浅谈如何提高兵团机采棉加工质量

朱晓刚++朱永强

目前，国内机采棉与美棉、澳棉及手摘棉相比质量上还存在一定差距，普遍存在的问题是异性纤维（地膜）含量高、短纤维率高、含杂率较大、品级较差。如何解决机采棉的质量问题，减少与外棉、手摘棉的差距，这将是中国棉机企业共同面对的挑战。

提高设备配套能力

近几年我国棉业在国际合作的基础上加大了自主创新研发力度，并着重进行了基础数据研究，取得了较大的技术进步，目前已具备对现有生产线进行优化提升的能力，达到全程机械化及生产过程智能化加工模式，引领我国棉花加工进入工业4.0，解决新疆兵团机采棉最后一公里产业升级问题。

从以下几个方面保障方案的全面实施：一是在线智能化控制。棉花加工厂现状，新疆兵团已基本实现全程机械化自动化加工模式，设备配置上已达到较高水平，但加工过程中还存在着有待改善的方面，如粗放式加工，开飞车、故障率高、能耗高、设备易损坏、火情时有发生，无法做到因花配车的精细化加工，造成加工出皮棉质量差、生产成本高、车间管理不及时，影响加工厂效益。

针对上述问题棉机企业研发设计了智能化系统，从提升棉花质量、节能降耗、故障预警、火灾安全联防、数据管理等方面着手，系统解决棉花加工厂普遍存在的问题，实现棉花加工厂精细化管理及成本控制。

改进单机和升级关键件

1.籽清机刺钉辊：采用创新型设计，使用14棱结构，同转速下提高了籽棉清理打击次数，有效提高清杂效率，单位时间内清理次数相等时可降低对籽棉的冲击，减少纤维损伤，新型刺钉辊清杂效率提高15%～20%。

2.加强型格条栅：增加格条栅刚性，减少因石块打击或堵塞造成的变形情况，提高工作稳定性、降低故障。

3.皮清机排杂刀：设计新型结构参数及安装角度，提高排杂效率，减少有效纤维损失，并且在第一把刀和第二把刀上面不再积存杂质，防止杂质回吸。

4.严格控制影响皮棉质量的设备关键点：籽清机刺钉辊与格条栅间隙（12mm～16mm）；U形齿条辊与排杂棒间隙（14mm～20mm）；轧花机工作参数；MY96 工作点50mm 伸出量45mm；MY126工作点58mm 伸出量45mm；MY149工作点50mm 伸出量45mm；MY158工作点54mm 伸出量46mm；MY171工作点50mm 伸出量46mm；MY199工作点55mm 伸出量44mm。

严格控制影响皮棉质量的设备关键点：皮清机排杂刀与齿辊间隙角度、刀尖到齿辊间隙1.5mm；排杂刀后角到齿辊间隙4mm～6mm、轧花机上排杂下排杂参数；上排杂：刮杂板到锯筒间隙1.5mm～2.5mm；下排杂：排杂板上口距锯筒间隙50mm，距毛刷间隙38mm、轧花机阻风板距毛刷间隙3mm（长度方向必须一致，否则容易出现回棉，严重影响皮棉质量）；毛刷距锯筒间隙：插入锯齿根部。

籽清机进花口，现在部分棉花加工生产线工艺安装不尽合理，棉花从管道中进入籽清机时得不到有效分散，造成棉胎厚薄不均，无法充分利用设备工作面的有效宽度，10吨设备只发挥出5吨性能，影响清杂效率，而且容易引起设备的堵塞，造成设备或零部件的损坏。新型进花口将配套原机设备一并安装，保证棉花均匀分散，不堵塞沉积，充分发挥设备效率。根据智能控制试验成果，改变优化设备运行参数，对现有设备进行改进升级，提高性能，减小棉纤维损伤，提高清杂效率。设备精度恢复，由棉机技术人员现场检查分析，牵头确定恢复方案，以较少的资金投入，提升设备精度，恢复到设备出厂状态，发挥生产线最佳性能，提高加工质量。

保证设备精度恢复能力

1.零部件失效，非专业人员在检修过程中无法识别（如给棉罗拉齿型失效、压紧弹簧、排杂刀紧固螺栓等），运转看似正常但发挥不出设备正常性能，影响加工质量，留下故障隐患。

