精梳机传动机构与条干CV%值的关系

本文发表在2013年出版的第25期《梳理技术》杂志上，更多好文章期待您的投稿。投稿、咨询邮箱：[e-mail]

精梳机传动机构与条干CV%值的关系

张立彬  （江苏凯宫机械股份有限公司）

0      前言

精梳作为提高纱线质量的关键工序，各项指标均受到严格控制。为获得最大效益，精梳机速度被不断提高，然而精梳条指标却不断恶化，特别是传统国产精梳机，速度提高到400 钳次/min以上时，条干均出现不同程度的恶化。为此本文在JSFA388A型精梳机上对主要传动机构或参数进行了优化设计，并对机构更改前后进行实纺试验，分析传动机构与精梳条条干CV%值间的关系，为精梳条质量控制和精梳机技术改造提供参考。

1      分离罗拉运动规律

1.1     分离罗拉定时调节盘

在JSFA388A型精梳机上，车头箱内的分离罗拉定时调节盘与143牙齿轮间通过刻度线确定相对位置。调整该刻度（即“搭接刻度”）实际上是改变了分离罗拉传动多连杆间的相互位置，从而改变分离罗拉顺转定时。分离罗拉顺转定时早或迟，引起分离罗拉表面线速度与钳板钳唇速度差变化，影响新旧棉丛的搭接情况及接合率，这将决定精梳条条干CV%的好坏，且会引起波谱图上50 mm处机械波的产生。另外，纤维长度也是棉丛搭接过程中的重要因素，为探讨搭接刻度的最佳位置，本文分别对细绒棉和长绒棉搭接刻度进行试验，分析有利于精梳条条干CV%值的搭接刻度。

试验条件：速度400 钳次/min，后退给棉，给棉长度4.7 mm，小卷定量68 g/m，纤维主体长度：长绒棉34.2 mm、细绒棉29.2 mm，测试结果如图1。

图1    搭接刻度与精梳条条干CV%对比

由试验结果知：（1）在相同工艺条件下，长绒棉搭接刻度为1.75、细绒棉搭接刻度为1.25时取得最佳值；细绒棉的主体纤维长度小于长绒棉，因此要满足一定的结合率时分离罗拉顺转定时需向后推迟，即搭接刻度偏小设置。（2）生产中定时调节盘位置可根据原棉纤维长度在最佳位置附近调整，调节原则为纤维主体长度变短，向偏小方向移动定时调节盘；反之，向偏大方向调节。（3）搭接刻度在最优值时，棉网搭接良好，无弯钩、出“老鼠”现象，条干值良好，不存在搭接机械波。

1.2     分离罗拉传动机构

搭接刻度的调整只是改变分离罗拉顺转、倒转定时，并不会改变分离罗拉的运动规律。为取得更好的棉网质量，试验中通过MATLAB计算机编程，优化分离罗拉连杆长度，改变分离罗拉运动规律，增加棉网接合率，提高棉网质量，改善精梳条条干CV%值。计算中取纤维长度为30 mm，落棉刻度为7 mm，锡林定位37分度，分离罗拉顺转定时16.5分度，优化前后主要参数对比数据见表1。试验条件为美细/长（60/40）、小卷定量70 g/m、后退给棉、给棉长度4.3 mm，优化前后精梳条条干CV%见图2。

图2    分离罗拉机构优化前后精梳条条干CV%对比

由试验结果知：（1）经计算机优化设计，分离丛长度增加1.806 mm，接合率由182.644%提高到189.414%，棉网间搭接率增加6.77%，搭接棉层间抱合力增大。（2）速度由300 钳次/min提高到450 钳次/min的过程中，机构优化后精梳条条干CV%值良好，且速度越高优势越明显。（3）降低了速度对成纱条干的影响，提速过程中JSFA388A型精梳机精梳条CV%值由3.18%到4.51%，恶化41.8%；机构优化后精梳条CV%由3.08%到3.67%，恶化19.2%，后者优势明显，且指标良好。（4）优化设计过程中，分离罗拉的最大运动速度、加速度也相应降低，整机运行平稳亦得到提高。

2      牵伸机构

高速精梳机常用的牵伸机构有三上五下曲线牵伸和三上三下压力棒牵伸两种，传统国产高速精梳机三上五下曲线牵伸应用较多，具有工艺成熟、机构简单易控等优点；但也存在后区牵伸隔距固定、牵伸倍数受限等不足；三上三下压力棒牵伸机构可弥补上述不足，且主牵伸区浮游纤维可得到有效控制，纤维变速点集中，有利于控制精梳条指标。针对这一情况，在两种牵伸机构上对精梳工艺参数进行对比试验，分析有利于降低精梳条条干CV%的合理工艺配置。

