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國內(nèi)外新高產(chǎn)梳棉機(jī)主要措施的綜合研究分析

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國內(nèi)外新高產(chǎn)梳棉機(jī)主要措施的綜合研究分析

發(fā)布時間: 2006/10/3 文章出處: 　

近年來，國際上推出了新一代的高產(chǎn)梳棉機(jī)C51、DK903、C501、C60、MK5D等，國內(nèi)梳棉機(jī)制造廠一方面進(jìn)一步改進(jìn)了原有的梳棉機(jī)，同時也各推出了新的高產(chǎn)梳棉機(jī)。例如青紡機(jī)的FA232、FA203A，鄭紡機(jī)的FA225、FA225A，江陰機(jī)械廠的FA218，膠南紡機(jī)FA206和西北機(jī)器廠的FA211C等。本文根據(jù)國內(nèi)外這些新高產(chǎn)梳棉機(jī)采用的主要提高產(chǎn)質(zhì)量的措施，作綜合分析。
1 高速高產(chǎn)
隨著梳棉機(jī)產(chǎn)量的提高，為保證足夠的梳理度，在金屬針布梳棉機(jī)上，錫林速度由過去的180r／min逐步提高到360r／min(刺輥速度相應(yīng)提高)，產(chǎn)量由5 kg/臺時提高到25-35kg/臺時，即速度提高1倍，產(chǎn)量增加5-6倍。近年來，國內(nèi)外高產(chǎn)梳棉機(jī)進(jìn)一步把速度提高到450～600 r／min，產(chǎn)量也隨著提高到45～120kg/h，即速度提高2．5～3.3倍，產(chǎn)量提高9～24倍，從而促進(jìn)高產(chǎn)梳棉機(jī)的迅速發(fā)展�？梢哉f，沒有金屬針布的應(yīng)用，就不會有今天的高產(chǎn)梳棉機(jī)。因此，金屬針布及以它為條件的高速梳理是現(xiàn)代高產(chǎn)梳棉機(jī)的兩大要素。高產(chǎn)梳棉機(jī)發(fā)展的歷史
分成幾個階段，見表1。

表1數(shù)據(jù)僅是一個相對的統(tǒng)計，圖1為梳棉機(jī)速度產(chǎn)量的統(tǒng)計關(guān)系圖，目前國外新梳棉機(jī)C51、C60、DK803、DK903、C501的最高錫林速度均達(dá)600r／min，MK5D中錫林(g1060)為770r／min，相當(dāng)于大錫林(01290)606．5r／min，最高產(chǎn)量為100-120kg/h，國內(nèi)新FA梳棉機(jī)(FA202、FA232、FA225、FA218等)最高錫林速度為500～600r／min，最高產(chǎn)量為80-100kg/h，但不論國外或國內(nèi)梳棉機(jī)，其實際產(chǎn)量都低于最高理論產(chǎn)量。
2 新型針布
金屬針布的應(yīng)用不僅提高了梳棉機(jī)的產(chǎn)量，而且開創(chuàng)了高速梳理在梳棉機(jī)上應(yīng)用的新前景，促進(jìn)高產(chǎn)梳棉機(jī)的迅速發(fā)展，現(xiàn)代高產(chǎn)梳棉機(jī)的發(fā)展反過來又促進(jìn)了新型針布的發(fā)展。隨著錫林轉(zhuǎn)速的提高，離心力增加，梳針上纖維滑脫趨勢增加，為改善握持、分梳的能力，針齒工作角必須隨錫林速度增加而減小(見表2)。隨著梳棉機(jī)產(chǎn)量的增加，針布負(fù)荷增加，梳理度下降，為此必須設(shè)法減輕針布負(fù)荷，增加梳理度，因而錫林針布的總高隨產(chǎn)量增高而減矮，齒密隨產(chǎn)量增加而加密。由此就形成錫林針布向“矮、淺、尖、薄、密、小(工作角和齒形小)”的發(fā)展特點，相配套的道夫、蓋板針布也向相應(yīng)的方向發(fā)展。
2．1 錫林針布
新型錫林針布(棉型)的特點為“矮、淺、尖、薄、密、小(工作角和齒形小)”，由它決定了新型針布具有優(yōu)良的紡紗性能。近年來這些特點有了進(jìn)一步的發(fā)展(見表3)。由25系列向20、18、15系列發(fā)展(矮齒、淺齒、齒深0．5-0．3mm)；采用密齒，其齒密由860齒／(25．4mm)2到900齒／(25．4mm)2和1080齒／(25．4mm)2；采用超薄齒，其齒厚為0．5-0．4mm；超小工作角(前角余角)，由60°減小至50°（前角30度增大到40度）；加大橫縱向齒密比，由2.3-2.6提高到4.25-3.75，提高了分梳效果。

