新型導(dǎo)棉裝置在高產(chǎn)梳棉機(jī)上的應(yīng)用

姚 霞，強(qiáng)宏杰

（青島宏大紡織機(jī)械有限責(zé)任公司，山東 青島 266101）

新型導(dǎo)棉裝置在高產(chǎn)梳棉機(jī)上的應(yīng)用

姚 霞，強(qiáng)宏杰

（青島宏大紡織機(jī)械有限責(zé)任公司，山東 青島 266101）

為了改善高速梳棉機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中棉條易斷頭的現(xiàn)狀，介紹了集束器導(dǎo)棉裝置和皮圈導(dǎo)棉裝置的原理、結(jié)構(gòu)和特征，分析了五種不同皮圈導(dǎo)棉裝置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和適用機(jī)型。指出適應(yīng)高產(chǎn)梳棉機(jī)的導(dǎo)棉裝置應(yīng)具備高速傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲小，不容易積聚短絨和雜質(zhì)，使用壽命長，成本低，便于維護(hù)且導(dǎo)棉皮圈光滑，抗靜電等特點(diǎn)。

梳棉機(jī)；導(dǎo)棉裝置；皮圈導(dǎo)棉；集束器導(dǎo)棉；出條；棉網(wǎng)；支承

1 梳棉機(jī)梳理纖維的工藝流程

梳棉機(jī)的給棉羅拉和給棉板將棉卷（或棉箱喂入的筵棉）壓緊后在自調(diào)勻整的控制下喂入刺輥開松除雜→錫林（固定蓋板、回轉(zhuǎn)蓋板）梳理→道夫轉(zhuǎn)移→剝棉羅拉剝棉→導(dǎo)棉裝置→大壓輥壓緊并檢測(cè)→圈條器。在這個(gè)過程中，剝棉羅拉剝下來的棉網(wǎng)極?。ㄍǔ?g／m2～8g／m2），且強(qiáng)力低，特別是在梳理低級(jí)棉或精梳落棉（纖維較短）時(shí)，棉網(wǎng)強(qiáng)力更低，在高速運(yùn)轉(zhuǎn)過程中很容易斷頭，所以將棉網(wǎng)集束成棉條的導(dǎo)棉裝置的高性能是梳棉機(jī)高產(chǎn)的必要條件之一。導(dǎo)棉裝置目前分為集束器導(dǎo)棉和皮圈導(dǎo)棉兩種。

2 集束器導(dǎo)棉

集束器是一種將剝棉羅拉輸出的棉網(wǎng)集合成棉束的裝置，國內(nèi)外梳棉機(jī)都有應(yīng)用，主要代表機(jī)型有：DK760型、DK903型、FA221型、FA224型、FA203B型、JWF1204型等。它由橫梁、集束口、羅拉封板及棉網(wǎng)托板等組成，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易清理。但是由于棉網(wǎng)集合成棉束的過程中沒有任何結(jié)構(gòu)對(duì)它進(jìn)行托持，在棉網(wǎng)被高速牽拉時(shí)，來自牽伸力和棉網(wǎng)自身重力的作用，會(huì)使棉網(wǎng)下垂，特別是在棉網(wǎng)存在破洞、破邊時(shí)極易產(chǎn)生斷條。同時(shí)，棉網(wǎng)和集束口之間存在摩擦力，特別是當(dāng)車間濕度較大、集束口粘有棉蠟等雜質(zhì)時(shí)，摩擦力就會(huì)更大，也易產(chǎn)生斷條。再則，棉網(wǎng)集束成棉條時(shí)候，體積減小，會(huì)有大量的空氣排出，也會(huì)給棉網(wǎng)造成阻力，速度越高越明顯，在生產(chǎn)短纖維氣流紡時(shí)，這種結(jié)構(gòu)斷頭較多，不適應(yīng)高速出條，嚴(yán)重影響梳棉機(jī)的高產(chǎn)。為了提高產(chǎn)量，往往采用加大棉條定量的辦法，又因后道工序?qū)γ迼l定量有要求，棉條定量不能太大，否則總牽伸難于實(shí)現(xiàn)，所以在梳棉機(jī)和圈條器之間需要增加預(yù)牽伸裝置，這樣就會(huì)增加設(shè)備成本。

3 皮圈導(dǎo)棉裝置

皮圈導(dǎo)棉是棉網(wǎng)從羅拉輸出后立即被皮圈主動(dòng)導(dǎo)引而收集成棉束，棉束離開皮圈然后經(jīng)過喇叭口進(jìn)一步壓縮排氣，進(jìn)入大軋輥。集束后的棉條要比未集束前的棉網(wǎng)拉伸強(qiáng)力大很多，因此皮圈導(dǎo)棉裝置對(duì)纖維的適應(yīng)性比較廣。皮圈導(dǎo)棉裝置在目前的梳棉機(jī)上應(yīng)用較廣，主要機(jī)型有：FA231A型、FA231C 型、FA203A 型、JWF1203 型、JWF1205型、JWF1207型、JWF1209型、C51型、C60型等。

