原棉清理机构技术领域
本发明涉及作为轧棉或将棉纤维与棉籽分离的工业过程之前的准备
工序能够将收割时附在棉花上的大多数杂质分离的原棉清理机构。所述
清理机构可应用于剥离式(strippertype)棉花收割机的收割机头、在田
野上操作的用于棉花处理的静止设备以及轧棉厂的各工序中，在连续的
多级中对棉花进行有效的双重清理，获得更洁净更好品质的产品。所述
清理机构能够在对棉花进行更好的清理的同时进行接连不断的处理。
背景技术
在收割时携带有棉籽的原棉需要经过由清理机构或装置进行的各种
处理，以使具有尽可能少量杂质的棉花进入轧棉工序。必须将绿蒴果、
棉铃(心皮)屑、枝秆、尘土和叶屑等杂质分离以获得洁净的纤维，洁
净的纤维是纺纱、织造、染色和制造等后续纺织工序的品质条件或因素。
清理设备和机构位于收割与轧棉之间的工序的不同段，在轧棉后辅有用
于清理纤维的其它不同的清理装置。
目前有安装于收割机的通常被称为预清理设备的商售棉花清理机
构，以及位于为了棉花的运输而收集和装载棉花的区域的其它静止设备。
当轧棉机不得不加工具有更多杂质的棉花(如使用剥离式系统收割的棉
花)时，所述设备应该会更加复杂。
发明内容
由于进入的棉花团根据期望的清理品质而经受一级或多级的上升清
理工序，本发明的清理机构提供了更有效的清理，从而实现了加工棉花
品质的提升。
尽管本发明的首要或最初目的是用作剥离式棉花收割机的收割机机
头的一部分，但是由于其适应性，本发明可以容易地应用于田野上的静
止清理机构，甚至应用于轧棉厂中的设备等更大的设备。
构造性和功能性元件被布置用来在清理工序中获得更大的功效，从
而取得加工产品的数量和品质的提升。清理机构的设计适于应用于有限
的区域，例如收割机的收割机机头等。
请注意，在纺织工业中人们越来越关注来自于棉花植株的植物纤维
的存在，这样的植物纤维(尤其是皮屑)会污染棉花纤维且影响纺纱产
品的品质，这在作物已经冻结、变干且容易脱落下导致问题的枝秆及碎
片时使用剥离系统进行的晚收中更为严重。
对于上面所述的问题，现有的大多数清理设备具有对在第一级中还
没有被清理器接收的棉花进行回收的装置，并且这些清理设备也在对可
能导致所述问题的杂质或残屑进行“回收”，同时实际上从全部的弃渣中
“回收”一些棉花，这没有任何显著的益处。
因此，本发明的目的是：在不使用回收装置的情况下，在清理滚筒
进行处理之前的级中进行无损的且无论在单级、双级还是更多级中均能
实现有效的清理的棉花处理，从而提高产品的品质。所述的处理不包括
任何的回收级。
为了获得所述的处理，本发明的原棉清理机构的优选实施例包括：
a.棉花传输进料装置；
b.托架，所述托架位于所述棉花传输进料装置的下方；
c.至少一个清理模块，所述模块包括：
i.具有锯齿状表面的旋转清理滚筒，所述旋转清理滚筒接收和处
理来自所述棉花传输进料装置的棉花；
ii.旋转刷，所述旋转刷的末端与所述旋转清理滚筒的所述锯齿状
表面接触；
d.管道，所述管道将至少一个旋转刷与棉花接收器连通；和
e.棉花传输装置，用来将棉花从所述棉花接收器提取至卸载装置中。
当收割机进行轧棉时，本发明的清理机构包括在棉花清理工序中以
连续的方式运行的组件。清理工序明确地在两个连续的级中操作，在两
个级中都对全部棉花进行处理并且产生实际有效的两步、三步或多步清
理，这构成了本清理机构的主要优势。此外，如下面详细公开的那样，
在所述级中的棉花流是上升的，这是促进杂质与棉花分离的特征。
附图说明
为了清楚地理解和容易地实施本发明，附图中已经给出本发明的一
个优选实施例，附图是示例性的和非限制性的，其中：
图1是根据本发明第一实施例的具有单级的棉花清理机构的收割机
机头的示意性侧视立体截面图。
图2是根据本发明第二实施例的具有两个连续级的清理机构的收割
机机头的示意性侧视截面图。
图3是图2的收割机机头的示意性侧视立体截面图。
在所有的附图中，同样的附图标记对应于本发明的相同元件。
具体实施方式
图1示出了作为剥离式机器的收割机机头的一部分的单级清理机构。
