液壓打包機的節能設計之一
以下以液壓擊包機為例,詳細說明其在壓縮棉包過程中所涉及的機械結構與能源消耗情況:
在擊包機壓縮棉包的過程中,轉箱階段是關鍵環節。在此期間,預壓/拉料結構和主壓/脫箱結構均處于運行狀態,但轉箱過程較短,僅需12秒。因此,預壓/拉料結構在90%以上的運行時間內均處于工作狀態,而主壓/脫箱結構則在兩個待機階段——“脫絲、系縛過程”和“待機(等待)+轉箱過程”期間停止運行。在此期間,主壓機電停轉,有助于降低擊包機的能耗。
烏茲別克斯坦采用的舊式液壓擊包機,其主壓機電在待機階段會停止運行,這種設計在一定程度上提高了能源效率。然而,頻繁的啟動與停止會導致主壓機電受到較大損耗,同時也會對電路中的相關元件造成損害。據資料顯示,盡管烏茲別克斯坦的老式擊包機每小時僅擊包7包,其主壓機電線圈仍因過熱而頻繁損壞。因此,對于每小時擊包超過10包的液壓擊包機,尤其是高密度棉花擊包機,這種待機階段的能源中斷方式并不適用。
根據棉花的回潮率6%計算,我國的棉花擊包機將227kg棉花壓縮至0.5m,需要352噸的壓縮力;而烏茲別克斯坦的擊包機將225kg棉花壓縮至0.52m,需484噸的壓縮力,壓縮力增加了37%。這表明,生產高密度棉包需要擊包機提供更大的壓縮力。在相同生產功率下,高密度棉花擊包機的機電功率也需相應提升。例如,生產功率均為20包/小時的擊包機,我國的主機功率為90kW,而烏茲別克斯坦的主機功率為132kW,增加了46.7%。由此可見,高密度棉花擊包機的噸皮棉電耗將顯著降低。
目前,全球主要棉花生產國使用的擊包機均采用雙棉箱、雙工位結構,雙工位上分別設有預壓/拉料(收棉)結構和主壓(縮)/脫箱結構。這兩部分的能源系統均采用液壓缸,能源來源為機電與液壓泵構成的機電泵組。機電泵組通過液壓油驅動液壓缸,擊包機所消耗的約95%的電能均用于這兩部分結構。因此,針對高密度棉花擊包機,必須對這兩部分結構的控制方式、機電泵組的配置及控制策略進行優化,以有效降低噸皮棉電耗。


