的后面，節(jié)省了管道的長度。當(dāng)清絨機(jī)達(dá)8臺(tái)以上時(shí)，如利用風(fēng)力系統(tǒng)把清理后的短絨吸到總集絨機(jī)，那么總吸絨風(fēng)機(jī)配置的動(dòng)力要超過55 kW才能達(dá)到要求，為節(jié)省動(dòng)力可以采用配棉絞龍來輸送短絨，達(dá)到節(jié)能的目的。

這種布局的好處：1.縮短了吸絨管道的長度，降低了風(fēng)力損耗；2.風(fēng)機(jī)可以以較短的距離與集絨機(jī)吸風(fēng)口連接，提高了風(fēng)機(jī)的效率；3.風(fēng)機(jī)出風(fēng)口可以直接連接到除塵器，出風(fēng)管道變短使排風(fēng)更加順暢；4.大大節(jié)省了鍍鋅板材的用量。

圖2 “十字形”布局

（二）剝絨機(jī)上下立體式布局工藝

為減少占地面積，可以把剝絨機(jī)上下立體式放置，也就是說一道剝絨機(jī)放在最上面的一層，二道放中間的一層，三道放置在地面，這種立體式放置可以大大減少廠房的占地面積。棉籽和雜質(zhì)依靠自重落入下一級(jí)工序，節(jié)省了輸送和提升設(shè)備。

以已經(jīng)建成并運(yùn)轉(zhuǎn)良好的阿克蘇漢騰科技為例（如圖3所示）：108臺(tái)MR179剝絨機(jī)，其中60臺(tái)為二道剝絨，48臺(tái)為三道剝絨，按照上5下4的配置，上下一排就是9臺(tái)二三道剝絨機(jī)，前后一共12排剝絨機(jī)，剝絨機(jī)面對(duì)面放置正好6個(gè)過道，方便人員看車和操作。剝絨機(jī)、集絨和清絨、除塵、打包采用“一字形”排列布局，大大節(jié)約了吸絨和除塵管道。在車間里放置除塵設(shè)備，經(jīng)過處理的暖風(fēng)又回到了車間，工人在冬天的加工車間里也不會(huì)感到寒冷。由于是二層放置，在二層下面可以鋪設(shè)銅排或者鋁排橋架，每臺(tái)剝絨機(jī)有獨(dú)立的動(dòng)力柜，這樣一二層的剝絨機(jī)動(dòng)力柜的電源線可以直接從鋪設(shè)的銅排或者鋁排上引線，縮短了電纜的長度，減少了線損和地下電纜溝的施工。該布局的顯著特點(diǎn)是：減少了占地面積；縮短了電纜、輸送設(shè)備的長度，降低了綜合投資；耗電量與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)相比降低了不少，一般控制在350 kW·h～400 kW·h；除塵器出來的風(fēng)可以循環(huán)使用。

圖3 立體式放置

二、先進(jìn)的加工設(shè)備

日益規(guī)模化、自動(dòng)化、信息化的加工設(shè)備，為大型剝絨生產(chǎn)線提供了有力的支撐。

（一）單產(chǎn)高的剝絨機(jī)

單機(jī)處理量大，需要的剝絨機(jī)數(shù)量就少，進(jìn)而占地面積小，需要的人工也少，維護(hù)也方便，在投資、人工、節(jié)能、環(huán)保等方面具有很大的優(yōu)勢(shì)。目前，天鵝棉業(yè)機(jī)械股份有限公司針對(duì)性設(shè)計(jì)的MR179剝絨機(jī)與其他機(jī)型相比，產(chǎn)量有了顯著提高，通過一年多的在線使用，單機(jī)每小時(shí)加工毛棉籽可以達(dá)到1.2 t左右。隨著掌握的數(shù)據(jù)日益增多和經(jīng)驗(yàn)的不斷積累，相信以后可以研發(fā)出處理量更大的剝絨機(jī)。

（二）清絨機(jī)

作為配套設(shè)備，清絨機(jī)的單產(chǎn)和加工質(zhì)量也需要提升。原來的清絨機(jī)排雜屬于粗清，清理效率受到限制，需要從結(jié)構(gòu)上和材料上重新設(shè)計(jì)才能滿足市場(chǎng)需求。目前天鵝棉業(yè)機(jī)械股份有限公司打破慣性思維，在刺輥位置上面增加了類似皮清機(jī)喂棉羅拉的喂料羅拉和儲(chǔ)絨箱，使短絨喂入更均勻，同時(shí)讓清絨機(jī)整個(gè)機(jī)幅都有短絨清理。在刺輥位置增加排雜刀，調(diào)整和刺輥的間隙進(jìn)行排雜，在刺輥下面還有一個(gè)棒條對(duì)排出的雜質(zhì)進(jìn)行二次回收，雜質(zhì)落入下面的絞龍排出，短絨被吸入上面的分離器進(jìn)行二次清理。運(yùn)用大排大放再回收的理念來提高短絨質(zhì)量。