在所述图1中，绘出了被布置成上升的斜坡且横跨整个收割机机头宽度
的由突爪(finger)或齿(teeth)形成的具有沟槽的网栅、格栅或大“梳
子”1，以这样的方式，一旦所述机器前进，棉株和棉叶就经由所述沟槽
向下传送，但是从植株中留下并摘下或剥离出棉铃，并将棉铃留存在所
述网栅或格栅上。
在优选实施例中，网栅或格栅1的所述突爪或齿具有“V”或“U”
形状的肋条状外形，且所述突爪或齿的装配在垂直方向上是刚性的但是
在水平方向上允许柔性运动或振荡运动。
在网栅或格栅1的上方，设置有具有铲刀的旋转栅门2或旋转转子，
所述铲刀具有柔性边缘，且设置有用于调整旋转栅门2的位置和旋转速
度的装置(未示出)。通过旋转栅门2的旋转，旋转栅门2的铲刀将网栅
1上的棉铃推向网栅1的高部直至棉铃溢出网栅1的上端从而进入下一
级。
棉花传输进料件3(本发明的优选实施例中是带翅片滚轴)在凹形托
架4上运行，以与旋转栅门2同向的低转速旋转，推动从所述旋转栅门2
接收来的棉花。所述托架4是基本平滑且稍微凹陷的，不具有穿孔或突
起。
紧接着所述凹形托架4的是清理机构本体，清理机构本体包括旋转
清理滚筒5，旋转清理滚筒5的长度也横跨收割机机头的整个宽度。它的
圆柱形外周覆盖有锯齿状/齿状部或区域，所述区段或区域具有锋利的且
打磨光滑的齿状外形，当该部或区域在一个方向上转动时所述齿状外形
抓紧棉花并且在反方向上转动时所述齿状外形容易地松脱棉花或解下棉
花。所述旋转清理滚筒5以高的外周切向速度(根据需要可调)旋转，
钩挂住由棉花传输进料件3或带翅片滚轴传输来的棉花，对附着于旋转
清理滚筒5的棉花团产生快速的加速度和离心作用。
在使附着于其上的棉花受到离心作用的旋转清理滚筒5的上方，在
与所述旋转清理滚筒5相切的位置处设置有旋转圆柱刷6，所述旋转圆柱
刷的顶端正好接触旋转清理滚筒5的锯齿状部的端部。
由折叠或弯曲的金属片或金属板构成的导向器沿着收割机机头的整
个宽度延伸，并且能够对洁净棉花的流动进行引导。
旋转圆柱刷6优选由数个纵向单元组成，其顶端与旋转清理滚筒5
的锯齿状部的端部接触，使被钩在滚筒的齿上的棉花松脱。优选地，旋
转刷6的外周切向速度是清理滚筒5的外周切向速度的大约两倍。最后，
朝着被图示为螺旋输送器的棉花传输装置8，所述旋转刷6将棉花卸载进
管道11。
图2和图3示出了双级清理机构的优选实施例，双级清理机构具有
两个旋转清理滚筒5、5b和两个旋转刷6、6b。第二清理级能够大大提升
棉花的品质，且第二清理级的运行操作与更改单级清理机构组件的速度、
直径或尺寸相比更加有效。基本上由旋转清理滚筒5b和旋转刷6b形成
的被布置为上部清理模块的第二级还优化了双级清理机构所占据的空间
利用。
在所述旋转清理滚筒5的下方具有两个静态刷9，静态刷9沿着收割
机机头的宽度延伸并且由长且柔性的纤维制成，静态刷9的位置能够相
对于滚筒5进行调节以此控制在滚筒5上的接触和压力效果。在特殊的
情况或特殊的条件下，可以设置3个或以上的静态刷9以确保对棉花的
最有效的钩挂。
一组杆10沿着收割机机头的整个宽度延伸，杆10具有与旋转清理
滚筒5大体相同的长度，彼此平行且与所述旋转清理滚筒5的纵轴平行，
杆10部分地围绕旋转清理滚筒5。杆10之间保持预定的距离，且杆10
相对于清理滚筒5的锯齿状部的外周的间隔是可调的。杆10借助于离心
作用和冲击或摩擦效应有助于异物的排除，将所述异物与被钩在清理滚
筒5锯齿状部继续沿着转动弧的棉花分离。
假如有必要获得更高品质的棉花或提高棉花质量，可以设置更多级，
所述更多级具有相应的额外的滚轮和刷。
在第二清理级中，仅需要一个静态刷9b，这是由于这样的事实：在
棉花路径的这部分中，棉花是部分洁净的、敞开的且海绵状的，且单个
刷就足以在无棉花损失的风险下“钩挂”棉花。这与第一清理级期间的
条件十分不同，在第一清理级中，从植株中新轧的棉花具有非常多的妨
碍棉花附着于锯齿状滚筒的杂质(叶屑、绿蒴果、枝秆和铃壳等)，因而
需要一个以上的静态刷9。
