赵岩1，王维新1，2，黄军干3，马娟1
（1. 石河子大学机械电气工程学院新疆石河子 832000；2. 石河子大学教务处；3. 石河子福顺安防电器 科技有限责任公司）
摘要：本文针对软摘锭采棉机的基本结构和工作原理进行了阐述，并介绍了各组成部分的设计过程。田间测试表明：FS4M-2R型滚筒式软摘锭采棉机具有良好的适应性，符合新疆采棉机实际工作要求，结构简单，价格较低，具有广阔的市场前景。
0 引言
新疆是我国重要的产棉基地之一，棉花收获机械化又是棉花产业机械化的一个重要环节。按照采摘头摘锭相对地面的位置，采棉机一般可分为水平摘锭式、垂直摘锭式两类。水平摘锭式又分为滚筒式、链式及平面式，目前我国生产上广泛使用的是滚筒式水平摘锭采棉机。石河子福顺安防电器有限责任公司生产的FS4M-2R型软摘锭采棉机采摘头滚筒布置方式不同于传统的采棉机采摘头滚筒，它即不与地面垂直， 也不与地面平行，而是与地面形成一个锐角。因此，按照传统命名方法，软摘锭采摘头也可以叫做滚筒式倾斜摘锭采棉机。
石河子福顺安防电器有限责任公司从2003年开始滚筒式软摘锭采棉机的研制，截止到目前，已经获得发明专利和实用新型专利多项，生产装配实验型采棉机三台，该厂生产的滚筒式软摘锭采棉机，带有两个滚筒式软摘锭采摘头，采收对象为两行机采棉种植模式（66mm ＋10mm）棉花，采收模式为统收模式。该机型采用80马力拖拉机动力输出轴提供动力带动整套机械作业系统工作。
1. 主要技术参数
作业速度（km/h）：2~6
采收模式（mm）： 66＋10（机采棉种植模式）
配套动力（kw）： 58.8
2 基本结构
滚筒式软摘锭采棉机主要结构见图1。
图1 滚筒式软摘锭采棉机
1. 采摘头
2. 集棉器
3. 正压风机
4. 负压风机
5. 旋风分离器
6. 六辊除杂机构
7. 集棉箱
3 工作原理
在机器前进的过程中，吐絮棉棉株经采摘头前部的导棉区受到挤压后进入采摘头内部采棉区，采摘滚筒上的软摘锭对采棉区内部的棉花进行梳刷抽打，使吐絮棉从棉株上脱离，脱下的籽棉与杂质混合物被甩入采摘头侧面风道，由正压风机提供的正压风力由采摘头前部吹送到采摘头后部的集棉器，籽棉与杂质混合物在集棉器内由高速旋转的齿钉滚筒推送到吸棉管道所在一端，负压风将籽棉与杂质混合物吸入六辊，六辊对籽棉进行清杂，杂质经过旋风分离器处理后落入底部排出，除杂后的籽棉经由六辊尾部避风器落入集棉箱，实现采收。 4. 主要结构设计
4.1 滚筒式软摘锭采摘头
采棉机的采棉工作部件又称采摘器、采摘头，是采棉机最重要的核心部件。
FS4M-2R滚筒式软摘锭采棉机的采摘头结构如图2：
图 2 软摘锭采摘头结构
苯并芘检测
1. 仿形机构感应板
2. 正压风风管
3. 采摘系统采摘滚筒
高纯球形硅微粉4. 传动系统立轴
该型号采棉机采摘头主要由采摘系统、传动系统、风力输送系统、仿形机构等部分组成。作业时，动力由拖拉机后动力输出轴输出，经过变速箱变速变扭，由万向节传入采摘头顶部变速箱换向，后带动采摘头动力系统实现作业。在采摘头外形尺寸设计时，考虑了现有机采棉种植模式、采摘头的结构、
检查井井座
摘锭的布局等因素，以便于配置背负式采棉机（如FS4M-2R），及大型多行采棉机械，提高了适用性。
4.2 六辊除杂机构和旋风分离器
