一种机采籽棉残膜静电分离装置

1.本发明属于籽棉加工过程中的异性纤维分离装置，特别是采用静电吸附技术能够高效完成机采棉与残膜等异纤的有效分离的装置，属于农业机械领域。


背景技术：

2.新疆是中国棉花的最大产地，由于西北地区干旱少雨，棉花种植采用覆膜技术，随着种植面积的逐年增加，机械化采收程度也逐年提高，由于机收缺乏对采收对象的选择性，所以收获的机采棉中不可避免的混有地膜等异性纤维，异性纤维的混入不仅影响棉农增收，对于棉纺织企业来说，因异性纤维的混入导致布料疵点增多及染色不均，严重的影响了棉纺织品的质量，造成了巨大的经济损失。
3.棉花中异性纤维的剔除已经成为我国棉花行业所关注的中心问题，现有方法中采用人工手动挑拣，或者机械风力联合作用等方法均难以实现高效剔除，无法彻底解决棉花中混有异性纤维的问题，经过系列的试验研究，用静电技术吸附机采棉中的残膜已经证明可行，静电吸附技术在其他行业已得到普遍应用，在棉花加工行业也有利用静电吸附技术清除籽棉异性纤维的相关装置或专利，但没有形成完善系统的清理工艺或具体设备，静电吸附技术没有在棉花加工行业得到广泛的推广和应用。由此可见，静电残膜分离的研究具有重要意义，研制一种能有效运用静电吸附技术清除地膜等异性纤维的装置十分必要。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种分离效果好、结构简单、经济实用、工作效率高，可用来模拟籽棉残膜静电分离的操作条件，通过调节放电电极位置参数，静电电压、电流参数、动力参数，来得出最佳分离效果参数组合的机采籽棉残膜静电分离装置。
5.本发明技术方案如下：一种机采籽棉残膜静电分离装置，包括机架、电机，还包括两块墙板总成、电极管、带轮、接地辊、喂料淌板、回收淌板、负压风机、负压风管、静电发生器、变频器；
6.所述机架上设有两个墙板支撑梁，两块墙板总成分别竖向安装在两个墙板支撑梁上，两块墙板总成之间连接有电极管；所述接地辊通过接地辊轴，安装于两块墙板总成之间；所述负压风管设于接地辊的下方，负压风管上方设有吸风口；
7.在墙板总成外侧，所述带轮安装在伸出的接地辊轴上，电机通过皮带连接带轮驱动接地辊转动；
8.所述墙板总成包括墙板、电极调节器，所述墙板上设有负压风管安装长孔、接地辊轴安装孔、扇形通孔；所述扇形通孔的左、右两侧分别设有弧形条形槽口；所述电极调节器置于所述扇形通孔上方，且上、下两端分别通过角度调节螺栓安装于弧形条形槽口上；
9.所述电极调节器包括托板、角度调节螺栓、距离调节螺母、电极管夹、管夹紧固螺栓、丝杆，其中托板为狭长梯形板，其上设有比电极管外径大的长圆形槽口，用于电极管在槽口内左右平移，托板上固定设有钢块，钢块中心开有光孔，丝杆穿过钢块光孔，在钢块两
侧的丝杆上分别设有距离调节螺母，通过距离调节螺母来调节丝杆的前后位置，丝杆末端焊接电极管夹，管夹开口处通过管夹紧固螺栓闭合，工作时拧紧螺栓实现电极管的固定；
10.所述喂料淌板、回收淌板安装在两块墙板中间，前者置于接地辊斜上方，用以投放并引导籽棉物料经过高压静电场通道，后者置于接地辊斜下方，用于引导回收分选后的籽棉。
11.进一步地，所述负压风管通过负压风管高低调节装置调节高低，所述负压风管高低调节装置由调节螺栓和顶块构成，通过调节顶块上的调节螺栓伸出量，顶起或回落负压风管，进而调整吸风口和接地辊之间的距离。
