棉纤维制样装置的制作方法

本发明属于棉纤维打卷、牵伸、制样技术领域，更具体地说，是涉及棉纤维制样装置。

背景技术：

棉纤维短绒率是评价棉花品质等级的重要技术指标，在进行棉纤维短绒率检测之前需要对棉纤维制样，即将棉纤维制成样卷。现有技术中，将2.5克棉纤维制样，是一道非常关键的工序，样卷的质量直接影响测试的结果。

目前，国内外的棉纤维制样一般采用y111a型手摇纤维引伸器，上述纤维引伸器采用手摇的方式，制样过程大约需要15-30分钟的时间，制样效率低；且采用其制出的样品，棉纤维松散度大，卷曲不均匀，导致检测不合格。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供棉纤维制样装置，以解决现有技术中存在的棉纤维样品松散度大、不均匀的技术问题，能够达到棉纤维样品松散有序且提高工作效率的技术效果。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供棉纤维制样装置，包括用于运送棉花的送棉单元、与所述送棉单元的出口连接且用于将棉花制成松散有序的棉纤维的牵伸单元以及与所述牵伸单元的出口连接且用于将棉纤维收集和混合制成检测用棉片的收棉单元；

所述牵伸单元包括至少沿棉纤维输送方向依次布置并对棉纤维依次进行牵伸操作的第一牵伸机构以及第二牵伸机构，所述第二牵伸机构的牵伸速度大于所述第一牵伸机构的牵伸速度。

进一步地，所述牵伸单元还包括第三牵伸机构以及第四牵伸机构，所述第一牵伸机构、所述第二牵伸机构、所述第三牵伸机构和所述第四牵伸机构顺次布置，所述第一牵伸机构、所述第二牵伸机构、所述第三牵伸机构和所述第四牵伸机构的牵伸速度比为1:2:4:8。

进一步地，所述第一牵伸机构、所述第二牵伸机构、所述第三牵伸机构和所述第四牵伸机构的结构相同，所述第一牵伸机构包括牵伸机架、与所述牵伸机架转动连接的第一压辊、与所述牵伸机架转动连接且位于所述第一压辊下方的第二压辊、与所述第一压辊连接且用于将第一压辊压接在所述第二压辊上的调节组件以及与所述第二压辊的一端连接的电机。

进一步地，所述第一压辊的外表面设有皮质层；所述第二压辊的外表面设有金属层，且所述金属层设有沿所述第二压辊的轴向设置的若干平行且间隔均布的条形压纹。

进一步地，所述调节组件包括两个分别与所述第一压辊两端转动连接的滑块、两个分别固定于两个所述滑块上部的导向柱、位于所述滑块上方且与两个所述导向柱滑动连接的压紧横梁、两个分别套接于两个所述导向柱外部的弹簧以及固定于所述牵伸机架上且测杆底端抵接在所述压紧横梁上部的微分头，所述滑块位于所述牵伸机架上设有的滑槽内且与所述牵伸机架滑动连接。

进一步地，所述牵伸机架包括平行对称布置的左立板和右立板、与所述左立板和所述右立板的上部分别连接的顶梁以及与所述左立板和所述右立板的下部分别连接的牵伸底板，所述第二压辊的两端分别与所述左立板和所述右立板转动连接，所述左立板和所述右立板相对的内侧表面上分别对称设有所述滑槽。

进一步地，所述送棉单元包括送棉机架、与所述送棉机架的入料端转动连接的入料滚轮轴、与所述送棉机架的出料端转动连接的第一出料滚轮轴、位于所述第一出料滚轮轴上部且与所述第一出料滚轮轴平行间隙设置的第二出料滚轮轴、套接在所述入料滚轮轴和所述第一出料滚轮轴外部的送料传动带以及与所述第一出料滚轮轴的一端连接的用于驱动所述第一出料滚轮轴转动的传动机构。

进一步地，所述传动机构包括与所述牵伸单元的转动部位连接的第一同步带轮、与所述第一出料滚轮轴的一端固定连接的第二同步带轮以及连接所述第一同步带轮和所述第二同步带轮的同步带。

进一步地，所述收棉单元包括底座、与所述底座滑动连接的收棉支架、位于所述收棉支架上且与所述收棉支架转动连接的绒辊、固定于所述底座上且位于所述收棉支架的远离牵伸机构的对侧的弹簧板以及位于所述收棉支架与所述弹簧板之间且沿所述收棉支架的滑动方向设置的调节弹簧，所述绒辊的外表面与所述第一压辊外表面抵接且线接触。