2.2采用高碳低合金鋼提高針齒齒尖的耐磨度
Graf公司的錫林針布以S或CS表示高質(zhì)合金鋼，據(jù)資料介紹刺輥齒條采用雙成分高效能BIC02型針布，壽命可達(dá)800t產(chǎn)量，比普通刺輥齒條耐磨性能提高很多。ECC公司也采用耐磨鋼(Duratecc)來增加針布使用壽命。根據(jù)以往資料，Graf公司錫林針布曾采用60CRV和80CrWV兩種合金鋼，ECC公司采用80＃鋼和高碳鉻鋼，金井公司采用80＃鋼和含碳量為1．05％的高碳鉻鋼。HOLL公司采用專用合金鋼(Masterteel)制造錫林和刺輥針布，在整個使用壽命期間可以不磨針。根據(jù)國內(nèi)外的研究表明，適用于錫林針布的鋼絲成分主要是含合金鋼元素Cr,W、V的高碳低合金鋼。目前，比利時Bekaert公司提供的專用鋼絲有高碳鋼(B、C、D級)和合金鋼(CrV、WV、CrSi和CrSiV合金鋼)。
2．3 道夫針布
主要是解決梳棉機(jī)高速高產(chǎn)后，纖維的轉(zhuǎn)移剝?nèi)栴}，特別是錫林針布矮、淺、密、小工作角后的纖維轉(zhuǎn)移和引導(dǎo)高速氣流問題。為此：(1)道夫針布采用小前角余角(工作角)；(2)增加齒高以增大齒間容量和引導(dǎo)高速氣流；(3)圓弧形齒尖和針齒側(cè)面加橫紋(見圖2)，另一種不加橫紋，加大道夫針布的轉(zhuǎn)移剝?nèi)∧芰吞岣哚槻嫉奈粘至�。例如Graf的N4030BX0．9型、M5030X0．9型、ECC的8326型和8326R5型，HOLL公司的072404216型和弧形齒尖道夫針布等。

2.4 蓋板針布
為適應(yīng)書面叫速度、產(chǎn)量的提高（錫林速度高達(dá)500～600r/min，產(chǎn)量最高達(dá)50-140kg/h)和錫林針布的矮、淺、薄、密、小特性的配套要求，蓋板針布的產(chǎn)品開發(fā)具有如下特點：
(1)增加梳針的抗彎性能并加強(qiáng)底布。
(2)改進(jìn)植針排列和減小橫向針尖距。采用橫密型、稀密型和橫向密縱向漸增的弧形曲線排列。以適應(yīng)錫林針布基部寬度減小到0．5—0．4mm的配套要求，使分梳作用加強(qiáng)，纖維損傷減小。
(3)改善蓋板針布鋼絲材質(zhì)，提高針尖硬度、耐磨度。一般蓋板針布采用70＃鋼和70MnV高碳低合金鋼。
3 改善刺輥部分的分梳作用
要研究刺輥部分的作用，必須同時考慮：(1)把棉束分梳成單纖維的分梳作用；(2)將雜質(zhì)與纖維分離，并在高速回轉(zhuǎn)中清除雜質(zhì)的作用；(3)保證纖維向錫林正常轉(zhuǎn)移；(4)在此分梳過程中，應(yīng)盡可能避免損傷纖維。為了提高刺輥的分梳作用，可采取下列措施：(1)加強(qiáng)和改善對喂人棉層的握持；(2)給棉羅拉給棉板倒置式；(3)雙刺輥和多刺輥裝置；
(4)刺輥提高梳理速度；(5)改進(jìn)梳理針布；(6)刺輥下加裝附加分梳件；(7)采用刺輥吸罩和吸風(fēng)塵刀。
在刺輥對棉束纖維的分梳中，常存在棉束頭尾端梳理差異、棉層內(nèi)外層梳理差異和棉束排列角梳理差異，這不僅降低了刺輥的梳理度，惡化了刺輥的梳理質(zhì)量，而且使刺輥齒面抓取的棉束大且不勻率大。棉層內(nèi)外層和棉束纖維排列角對未梳開棉束重量百分率的影響見表4。