12.进一步地，所述接地辊的辊轴通过轴承与墙板连接；所述负压风机的下方设有风机升降装置，通过风机升降装置调节负压风机的高低。
13.进一步地，所述静电发生器为负高压直流静电发生器，电流、电压参数可调。
14.进一步地，所述接地辊、轴承上设有接地端子，工作时，接地辊、轴承接地。
15.进一步地，所述喂料淌板、回收淌板、墙板均为耐高压静电击穿的材料制成。一来保证实验得出数据的准确，二来防止静电损耗。
16.在实际使用中，本发明的机架由竖支腿、横支撑、纵支撑、墙板支撑梁构成，上述横梁、支腿、横纵支撑均为角钢型材且通过焊接搭建。所述墙板支撑梁两端设有光孔，墙板总成通过螺栓安装其上。所述操作台置于整机右侧，操作台放置静电发生器、变频器用以控制静电、动力输入参数；所述带轮安装在接地辊轴上，电机通过皮带连接带轮驱动接地辊转动；所述墙板总成上的轴承、负压风管调节装置、电极调节器，三者安装在墙板的一侧，其中墙板设有弧形条形槽口，扇形通孔。角度调节螺栓与弧形条形槽口配合，工作时用以改变电极调节器的角度，进而调节所带电极管相对于接地辊的距离；所述电极调节器包括托板、角度调节螺栓、距离调节螺母、电极管夹、管夹紧固螺栓、丝杆，其中托板为厚度5mm的狭长梯形钢板，稍窄一端开有与电极管外径略大的槽口，因此电极管可在槽口内进行平移。托板稍宽一端垂直焊接有20mm
×
20mm
×
5mm的钢块，钢块中心开有光孔，丝杆穿过钢块光孔，通过两枚距离调节螺母调节丝杆前后位置，进而移动电极管夹的前后位置。丝杆末端焊接电极管夹，管夹开口处通过管夹紧固螺栓闭合，工作时拧紧螺栓实现电极管的固定。
17.所述喂料淌板、回收淌板安装在两块墙板中间，前者置于接地辊斜上方，用以投放并引导物料经过电场通道，后者置于接地辊斜下方附近，用于回收分选后的籽棉。实际操作时喂料淌板、回收淌板角度、位置参数均可按照实验方案调节；所述接地辊、负压风管亦安装在两块墙板中间，负压风管上方设有吸风口，安装时负压风管吸风口与接地辊保持一定距离，由于负压风管可通过负压风管高低调节装置上下移动，故该距离可根据要求调节；所述负压风机、风机升降装置置于整机左侧，进风口与负压风管一端连接，工作时由负压风机形成适当风压，将接地辊上的残膜吸除，经过残膜片出口回收。
18.所述变频器可以包括风机变频器和电机变频器，用以调控动力输入，风力大小。
19.所述电极管包括管状复合电晕极和单极管状静电极。
20.由电极管与接地辊之间形成的距离可调的通路，是静电场通道，物料经此处荷电，残膜荷电后吸附在接地辊上。
21.工作时，接通电源，电机通过带轮驱动接地辊转动，负压风机开始工作，将机采籽棉均匀通过喂料淌板，送至静电场通道，所述静电场通道是由高压静电发生器与放电电极
管相连所形成的电场环境，当夹杂残膜等异纤的籽棉下落至静电场通道时，残膜和籽棉在高压静电场中荷电，由于残膜质量轻，密度小，在电场中很难失去电荷，故其会吸附在接地辊，随着接地的接地辊一起转动，当其转动到下方时，随后被负压风吸入负压风管；而籽棉由于其重力远大于所受到的电场力，故其会在重力的作用下向下经过回收淌板送至籽棉回收装置。
22.本发明的有益效果为：