试验以锡林速度、牵伸倍数、给棉方式等工艺参数为变量，对比两种牵伸形式对精梳条条干CV%值的影响，并在同一台精梳机上采用单因素分析法试验，综合分析降低精梳条条干CV%的最佳工艺。试验的纺纱工艺为：美细100%、纤维主体长度29.2 mm、给棉长度4.3 mm、小卷定量78 g/m、落棉率15%。单因素试验方案见表2，试验结果如图3~5。

图3    牵伸机构与锡林速度对精梳条CV%值的影响

图4    牵伸机构与牵伸倍数对精梳条CV%值的影响

图5    牵伸机构与给棉方式对精梳条CV%值的影响

由试验结果知：（1）在速度提高过程中，三上五下曲线牵伸条干由3.75%升高到5.12%，恶化36.5%；三上三下压力棒牵伸恶化14.7%，且条干值良好，后者更能适应高速精梳。（2）当牵伸倍数由12.04倍增加到17.27倍时，三上三下压力棒牵伸机构对精梳条条干CV%影响较小，均在较为良好的范围内；三上五下曲线牵伸条干值随牵伸倍数的增加恶化严重，17.27倍牵伸时达到5.87%已不能满足生产要求；生产中在满足精梳条定量要求时，三上五下曲线牵伸机构牵伸倍数应偏小掌握，以取得良好的CV%值；而三上三下压力棒牵伸机构更适合大牵伸工艺的要求。（3）三上五下曲线牵伸采用前进给棉精梳条条干CV%值较差，后退给棉速度不宜高于400 钳次/min（试验1、试验2）；三上三下压力棒牵伸机构给棉方式对其影响不大，不同速度条件下前进给棉或后退给棉均能取得良好的CV%值，且指标较为稳定。（4）在精梳工艺采用高速、大牵伸及前进给棉时，三上三下压力棒牵伸因主牵伸区内变速纤维被有效控制，变速点相对集中，可取得更好的精梳条CV%值。

3      其他机构设计优化

3.1     棉条输送机构

精梳机棉条输送机构是将牵伸集束后的精梳条输送并有规律地排列在棉条筒内的机构。精梳条沿输送带经转向进入喇叭口最终进入圈条盘。传统精梳机棉条进入喇叭口时采用90°转向方式，如图6所示。该机构结构简单，但采用重定量、高速纺纱时易出现精梳条在喇叭口处向前“飘”的现象，从而引起精梳条条干恶化，甚至影响正常开机。为此，试验中采用增加导向罗拉并减小输送带两端间的牵伸倍数的方法解决这一问题，如图7所示。在采用100%细绒棉、精梳条定量22 g/5m的纺纱工艺条件下，速度由300 钳次/min提高到500 钳次/min时的试验情况见表3。

图6    JSFA388A型精梳机棉条输送机构

图7    改进后的棉条输送机构

由试验结果知：锡林速度在400 钳次/min以下时，棉条输送机构对精梳条CV%没有影响，改进前后指标基本一致；在速度达到450钳次/min时，出现明显的“飘条子”现象，且精梳条干明显恶化，无法满足工艺要求，经棉条输送机构改进后速度最高到500 钳次/min，精梳条依然可以平稳地进入圈条机构，且精梳条条干CV%值良好。

3.2     台面导条钉

在精梳机台面上导条钉实现将梳理后的精梳条转向，逐步并合后喂入牵伸机构，其安装位置影响精梳台面条中的搭接痕迹的分布及张力，造成精梳条条干CV%值变化及条干测试波谱图中50 mm前后的有害机械波。生产中应根据棉条定量选择，使搭接痕迹纵向错开，以取得较好的成条指标。

4      结论

（1）在JSFA388A型精梳机上，分离罗拉搭接刻度实纺长绒棉为1.75、细绒棉为1.25时取得最佳值；生产中实纺细绒棉时搭接刻度宜偏小设置，根据原棉纤维长度在最佳位置附近调整，以取得良好的精梳条条干。

（2）优化设计后搭接率增加6.77%，速度为400 钳次/min时精梳条条干CV%由3.87%降低到3.32%，且速度越高优势越明显，同时分离罗拉的最大运动速度、加速度也相应降低，整机运行平稳型亦得到提高。

（3）高速、大牵伸及前进给棉时，三上三下压力棒牵伸因主牵伸区内变速纤维被有效控制，变速点相对集中，可取得更好的精梳条条干CV%值。

（4）传统精梳机通过增加输送带导向罗拉、减小输送带两端牵伸倍数的方式，可解决速度达到400 钳次/min以上时圈条喇叭口处“飘条子”现象，改善精梳条干CV%值。

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