打包机计量系统结构分析及改进

卢 伟

（邯郸宏大化纤机械有限公司，河北 邯郸 056019）

打包机能将前方生产线生产的纤维自动打包成一定质量、并捆扎成一定包型尺寸，方便纤维的储存、运输和销售，它是化纤后处理生产线上的关键设备。目前，市场使用的打包机经常出现包重不准确（即计量精度不准确）的问题，直接影响整机性能和设备使用单位的经济效益，因此，优化打包机的计量结构，提高打包机的计量精度具有十分重要的意义。

1 计量系统的计量形式及其特点

进入打包机的物料由输送系统送入计量系统，计量系统控制并确定纤维包的质量，并保证包重的准确度。从计量形式上分，打包机有定长计量、压力计量和定重计量。

1.1 定长计量

定长计量是在切断机上通过计量切断丝束的长度控制进入打包机的质量。其优点是结构简单、成本低、计量准确、生产能力强。其局限性是一台切断机仅可以对应一台打包机，并且切断机位于打包的前道工序，切断后丝束必须全部进入打包机，而且切断丝束不匀影响包重准确度。在使用中要通过观察丝束总旦数、长度设定值与成包复称质量之间的关系，获得经验数据以指导参数设定。此种计量形式适合于切断机位于打包机的前道工序，比如涤纶、腈纶等短纤生产线，不适合粘胶生产线。

1.2 压力计量

压力计量适用于采用液压缸预压的打包机，通过设在预压管路上的压力开关控制成包质量。当压缩箱里的纤维逐渐增多时，预压的阻力越来越大，预压管路内的油压也越来越大，当这一压力达到设定值时，压力开关动作，发出包重达到设定值信号。其优点是结构简单，成本低，缺点是成包包重准确度低，偏差较大。

1.3 定重计量

定重计量是最直接的计量方式，应用也最广泛。定重计量，直接将计量斗悬挂起来，采用三只传感器直接测量进入打包机计量斗的纤维质量，结构简单，计量速度快、精度高；其优点是最直接，适用性最广，成包准确度最高；缺点是结构复杂，成本高，生产能力受结构尺寸的限制，进料不匀影响准确度。目前，打包机一般要求为：成包质量准确度为±1.5kg，定重率不低于95%，主要采用定重计量。

下面主要对定重计量系统结构进行分析。

2 传统计量系统结构分析

打包机的计量系统包括进料斗、计量斗和电气控制系统等。进料斗、计量斗均是底部两扇开门式，落入计量斗内的纤维重量由传感器传到电气控制柜进行计量。进料门的开闭，均由气缸控制。计量系统示意简图如图1所示。

图1 传统计量系统示意

化学短纤维经切断机切断后从进料斗的上方落入计量斗内；此时进料斗门是开启的，计量斗门是关闭的，当进入计量斗的纤维质量达到设定值时，进料斗门关闭，计量斗门开启，纤维落入推料箱再由推料气缸将纤维推入棉箱进行预压缩，经过几次预压后，包质量达到要求，人工捆扎成包。实际生产中，此计量系统不能满足计量精度要求。

针对计量精度不准确的现象，对计量系统的结构进行分析后发现：① 计量快达到要求时进料速度过快影响计量精度；② 切断后进入打包机计量斗的纤维经常有大块出现，进料不匀影响计量精度。

3 改进措施

在找出设备存在问题的原因后，我们着重从以上两个方面进行改进。查阅相关资料并结合类似进口设备的经验，主要对计量系统的进料斗进行了改进，设计出了一种新型进料机构，如图2所示。

图2 新型进料机构

此新型进料机构的进料斗内分布4个辊且为上下两排，上排为左、右输棉辊，下排为左、右打棉辊，紧靠左、右输棉辊两侧有左、右活板。当左、右输棉辊转向相反时，纤维从左、右活板处落下，左、右活板与左、右输棉辊的间隙可以调整，以保证纤维不卡滞。驱动左、右输棉辊的电机为变频电机，可以改变输棉辊的转速，起控制进料速度的作用，左、右打棉辊分别通过皮带轮由固定在进料斗外的左、右电机驱动，转速很快，可以将输送来的大块纤维打散，起送料均匀的作用。

用此进料机构代替打包机传统计量系统的进料斗，效果立现，计量精度得到改善，满足了用户要求。

4 结语

通过以上改进，根本上解决了打包机计量精度不准确的问题，改进后的打包机性能稳定，运行平稳，受到用户好评。我们将继续对其使用情况进行跟踪，使打包机的性能更优异，进一步满足用户的使用要求。

［1］成大先.机械设计手册：第3卷［M］.4版.北京：化学工业出版社，2002：11－13.

［2］杨可桢，程光蕴.机械设计基础［M］.北京：高等教育出版社，1999.

［3］刘会英.机械原理［M］.北京：机械工业出版社，2003：213－228.