进一步地，所述牵伸单元位于所述底座上。

本发明提供的棉纤维制样装置的有益效果在于：本发明的棉纤维制样装置采用送棉单元进行自动送料，在棉花进行牵伸前对棉花进行预处理，使其顺畅且精准地喂入牵伸机构，棉纤维依次进入前后设置的牵伸机构，通过牵伸速度逐渐增加，牵伸单元之间的棉纤维被拉扯开，从而将相互纠缠的棉纤维变成松散有序的棉纤维，以满足检测的要求，最后利用收棉单元将棉纤维收集并混合制成检测用棉片，为后续检测提供了方便。本装置解决了现有技术中存在的棉纤维样品松散度大、不均匀的技术问题，能够达到棉纤维样品松散有序且提高工作效率的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的棉纤维制样装置的立体结构示意图；

图2为图1中的送棉单元的结构示意图；

图3为图1中的牵伸机构的结构示意图；

图4为图1中的收棉单元的结构示意图；

图5为图1中的底座的结构示意图。

其中，图中各附图标记：

1—送棉单元；1-1—送料传送带；1-2—右竖板；1-3—左侧挡棉板；1-4—左竖板；1-5—轴承座；1-6—入料滚轮轴；1-7—送棉底板；1-8—右侧挡棉板；1-9—顶部横梁；1-10—压紧弹簧；1-11—蝶型螺母；1-12—导向柱；1-13—右侧压紧块；1-14—第二出料滚轮轴；1-15—左侧压紧块；1-17—第一出料滚轮轴；2—第一牵伸机构；2-1—微分头；2-2—顶梁；2-3—右立板；2-4—导向柱；2-5—调整弹簧；2-6—滑块；2-7—第一压辊；2-8—第二压辊；2-9—牵伸底板；2-10—联轴器；2-11—电机侧板；2-12—电机；2-13—电机底板；2-14—压紧横梁；2-15—左立板；3—第二牵伸机构；4—第三牵伸机构；5—第四牵伸机构；6—收棉单元；6-1—绒辊；6-2—l型左板；6-3—滑块连接板；6-4—导轨滑块；6-5—l型右板；6-6—收棉立板；6-7—调节弹簧；6-8—弹簧板；6-9—调节板；6-10—锁紧螺母；6-11—六角螺栓；7—底座；7-1—固定罗拉底板；7-2—底座左侧板；7-3—底座底板；7-4—垫板；7-5—接料底板；7-6—底座右侧板；7-7—直线导轨；7-8—工作平台。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参照图1所示，本发明的棉纤维制样装置包括用于运送棉花的送棉单元1、与所述送棉单元1的出口连接且用于将棉花制成松散有序的棉纤维的牵伸单元以及与所述牵伸单元的出口连接且用于将棉纤维收集和混合制成检测用棉片的收棉单元6；所述牵伸单元包括至少沿棉纤维输送方向依次布置并对棉纤维依次进行牵伸操作的第一牵伸机构2以及第二牵伸机构3，所述第二牵伸机构3的牵伸速度大于所述第一牵伸机构2的牵伸速度。

上述棉纤维制样装置采用送棉单元1进行自动送料，在棉花进行牵伸前对棉花进行预处理，使其顺畅且精准地喂入牵伸机构，棉纤维依次进入前后设置的牵伸机构，通过牵伸速度逐渐增加，牵伸单元之间的棉纤维被拉扯开，从而将相互纠缠的棉纤维变成松散有序的棉纤维，以满足检测的要求，最后利用收棉单元6将棉纤维收集并混合制成检测用棉片，为后续检测提供了方便。本装置解决了现有技术中存在的棉纤维样品松散度大、不均匀的技术问题，能够达到棉纤维样品松散有序且提高工作效率的技术效果。

请参照图1所示，作为本发明提供的棉纤维制样装置的一种具体实施方式，所述牵伸单元还包括第三牵伸机构4以及第四牵伸机构5，所述第一牵伸机构2、所述第二牵伸机构3、所述第三牵伸机构4和所述第四牵伸机构5顺次布置，所述第一牵伸机构2、所述第二牵伸机构3、所述第三牵伸机构4和所述第四牵伸机构5的牵伸速度比为1:2:4:8。