2.零部件损坏，必须更换原厂配件，保证更换后各工作参数达到原设计状态，如有特殊需求可提供定制化配件，达到恢复、优化设备性能的目的，发挥设备最佳性能，提高棉花质量。

3.管道工艺是否合理，从管道走向布局、管径配比、变径结构、输送效率等方面分析测评，确立整改方案，保证管道顺畅高效利用，节省能耗、减少故障损坏率，辅助主机设备发挥最大性能。

4.风机，随着使用时间的加长风机自身机械性能呈下降趋势，同时风压、风量降低（不易被察觉）容易造成管道堵塞，设备运转不正常，尤其在加工季后期，气温降低后空气比重变大，负载增加风机无法满足正常需求，故障率增多。上述这种情况大多是在检修时没有真正维护到位造成，针对这些问题企业会利用厂家专业技术人员现场测试分析，对性能下降的风机做出优化改进和全面的维护方案，保证风机在整个加工季正常运转。

5.对油缸、密封圈、电磁阀、液压油、气动件进行测评，建立易损件维护档案，按正常性能年限严格执行，做到治病于未发，保障设备安全运转率，提高效率、降低成本。

6.电器原件、设备线缆、操控程序，对电器原件及线缆进行检测评估，对隐患部件及时维护或更换，建立安全维护档案，对操控系统、程序进行定制化改进升级，对生产线加入安全保障系统。杜绝因电器隐患造成设备和人身安全事故。

7.生产线检修全面执行原机出厂检验规程，由专业技术人员全程指导、检查，主机设备及附机精度达到最高标准，生产线性能整体提高，达到节能、降耗、提质、增效的目的。

优化设计工艺与研发新品

优化工艺设备配置：更换高效清理加工设备MY126轧花机+MQPQ2700气流皮清机+P425锯齿皮清机、MY158、MY149轧花机+MQPQ3000气流皮清机+P630锯齿皮清机、MY171轧花机+MQPQ3000气流皮清机+P630锯齿皮清机、MY199轧花机+MQPQ3300气流皮清机+P434锯齿皮清机。

优化加工工艺路线，根据棉花品质改变工艺路线，如对杂质高的棉花加强清理，对杂质低的棉花，可选择性进行清理，减少对棉花打击。

设备工艺工厂化制作安装。附属设备在工艺系统中起“桥梁”的作用，一旦损坏严重影响生产线的产能。目前这部分几乎全是安装队提供的，现场制作，无精度可言，生产线中出现的故障70%～80%由辅机造成，因此今后的新上生产线及生产线改造都应实行工厂化制作。包含内容：管道、框架平台、绞龙、提升机、分离器、储棉箱、烘干设备、风机等。

在新产品研发方面，主要包括以下几个方面：1.复合式籽棉清理机一机多能，双重清理清杂效率大于50%。适应不同客户需求，减少安装空间。2.新型籽棉异性纤维清理机，加强除地膜能力，清理效率大于70%高于国家标准，增加除粉尘功能，净化车间环境，清除30%～40%，彻底解决堵塞问题。3.皮棉异性纤维清理机，清“三丝” 效率大于60%，增强除地膜功能。4.籽棉温湿度调节设备，加湿能力1%～3%通过温湿度调控增强棉纤维强度，改善棉花加工特性，提高皮棉性能指标（短纤指数、长度、长度整齐度等）。5.清杂式籽棉分离器，清杂效率大于10%，透风率大于50%，提高效率，漏风率不大于15%，降低损耗。6.多功能水平隔板式烘干塔，除水率4%～6%，除杂效率大于10%，最大处理量15吨，结构新颖、简洁、便于维护安装、外形美观。7.MQP400X3400数控式皮棉清理机，排杂刀间距可在线自动调整，根据皮棉含杂高低调整排杂多少，做到最佳清理，减少棉纤维损伤。清杂效率大于50%。8.MDY-400D打包机，全新设计、设备稳定可靠，故障率降低80%，产能40包/小时，轻、重包率小于1%。9.C4全自动捆包机，创新结构，性能稳定，适应新疆低温天气能耗低，捆包效率每包30秒左右。

（作者单位：朱晓刚，巴州纤维检验所；朱永强，巴州冠农棉业顺泰轧花厂）