由表4可見，未梳開棉束重量百分率的不勻率達(dá)82．9％。這就使進(jìn)入錫林蓋板梳理區(qū)的棉束大小不勻率大，并有不少大棉束存在，加重了蓋板的梳理負(fù)荷，根據(jù)第一根蓋板梳理力的測定可知，不僅脈沖梳理力大，而且波動也大，第一根蓋板脈沖梳理力的不勻率u=50．6％(相當(dāng)于CV=63．25％)，這說明剛進(jìn)入蓋板區(qū)的棉束大小極為不勻。
為了加強(qiáng)和保證對喂人棉層的握持，在高產(chǎn)梳棉機(jī)一般都：(1)增大加壓，以保證對棉層有足夠的握持力；(2)加大給棉羅拉直徑(∮100)，增加給棉羅拉剛性，以減少給棉羅拉給棉板變形，使橫向壓力均勻；(3)改變給棉羅拉形式，以改善對棉層的握持，如A186采用直齒形溝槽羅拉，A189采用螺旋齒形溝槽羅拉，DK2、DK740、DK760、C1／3等采用鋸齒給棉羅拉，C4采用菱形滾花給棉羅拉。
普通直線形給棉板最大的問題是棉層內(nèi)外層在握持分梳上的差異大及其與纖維損傷間的矛盾，棉層外層握持點至開始分梳點的長度短，分梳作用強(qiáng)，但纖維損傷的可能性大，而內(nèi)層握持點至分梳點的長度長，握持控制力弱，甚至失控狀態(tài)下受梳，故分梳作用弱。試驗表明，內(nèi)外層分梳程度的差異約一倍以上，內(nèi)層的纖維損傷也就小。A186上的直線形給棉板內(nèi)外層握持點至分梳點長度差為22—20．5mm左右。曾研制試驗過弧形給棉板和雙直線給棉板，都能部分改善內(nèi)外層分梳差異問題。
倒置式給棉裝置的特點是小給棉板反裝在給棉羅拉上，目前C4、C10、C50、C51、C60、DK803、DK903、FA232、FA225、FA225A等梳棉機(jī)采用此種形式，使內(nèi)外層握持點至分梳點的長度差減小(C4倒置式的內(nèi)外層長度差為13．7—10．9mm)，這就提高了握持分梳效果，減少了握持分梳差異與纖維損傷間的矛盾。
早在50年代后期，我國就試驗研究了雙刺輥，其主要作用為：(1)第一刺輥速度可不受錫林速比的限制，有效地提高了刺輥-給棉板間的握持分梳，如A184的第一刺輥速度為2300 r／min；(2)在第一、二刺輥間，針布的配置和回轉(zhuǎn)方向是分梳作用，因而增加了一次自由分梳作用；(3)增加了一個除雜區(qū)，提高了后車肚的除雜效率。但雙刺輥結(jié)構(gòu)復(fù)雜，占地面積大，特別對兩刺輥間的分梳作用是否能
存在有爭議。為了充分利用兩個刺輥的分梳面，在現(xiàn)代的雙刺輥梳棉機(jī)上，第一、二刺輥上都裝了分梳板。DK803、DK903、C60、FA225高產(chǎn)梳棉機(jī)配置了新型刺輥系統(tǒng)“Webfeed”，它包括三個分梳除雜輥，每個刺輥都配有一個帶吸風(fēng)管的除塵刀組合件和一塊分梳板(見圖3)，這3只刺輥包覆3種不同的針布，速度逐步增加，3只刺輥間為剝?nèi)∞D(zhuǎn)移作用。三刺輥系統(tǒng)提高了刺輥部分的分梳除雜效率，改善了轉(zhuǎn)移給錫林之纖維網(wǎng)的梳理度、均勻度和清潔度，減輕了錫林蓋板的梳理負(fù)荷，為錫林采用更密的新針布、更高的梳理速度(600r／min)和更緊的隔距創(chuàng)造了條件，從而減少了棉結(jié)，提高了梳理質(zhì)量。

4刺輥分梳板
隨著高產(chǎn)梳棉機(jī)產(chǎn)量的提高，錫林速度提高到500-600r／min，但過多加快梳理速度，會增加機(jī)器振動，氣流干擾，用電和機(jī)械磨耗損壞增加，并有可能加劇纖維損傷，故梳理速度應(yīng)“高中求低”。為此都采用擴(kuò)大梳理面(如C4、FA201抬高錫林中心)和加裝分梳板、固定蓋板、雙刺輥、雙錫林等措施來增加分梳，以彌補(bǔ)梳理速度的加速不足，確保足夠的梳理度，如C4、C50、DK760、DK803、DK903、MK5D、C501、FA232、FA225、C51、C60、CX400、FA201、FA203等都分別加裝了分梳板和前后固定蓋板，如表5所示。
4．1 在刺輥下加裝附加分梳件
刺輥下加裝附加分梳件以增加一次自由分梳作用，改善刺輥部分握持存在的三種梳理差異，提高轉(zhuǎn)移給錫林棉束纖維的梳理度，減輕錫林蓋板的梳理負(fù)荷。在國內(nèi)首先研究的是在刺輥下加裝工作輥、控制輥等附加分梳件。
加裝工作輥后，未梳開棉束重量百分率可降低44．07％左右。
采用分梳輥后，雖然分梳作用提高了，但它存在：(1)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，安裝維修困難；(2)與刺輥表面形成小三角區(qū)，如控制不好，在高速回轉(zhuǎn)的氣流中易產(chǎn)生渦流，形成浮游纖維和易產(chǎn)生棉結(jié)。因此目前緲應(yīng)用，但前蘇聯(lián)的高產(chǎn)量梳棉機(jī)上還大量采用。
在刺輥下方加裝一組或兩組弧形分梳板，這在C1／3、C4、DK740、FA201等梳棉機(jī)上都已采用。分梳板結(jié)構(gòu)簡單，安裝、維修、保養(yǎng)較分梳輥方便，而且

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