上述棉团纤维的牵伸主要是利用前后设置的牵伸机构之间的速度差来实现的，通过调节四个牵伸机构(指的是所述第一牵伸机构2、所述第二牵伸机构3、所述第三牵伸机构4和所述第四牵伸机构5，下同)的牵伸速度比为1:2:4:8，使棉纤维向下一个牵伸机构运动时速度逐渐加快，使得牵伸机构之间对棉团纤维产生的牵伸力逐步稳定增加，使得牵伸机构之间对棉团纤维被均匀拉扯开，杂乱无序的棉团纤维经过四次牵伸作用形成松散有序的棉纤维。

请参照图1所示，作为本发明提供的棉纤维制样装置的一种具体实施方式，所述第一牵伸机构2、所述第二牵伸机构3、所述第三牵伸机构4和所述第四牵伸机构5的结构相同，所述第一牵伸机构包括牵伸机架、与所述牵伸机架转动连接的第一压辊2-7、与所述牵伸机架转动连接且位于所述第一压辊2-7下方的第二压辊2-8、与所述第一压辊2-7连接且用于将第一压辊2-7压接在所述第二压辊2-8上的调节组件以及与所述第二压辊2-8的一端连接的电机2-12，棉纤维从第一压辊2-7和第二压辊2-8之间通过，调节组件使得第一压辊2-7对第二压辊2-8产生压紧力(也称之为握持力)，通过握持力使得棉纤维从第一压辊2-7和第二压辊2-8之间通过时被拉扯，通过握持力与每个牵伸机构的速度差相结合，使得棉团纤维依次经过四个牵伸机构后变成松散有序的棉纤维。

上述牵伸机构的工作过程为，棉团纤维通过送棉单元1进入牵伸机构，首先进入第一牵伸机构2，棉团纤维从第一压辊2-7和第二压辊2-8之间通过，通过握持力的作用，棉团纤维被拉扯，然后在依次通过第二牵伸机构3、第三牵伸机构4以及第四牵伸机构5，通过握持力与每个牵伸机构的速度差相结合，使得棉团纤维依次经过四个牵伸机构后变成松散有序的棉纤维，且工作效率高。

请参照图1和图3所示，作为本发明提供的棉纤维制样装置的一种具体实施方式，所述第一压辊2-7的外表面设有皮质层，皮质层具备一定的弹性和硬度，并且要有耐磨性、吸湿性、抗老化性、放湿性和抗静电性，能够防止缠辊现象，皮质层为在第一压辊2-7的轴芯外包覆材料(一般为丁腈)，同时对表面进行防缠处理；所述第二压辊2-8的外表面设有金属层，且所述金属层设有沿所述第二压辊2-8的轴向设置的若干平行且间隔均布的条形压纹，条形压纹能够与第一压辊2-7之间产生更大的摩擦力，通过压紧力和摩擦力的共同作用使得第二压辊2-8带动第一压辊2-7转动。

请参照图1和图3所示，作为本发明提供的棉纤维制样装置的一种具体实施方式，所述调节组件包括两个分别与所述第一压辊2-7两端转动连接的滑块2-6、两个分别固定于两个所述滑块2-6上部的导向柱2-4、位于所述滑块2-6上方且与两个所述导向柱2-4滑动连接的压紧横梁2-14、两个分别套接于两个所述导向柱2-4外部的调整弹簧2-5以及固定于所述牵伸机架上且测杆底端抵接在所述压紧横梁2-14上部的微分头2-1，所述滑块2-6位于所述牵伸机架上设有的滑槽内且与所述牵伸机架滑动连接，微分头2-1包括不可动的安装套、轴套和可动的测杆、微分筒、微调钮，测杆的底端抵接在压紧横梁2-14上，调整测杆的伸长量进而调整对压紧横梁2-14的压力，从而控制使第一压辊2-7被压紧在第二压辊2-8上。

使用时，调节微分头2-1的伸长量作用于压紧横梁2-14上，压紧横梁2-14压缩调整弹簧2-5压紧滑块2-6，滑块2-6受压紧力作用使第一压辊2-7被压紧在第二压辊2-8上，电机2-12顺时针转动，通过联轴器2-10与第二压辊2-8连接使其顺时针转动，在压紧力及摩擦力的作用下第一压辊2-7逆时针转动；调整弹簧2-5和滑块2-6的主要作用是在保证第一压辊2-7压力的同时还可以上下滑动，当棉团纤维过厚时，滑块2-6可以向上压缩调整弹簧2-5打开第一压辊2-7和第二压辊2-8之间的距离，使棉团纤维安全通过，不至于卡死在第一压辊2-7和第二压辊2-8之间，保证了工作的顺利进行。