所述静态刷9、9b是纵向静态刷，所述静态刷在相对于锯齿状滚筒
的外周成角度的位置处具有长且柔性的纤维，且该静态刷具有可调的压
力。静态刷9、9b对位于锯齿状滚筒上的棉花流进行梳理以使棉花流与
锯齿状部齐平，确保棉花被紧抓并且使重的异物与棉花分离并被除去。
整理并平整棉花的这些静态刷可以是两个或以上，以确保锯齿状清理滚
筒对棉花的完整抓取而不用使用对未抓取的棉花进行回收的装置。
上面提及的与旋转清理滚筒5、5b平行的且等间隔的杆10、10b具
有预定的直径、间隔以及与锯齿状部相距的距离，且均能够根据需要进
行调节，所述杆通常是圆柱形的，或者具有方形或多边形的截面。优选
地，这些平行杆10、10b不包括横向组件，因为横向组件会钩住棉花。
在图2所示的实施例中，管道11b能够对被旋转刷6排出的棉花进
行引导直至棉花与第二旋转清理滚筒5b接触。
在图1和图2所示的实施例中，管道11能够分别对被旋转刷6、6b
排出的棉花进行引导直至到达棉花接收器7，棉花接收器7包括棉花传输
装置8，棉花传输装置8水平地将棉花移动至收割机机头的一侧或两侧，
从而将棉花移动至相应的卸载区(未示出)。所述棉花传输装置8可以是
传送带、链或螺旋式的，或者可以是气动或气流式的其它形式。
关于本发明的清理机构的操作(尤其是双级清理处理中的操作)，处
理开始于被旋转栅门2推入的待轧棉铃直至棉铃到达棉花传输进料件3
(优选地，小直径的带翅片旋转滚筒)，棉花传输进料件3在稍微下凹的
托架4的上方以低转速旋转，托架4是平滑的并且不具有穿孔或突起。
由于前述的特征，所述托架4能够使棉铃以实际上完整的形式、平滑地
且在没有任何挤压(挤压可能使棉花纤维与随附的杂质混合)的情况下
通过。
当棉花被收割时，所述棉花传输进料件3允许棉花的连续传输，移
动所述棉花直至棉花与旋转清理滚筒5的锯齿状部接触。当棉花传输进
料件3供给棉花时，所述锯齿状部的齿以高的切向速度钩挂住棉花并且
在旋转清理滚筒5的旋转方向上拖拽棉花。
静态刷9对棉花流进行整理，刷涂棉花以使棉花与锯齿状部齐平，
确保抓紧棉花并且使诸如绿蒴果等重的异物与棉花分离并被除去。
另外，异物的排出经过杆10连续进行。通过离心作用再加上异物与
杆的冲击或摩擦效应，杆10的间隔布置可以使所述异物松动并且将异物
与被钩在旋转清理滚筒5的齿中的继续沿着转动弧的棉花分离。
部分洁净的棉花到达旋转清理滚筒5与旋转刷6的切向接触点，旋
转刷6具有约是旋转清理滚筒5的外周切向速度两倍的外周切向速度。
因此，旋转刷6使来自旋转清理滚筒5的所有棉花松脱，且以快速的循
环传输棉花通过空腔(旋转刷在该空腔中旋转)，直至棉花被排出且通过
管道11b被投向第二旋转清理滚筒5b，在此位置点处，第二清理级开始。
已经敞开、松散且去除了主要杂质的棉花一旦与第二静态刷9b接触，
第二清理级就开始了；第二静态刷9b与前一级的静态刷类似，刷涂和平
整第二旋转清理滚筒5b上的棉花，防止棉花松脱或损失。
围绕着旋转清理滚筒5b的杆10b之间的间隔可以小于第一清理级的
杆之间的间隔，并且围绕着旋转清理滚筒5b的杆10b与旋转清理滚筒5b
的外周之间的间隔可以更小，然而这取决于加工的材料及待采取的调整。
沿着转动弧上的棉花的快速轨道直至棉花与旋转刷6b接触，棉花也
经受离心力和与杆10b的冲击或摩擦的联合作用，这加剧了杂质的松脱，
完善了清理效果。
此外，在各级中的弧的上升部分中，重力有利于杂质(尤其是较密
集或较重的杂质)的松脱，这相对于具有下降方向的已知清理系统提供
了有益的差别。
最后，洁净的棉花通过管道11被高速的旋转刷6b排出，管道11将
棉花驱入棉花接收器7，棉花接收器7将棉花收集至侧方的卸载区(未示
出)中。棉花接收器7可以是设置有通过多个扇区在一个方向或两个方
向上水平地移动棉花的螺旋输送器式的棉花传输装置8的沟槽，或者可
以是设置有传送带或链式或者气动或气流式的其它形式的棉花传输装置
8的沟槽。
前述的附图示出了旋转刷6、6b的末端如何与旋转清理滚筒5、5b
的表面的上部接触。