23.与现有技术相比，本发明利用静电吸附技术分离机采棉中的残膜，能够实现静电输入参数、转辊转速调整，通过调节装置可以实现放电电极、负压风吸杂管位置参数的调整，同时负压风量可控。本发明用来模拟籽棉残膜静电分离的操作条件，通过调节放电电极位置参数，静电电压、电流参数、动力参数等，得出最佳分离效果参数组合，可用来探索籽棉残膜静电分离的最佳操作条件，此外也可以对比不同结构参数、运动参数对籽棉残膜分离效果影响，对于新型机采棉残膜静电分离的工程样机的设计研究具有重要意义。本发明针对籽棉残膜分离效果好、结构简单、工作效率高且各个参数均可按照要求可任意调节，是一种经济实用的机采籽棉残膜静电分离装置。
附图说明
24.图1是本发明提供的较佳实施例的结构示意图。
25.图2是本发明结构中机架的结构示意图。
26.图3是本发明结构中墙板总成的结构示意图。
27.图4是本发明结构中电极调节器的结构示意图。
28.图中所示：1为机架，2为操作台，3为电机，4为带轮，5为墙板总成，6为喂料淌板，7为接地辊，8为负压风管，9为回收淌板，10为籽棉回收口，11为负压风机，12为风机升降装置，13为静电发生器、14为变频器、15为残膜片出口、16为电极管、17为墙板支撑梁、18为轴承，19为负压风管安装长孔，20为顶块，21为弧形条形槽口ⅰ，22为扇形通孔，23为电极调节器，24为弧形条形槽口ⅱ，25为墙板，26为调节螺栓，27为丝杆，28为钢块，29为距离调节螺母，30为托板，31为槽口，32为电极管夹，33为管夹紧固螺栓，34为角度调节螺栓。
具体实施方式
29.在详细说明任何实施例之前，应该理解的是，本公开内容的应用不限于在以下说明中提出或者在附图中图示的部件的结构和布置的细节。本公开内容能够具有其它实施例并且能够被以各种方式实践或执行。
30.实施例1
31.参见附图，本实施例为本发明的优选实施例，其提供的一种机采籽棉残膜静电分离装置，包括机架1、电机3，还包括两块墙板总成5、电极管16、带轮4、接地辊7、喂料淌板6、回收淌板9、负压风机11、负压风管8、静电发生器13、变频器14；
32.所述机架1上设有两个墙板支撑梁17，两块墙板总成5分别竖向安装在两个墙板支撑梁17上，两块墙板总成5之间连接有电极管16；所述接地辊7通过接地辊轴安装于两块墙板总成5之间；所述负压风管8设于接地辊7的下方，负压风管8上方设有吸风口10；
33.在墙板总成5的外侧，所述带轮4安装在伸出的接地辊轴上，电机3通过皮带连接带
轮4驱动接地辊7转动；
34.所述墙板总成5包括墙板25、电极调节器23，所述墙板25上设有负压风管安装长孔19、接地辊轴安装孔、扇形通孔22；所述扇形通孔22的左、右两侧分别设有弧形条形槽口，分别为弧形条形槽口ⅰ21、弧形条形槽口ⅱ24；所述电极调节器23置于所述扇形通孔22上方，且上、下两端分别通过角度调节螺栓34安装于弧形条形槽口上；
35.所述电极调节器23包括托板30、角度调节螺栓34、距离调节螺母29、电极管夹32、管夹紧固螺栓33、丝杆27，其中托板30为狭长梯形板，其上设有比电极管外径大的长圆形槽口31，用于电极管16在槽口内左右平移，托板30上固定设有钢块28，钢块28中心开有光孔，丝杆27穿过钢块光孔，在钢块28两侧的丝杆27上分别设有距离调节螺母29，通过距离调节螺母29来调节丝杆27的前后位置，丝杆27末端焊接电极管夹32，管夹开口处通过管夹紧固螺栓33闭合，工作时拧紧螺栓实现电极管16的固定；
36.所述喂料淌板6、回收淌板9安装在两块墙板25中间，前者置于接地辊7斜上方，用以投放并引导籽棉物料经过高压静电场通道，后者置于接地辊7斜下方，用于引导回收分选后的籽棉。