（三）完善的剝絨工藝布局

大型剝絨生產(chǎn)線要達(dá)到提高效率、節(jié)省人工、降低能耗、提高短絨質(zhì)量的設(shè)計(jì)要求，不僅要在整體工藝設(shè)計(jì)上下功夫，更需要注重細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)，從毛棉籽的喂料一直到打包等整個(gè)工藝流程的任何一個(gè)環(huán)節(jié)都不能忽視。

從喂料來說，大型剝絨工藝應(yīng)盡量多配幾個(gè)喂料裝置，這樣不至于因?yàn)槟骋粋€(gè)喂料裝置出現(xiàn)問題而影響整條生產(chǎn)線。集絨機(jī)和清絨機(jī)不再采用一對(duì)一的配置，而是在集絨機(jī)下面增加一條配絨絞龍，短絨首先落入配絨絞龍內(nèi)統(tǒng)一分配，然后再均勻地喂入配絨絞龍下面的清絨機(jī)。這樣配置的好處是讓清絨機(jī)整個(gè)機(jī)幅都能有短絨進(jìn)行清理，提高清理效率，當(dāng)一臺(tái)清絨機(jī)出現(xiàn)問題時(shí)，剝絨生產(chǎn)線可以繼續(xù)運(yùn)行。公共設(shè)備總集絨裝置一定要留有旁路，當(dāng)打包機(jī)短時(shí)間有故障時(shí)，短絨可以走旁路進(jìn)入儲(chǔ)絨室。進(jìn)出料的輸送設(shè)備盡量配備性能穩(wěn)定、處理量大的刮板輸送機(jī)。清絨機(jī)出來的短絨不再采用風(fēng)力輸送，而是直接落入配絨絞龍輸送到一端，然后再用風(fēng)機(jī)吸進(jìn)總集絨機(jī)，一是節(jié)省了動(dòng)力，二是機(jī)械輸送比風(fēng)力輸送故障率低，可以提高生產(chǎn)效率。

（四）風(fēng)力配備和除塵設(shè)備

剝絨機(jī)的風(fēng)力配置非常關(guān)鍵，配的風(fēng)力小了有掉絨現(xiàn)象，車間環(huán)境也臟；配的太大容易把剝絨機(jī)排的棉籽也吸入到短絨里面。讓剝絨機(jī)形成微負(fù)壓的狀態(tài)，不僅可以更好地發(fā)揮剝絨機(jī)的性能，而且可以減少掉絨問題。要達(dá)到這種狀態(tài)，MR179剝絨機(jī)需要的風(fēng)量是6 000 m3/h～7 000 m3/h。

受環(huán)保要求的影響，目前新上的生產(chǎn)線除塵設(shè)備選用的都是圓籠式除塵器，而對(duì)于剝絨生產(chǎn)線來說，圓籠式除塵器的第一級(jí)不銹鋼絲網(wǎng)效果不是很理想，當(dāng)空氣濕潤時(shí)細(xì)小的短絨和粉塵組成的混合物特別容易堵塞網(wǎng)孔，影響除塵效果。如果在圓籠除塵器前端增加一個(gè)塵籠效果可能會(huì)更好。除塵器處理后的暖風(fēng)可以循環(huán)送回車間，用于提高車間的溫度，改善工作環(huán)境。

三、智能、自動(dòng)的生產(chǎn)控制系統(tǒng)

（一）剝絨機(jī)自動(dòng)喂籽功能

根據(jù)撥籽輥電流自動(dòng)調(diào)節(jié)喂籽量，實(shí)現(xiàn)喂籽變頻器的雙閉環(huán)自整定模糊控制。當(dāng)鋸片使用時(shí)間較長發(fā)生磨損導(dǎo)致?lián)茏演伵c鋸?fù)搽娏鞑黄ヅ浜?，控制器可自?dòng)整定目標(biāo)電流。

（二）剝絨車間設(shè)備的一鍵啟動(dòng)和兩地控制

設(shè)備既可以通過機(jī)旁按鈕箱進(jìn)行啟?？刂疲挚赏ㄟ^現(xiàn)場(chǎng)總線在中控臺(tái)實(shí)現(xiàn)一鍵啟停。剝絨機(jī)在儲(chǔ)籽箱無棉籽且前面一臺(tái)剝絨機(jī)也沒棉籽時(shí)會(huì)自動(dòng)關(guān)閉，來料后自動(dòng)啟動(dòng)。

（三）火星監(jiān)測(cè)

在分道集絨管道、總集絨管道和風(fēng)機(jī)出風(fēng)口等位置安裝火星監(jiān)測(cè)儀器，及時(shí)報(bào)警并自動(dòng)停止喂料。

（四）制造企業(yè)生產(chǎn)過程執(zhí)行系統(tǒng)（MES）

針對(duì)剝絨生產(chǎn)線設(shè)計(jì)專門的MES系統(tǒng)，向下集成車間控制系統(tǒng)、運(yùn)維系統(tǒng)，向上連接管理系統(tǒng)，是數(shù)字化工廠的基礎(chǔ)支撐平臺(tái)和橋梁。運(yùn)用最新技術(shù)將PC端、移動(dòng)端、云端進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)，可實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)計(jì)劃排產(chǎn)、設(shè)備管理、物料管理、配件管理、維修維護(hù)管理、生產(chǎn)報(bào)表等功能?！?/p>