请参照图1和图3所示，作为本发明提供的棉纤维制样装置的一种具体实施方式，牵伸机架包括平行对称布置的左立板2-15和右立板2-3、与左立板2-15和右立板2-3的上部分别连接的顶梁2-2以及与左立板2-15和右立板2-3的下部分别连接的牵伸底板2-9，第二压辊2-8的两端分别于左立板2-15和右立板2-3转动连接，左立板2-15和右立板2-3相对的内侧表面上分别对称设有所述滑槽，第一压辊2-7和第二压辊2-8上下平行布置，电机2-12通过联轴器2-10与第二压辊2-8的一端固定连接，电机2-12的外部设有壳体，壳体包括位于侧部的电机侧板2-11和位于底部的电机底板2-13，电机底板2-13固定安装于牵伸底板2-9上

请参照图1和图2所示，作为本发明提供的棉纤维制样装置的一种具体实施方式，所述送棉单元1包括送棉机架、与所述送棉机架的入料端转动连接的入料滚轮轴1-6、与所述送棉机架的出料端转动连接的第一出料滚轮轴1-17、位于所述第一出料滚轮轴1-17上部且与所述第一出料滚轮轴1-17平行间隙设置的第二出料滚轮轴1-14、套接在所述入料滚轮轴1-6和所述第一出料滚轮轴1-17外部的送料传动带1-1以及与所述第一出料滚轮轴1-17的一端连接的用于驱动所述第一出料滚轮轴1-17转动的传动机构；送棉机架包括分别与入料滚轮轴1-6和第一出料滚轮轴1-17的两端通过轴承转动连接的左竖板1-4和右竖板1-2，轴承安装在轴承座1-5内，左竖板1-4的上部连接高度高于送料传动带1-1上表面的左侧挡棉板1-3，用于防止棉花从送料传动带1-1的侧部滑落，右竖板1-2的上部连接高度高于送料传动带1-1上表面的右侧挡棉板1-8，用于防止棉花从送料传动带1-1的侧部滑落，左竖板1-4和右竖板1-2的底部通过送棉底板1-7连接。

上述送棉单元1的结构简单、紧凑，通过送料传动带1-1进行送料，实现了送料的自动化，棉花经过第二出料滚轮轴1-14和第一出料滚轮轴1-17之间进行预处理后进入牵伸机构。

请参照图1和图2所示，作为本发明提供的棉纤维制样装置的一种具体实施方式，第二出料滚轮轴1-14的两端分别连接用于将第二出料滚轮轴1-14压接在第一出料滚轮轴1-17外表面的压紧结构，压紧结构包括连接于左竖板1-4上部的左侧压紧块1-15、连接于右竖板1-2上部的右侧压紧块1-13、连接左侧压紧块1-15和右侧压紧块1-13上部的顶部横梁1-9、分别竖直插接于左侧压紧块1-15和右侧压紧块1-13内的导向柱1-12、套接在导向柱1-12上部的压紧弹簧1-10以及与导向柱1-12顶部螺纹连接的蝶形螺母1-11，两侧的导向柱1-12的底部分别固定在左竖板1-4和右竖板1-2的顶部，两侧的导向柱1-12分别与左侧压紧块1-15和右侧压紧块1-13滑动连接，压紧弹簧1-10套接在导向柱1-12的伸出左侧压紧块1-15和右侧压紧块1-13的上部，通过旋转蝶形螺母1-11使套在导向柱1-12上的压紧弹簧1-10收缩进而压紧左侧压紧块1-15和右侧压紧块1-13，顶部横梁1-9保证了左右压紧块的受力均匀，第二出料滚轮轴1-14通过左侧压紧块1-15和右侧压紧块1-13侧壁上的轴孔与左侧压紧块1-15和右侧压紧块1-13相连接，左侧压紧块1-15和右侧压紧块1-13被向下压紧带动第二出料滚轮轴1-14，所以第二出料滚轮轴1-14在压紧弹簧1-10的作用下被压紧，与第一出料滚轮轴1-17相互作用压紧棉团纤维形成握持力。

请参照图1-3所示，作为本发明提供的棉纤维制样装置的一种具体实施方式，所述传动机构包括与所述牵伸单元的转动部位连接的第一同步带轮8-3、与所述第一出料滚轮轴1-17的一端固定连接的第二同步带轮8-1以及连接所述第一同步带轮8-3和所述第二同步带轮8-1的同步带8-2，上述转动部位指的是第一牵伸机构2的第二压辊2-8的一端。