37.所述负压风管8通过负压风管高低调节装置来调节高低，所述负压风管高低调节装置由调节螺栓26和顶块20构成，通过调节顶块20上的调节螺栓26伸出量，顶起或回落负压风管8，进而调整吸风口10和接地辊7之间的距离。
38.所述接地辊7的辊轴通过轴承18与墙板25连接；所述负压风机11的下方设有风机升降装置12，通过风机升降装置12调节负压风机11的高低。所述静电发生器13为负高压直流静电发生器，电流、电压参数可调。所述接地辊7、轴承18上设有接地端子。所述喂料淌板6、回收淌板9、墙板25均为耐高压静电击穿的材料制成。
39.在实际使用中，本发明的机架1由竖支腿、横支撑、纵支撑、墙板支撑梁17构成，上述横梁、支腿、横纵支撑均为角钢型材且通过焊接搭建。所述墙板支撑梁17两端设有光孔，墙板总成5通过螺栓安装其上。所述操作台2置于整机右侧，操作台2放置静电发生器13、变频器14用以控制静电、动力输入参数；所述带轮4安装在接地辊轴上，电机3通过皮带连接带轮4驱动接地辊7转动；所述墙板总成5上的轴承18、负压风管高低调节装置、电极调节器23，三者安装在墙板25的一侧，其中墙板25设有弧形条形槽口，扇形通孔22。角度调节螺栓34与弧形条形槽口配合，工作时用以改变电极调节器23的角度，进而调节所带电极管16相对于接地辊的距离；所述电极调节器23可以安装一组、两组或者多组，所述电极调节器23包括托板30、角度调节螺栓34、距离调节螺母29、电极管夹32、管夹紧固螺栓33、丝杆27，其中托板30为厚度5mm的狭长梯形钢板，稍窄一端开有与电极管16外径略大的槽口31，因此电极管16可在槽口31内进行平移。托板30稍宽一端垂直焊接有20mm
×
20mm
×
5mm的钢块28，钢块28中心开有光孔，丝杆27穿过钢块光孔，通过两枚距离调节螺母29调节丝杆前后位置，进而移动电极管夹32的前后位置。丝杆27末端焊接电极管夹32，管夹开口处通过管夹紧固螺栓33闭合，工作时拧紧螺栓实现电极管16的固定。
40.所述喂料淌板6、回收淌板9安装在两块墙板25中间，前者置于接地辊7斜上方，用以投放并引导物料经过电场通道，后者置于接地辊7斜下方附近，用于回收分选后的籽棉。实际操作时喂料淌板6、回收淌板9的角度、位置参数均可按照实验方案调节；所述接地辊7、负压风管8安装在两块墙板25中间，负压风管8上方设有吸风口10，安装时负压风管吸风口
10与接地辊7保持一定距离，由于负压风管8可通过负压风管高低调节装置上下移动，故该距离可根据要求调节；所述负压风机11、风机升降装置12置于整机左侧，进风口与负压风管8一端连接，工作时由负压风机11形成适当风压，将接地辊7上的残膜吸除，经过残膜片出口15回收。
41.工作时，接通电源，电机3通过带轮4驱动接地辊7转动，负压风机11开始工作，将机采籽棉均匀通过喂料淌板6，送至静电场通道，所述静电场通道是由高压静电发生器，与放电电极管相连所形成的电场环境，当夹杂残膜等异纤的籽棉，下落至静电场通道时，残膜和籽棉在高压静电场中荷电，由于残膜质量轻，密度小，在电场中很难失去电荷，故其会吸附在接地辊7，随着接地的接地辊7一起转动，当其转动到下方时，随后被负压风吸入负压风管8；而籽棉由于其重力远大于所受到的电场力，故其会在重力的作用下向下经过回收淌板9送至籽棉回收装置。
42.上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。