FS4M-2R型采棉机为统收机，采摘下的棉花中包含有大量的杂质，杂质主要包括，棉叶、铃枝、铃壳、青桃等。其中棉叶杂质又包括棉花青叶和枯叶碎屑，是目前机采棉含有杂质的主要成分。因此，滚筒式软摘锭采摘头采收下来的棉花在进入集棉箱之前要进行清杂处理，针对较难以清理的棉叶和铃壳杂质，设计了六辊除杂机构和旋风分离器。
图3 六辊除杂机构
1. 搅龙
2. 隔条栅对照物
3. 齿钉滚筒
4. 棉花输入端口
拉深模具数控卧式滚齿机5. 避风器
6. 负压风输入端口
采摘头采摘下来的棉花经输棉管道输送到棉花输入端口，六辊内部形成的负压区产生的吸力将棉花吸入六辊。负压风输入端口的负压风在六辊底部形成负压区，对齿钉滚筒上的棉花和杂质形成的混合物料产生吸力作用，棉花枯叶碎屑和青叶及铃壳通过隔条栅落入六辊底部，由搅龙输送到六辊除杂器之外。籽棉由于隔条栅的阻挡，被齿钉滚筒输送到六辊尾部，经六辊尾部避风器落入集棉箱。还有部分杂质经负压风输入端口随着负压风输出六辊，这部分杂质在旋风分离器内部被沉淀，落入旋风分离器底部，经旋风分离器底部的避风器排出。
5.试验测试结果分析
FS4M-2R型滚筒式软摘锭采棉机在研制过程中，多次进行田间试验。2006年在石河子145团进行田间试验期间，聘请了农垦科学院及石河子大学及其他相关业内专家对其进行实地测试。测试结果如下：
1）平均作业速度为1.915km/h，最高为2.068km/h，最低为：1.722km/h。
2）平均采净率为97.1％，最高为98.8％，最低为91.7％。
3）集棉箱内棉样平均含杂率为22.6％，最高为23.4%，最低为21.7，其中棉叶占1.47%，铃壳占17.6％，枝干占3.33%。
4）生产率为4.375亩/小时。
5）经新疆石河子是纤维检验所和银力棉业纤维检验所分别做全项检测，FS4M-2R型采棉机采摘的棉花，经人工手摘棉加工线加工后的皮棉为二级标准，经机采棉加工生产线加工后的皮棉为三级标准。
已有的试验及专业检测证明：FS4M-2R型滚筒式软摘锭采棉机的采摘头摘锭转速相对较低，采净率较高，对棉纤维的损伤程度较小。
但是在工作过程中也遇到一些问题，主要有：
1）采摘头后部输送管道堵塞现象时有发生。
2）采摘头摘锭易磨损，偶有断裂现象。
6.结语
新疆作为我国的主要产棉基地之一，而劳动力相对短缺，因此每年棉花收获是新疆棉花产业亟待解决的一个难题，棉花采收机械化又是新疆棉花产业全程机械化的关键环节，棉花采摘机械市场需求量很大。FS4M-2R滚筒式软摘锭采棉机结构简单，机动灵活，操作方便，采摘效果良好，成本相对较低。如果能在关键技术方面实现突破，会具有很好的经济效益和社会效益，有很广泛的市场前景。
[参考文献]
[1] 赵岩，王维新，马娟，黄军干，窦风铃; 滚筒式软摘锭采摘头的设计[J]；新疆农机化;2008年第3期;32-33
[2] 陈发，王学农；国产自走式采棉机的研究[J]; 粮油加工与食品机械; 1999年06期; 14-15
[3] 黄海东，周勇；我国棉花收获机械化的现状与发展方向[A];《农业机械化理论研究与实践》论文集 [C]; 2004年
[4] 黄勇，付威，吴杰；国内外机采棉技术分析比较；新疆农机化;2005,4;18-20
[5] 王新国, 国产采棉机技术应用与发展前景展望 [J]；新疆农机化; 2003年05期; 29-30
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议