上述传动机构的动力来源于第一牵伸机构2，电机2-12转动，带动第一同步带轮8-3转动，通过同步带8-2将转动传递给第二同步带轮8-1，从而带动第一出料滚轮轴1-17转动，进而带动送料传动带1-1运动，从而给送棉单元提供了动力来源，带动棉团纤维向后移动，进而完成棉团纤维的送料。上述送棉单元1送料间接利用了牵伸单元的动力源，在满足功能的前提下优化了装置结构，减少了电机的使用，保证了装置的平稳运行，节约了能源，降低了成本，提高了效率。

请参照图1、图4和图5所示，作为本发明提供的棉纤维制样装置的一种具体实施方式，所述收棉单元6包括底座7、与所述底座7滑动连接的收棉支架、位于所述收棉支架上且与所述收棉支架转动连接的绒辊6-1、固定于所述底座7上且位于所述收棉支架的远离牵伸机构的对侧的弹簧板6-8以及位于所述收棉支架与所述弹簧板6-8之间且沿所述收棉支架的滑动方向设置的调节弹簧6-7，调节弹簧6-7套接在六角螺栓6-11上，六角螺栓6-11的一端与收棉支架(具体为收棉支架的收棉立板6-6)固定另一端穿过弹簧板6-8，弹簧板6-8的外侧设有调节板6-9，通过锁紧螺母6-10与六角螺栓6-11配合，将调节板6-9和弹簧板6-8固定在一起，所述绒辊6-1的外表面与所述第一压辊2-7外表面抵接且线接触；收棉支架包括分别与绒辊6-1的两端转动连接的l型左板6-2和l型右板6-5、连接l型左板6-2和l型右板6-5侧部的收棉立板6-6，l型左板6-2和l型右板6-5通过位于底部的滑块连接板6-3连接，在滑块连接板6-3的底部设有导轨滑块6-4，通过导轨滑块6-4与底座7上设有的直线导轨7-7连接；底座7包括用于连接的送棉单元1的固定罗拉底板7-1、位于所述固定罗拉底板7-1后侧且用于连接牵伸机构的垫板7-4、位于垫板7-4后侧且用于连接收棉支架的接料底板7-5、位于接料底板7-5中部的工作平台7-8、位于工作平台7-8上的直线导轨7-7、位于罗拉底板7-1、垫板7-4和接料底板7-5底部且用于连接三者且分别位于两侧的底座左侧板7-2和底座右侧板7-6以及位于底座侧板7-2底部且与其垂直固定设置的底座底板7-3。

上述收棉单元6结构简单紧凑，弹簧板6-8固定在接料底板7-5上，滑块连接板6-3和导轨滑块6-4通过螺钉连接，放置在直线导轨7-7上，使滑块连接板6-3可以前后滑动，同时带动绒辊6-1前后滑动；另一方面调节弹簧6-7压紧收棉立板6-6使绒辊6-1被向前压紧，使绒辊6-1在被压紧的同时可以随着棉纤维量的增多而向后移动，即保证了棉纤维的混合又防止棉纤维卡死。

牵伸完成的棉纤维经过2-7皮辊和2-8直纹辊金属辊被送到6收棉单元件上混合收集。6-7长弹簧压紧6-6收棉立板使6-1绒辊被向前压紧，此时绒辊被压紧在2-7皮辊上，通过摩擦力作用绒辊顺时针转动，逐渐收集牵伸完成的棉纤维，形成有序的厚棉片；收棉单元6件主要起到收集和混合的作用，经牵伸的棉纤维虽以达到检测要求，但整体相对松散不利于后续的工作，因此利用收棉单元将棉纤维收集并混合制成检测用棉片，为后续检测提供了方便；底座7主要起支撑定位作用，底座7不仅用于连接收棉单元6，并且连接着位于前部的牵伸单元和送棉单元1，将送棉单元1、牵伸单元和收棉单元6结合在一起，结构更加紧凑，底座7既为电机2-12等传动部件提供了定位场所，同时也使装置整体达到一定的高度，方便工作人员进行操作。

本棉纤维制样装置是集送料、牵伸、混合为一体的自动化装置，现有技术中的牵伸制样装置并没有达到此等自动化程度，本装置提高了牵伸制样的效率，为后续的检测带来了极大的方便。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。