縱觀梳棉機(jī)發(fā)展史，在過去的梳棉機(jī)上，從道夫剝下的棉網(wǎng)經(jīng)羅拉壓緊后直接進(jìn)入大軋輥，如A186型梳棉機(jī)，道夫速度一般不超過28r／min，棉網(wǎng)牽伸張力大，纖維伸直度較好，但棉條條干較差，對(duì)溫濕度要求比較敏感，當(dāng)濕度較大特別是梅雨季節(jié)，棉網(wǎng)斷頭就會(huì)顯著增加，而且棉條條干也很差，只有約14%的水平，棉條重量不勻率約為4.5%。在20世紀(jì)70年代中期，出現(xiàn)了早期的皮圈導(dǎo)棉裝置，條干和出條速度都有較大提高，但出條速度仍在100m／min之內(nèi)。進(jìn)入20世紀(jì)80年代以后，隨著梳理元件的技術(shù)進(jìn)步，梳棉機(jī)速度有了較大的提高，對(duì)導(dǎo)棉系統(tǒng)也提出了較高的要求，從支承結(jié)構(gòu)、制造精度、傳動(dòng)結(jié)構(gòu)和皮圈質(zhì)量上對(duì)皮圈導(dǎo)棉裝置提出了較高的要求。從無導(dǎo)棉裝置、簡(jiǎn)易導(dǎo)棉裝置到高速導(dǎo)棉裝置，出條速度從以往每分幾十米，發(fā)展到現(xiàn)在的每分三四百米；皮圈導(dǎo)棉裝置的傳動(dòng)由齒輪傳動(dòng)到圓皮帶或平皮帶傳動(dòng)，減少了高速傳動(dòng)時(shí)的噪聲和齒輪的磨損。按配用的皮圈數(shù)量分，皮圈導(dǎo)棉裝置有單皮圈導(dǎo)棉和雙皮圈導(dǎo)棉，雙皮圈導(dǎo)棉又有對(duì)稱雙皮圈導(dǎo)棉和非對(duì)稱雙皮圈導(dǎo)棉。按傳動(dòng)方式分，又可分為齒輪傳動(dòng)、圓皮帶傳動(dòng)和平皮帶傳動(dòng)。下面介紹幾種常用的皮圈導(dǎo)棉裝置。

3.1 皮圈導(dǎo)棉裝置Ⅰ

目前A186C型、A186D型梳棉機(jī)使用的皮圈導(dǎo)棉裝置，主要是裝在兩羅拉剝棉前面的一個(gè)附加裝置，它由一對(duì)丁腈皮圈起主要作用，該機(jī)構(gòu)采用鏈條和錐齒輪傳動(dòng)。為了把動(dòng)力傳給導(dǎo)棉皮圈，梳棉機(jī)上安裝了一根長1 200mm，而直徑僅為18mm的傳動(dòng)軸。由于此軸細(xì)長，支點(diǎn)跨度大，軸頭也過長，剛度難以保證，因此傳動(dòng)軸猛烈跳動(dòng)，齒輪不斷受到?jīng)_擊，造成噪聲大，齒輪過早磨損；而且皮圈產(chǎn)生較大抖動(dòng)會(huì)影響生條質(zhì)量，回轉(zhuǎn)方向是垂直于兩羅拉剝棉的。皮圈從兩邊向中心積極轉(zhuǎn)動(dòng)，將兩羅拉輸出的棉網(wǎng)匯集成一束棉條進(jìn)入大壓輥，從根本上解決了棉網(wǎng)引起的斷頭問題。導(dǎo)棉皮圈的傳動(dòng)來自兩羅拉，它們之間的牽伸倍數(shù)為1.04，此時(shí)的皮圈質(zhì)量也較差：一是皮帶表面粗糙度存在粘花問題，二是皮帶和機(jī)件的摩擦使皮帶存在靜電，特別是紡化纖時(shí)更加明顯。盡管當(dāng)時(shí)的皮圈導(dǎo)棉裝置存在此類問題，但還是能夠滿足低速梳棉機(jī)要求。

3.2 皮圈導(dǎo)棉裝置Ⅱ

此皮圈導(dǎo)棉裝置是在3.1結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上改進(jìn)而成，采用了一條封閉的圓皮帶通過一個(gè)90°轉(zhuǎn)彎和兩個(gè)交叉?zhèn)鲃?dòng)來實(shí)現(xiàn)的。工作機(jī)構(gòu)以左右相對(duì)的內(nèi)裝壓縮彈簧，兩側(cè)帶有導(dǎo)鍵的可以自由伸縮的套管做活動(dòng)支臂，其支承端安裝主動(dòng)鼓輪，活動(dòng)端安裝從動(dòng)鼓輪，在相對(duì)的主、從鼓輪各安裝一導(dǎo)棉皮圈。皮圈由壓縮彈簧張緊，在使用過程中，當(dāng)導(dǎo)棉皮圈伸長時(shí)，該機(jī)構(gòu)能夠自動(dòng)張緊。該機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)是用于傳動(dòng)的圓皮帶容易伸長，導(dǎo)致傳動(dòng)打滑增加，使棉條不勻率增加。

3.3 皮圈導(dǎo)棉裝置Ⅲ

此裝置也是在3.1基礎(chǔ)上改進(jìn)而成，主要是為了克服套上皮圈后，由于皮圈的拉緊作用，兩鼓輪之間難以保持平行，造成皮圈脫落的現(xiàn)象。主要結(jié)構(gòu)為一個(gè)呈橫向設(shè)置的由梳棉機(jī)驅(qū)動(dòng)的主軸，主軸上同時(shí)裝有兩個(gè)錐形齒輪，兩傳動(dòng)皮圈的主動(dòng)輥軸上也裝有錐形齒輪，它們之間的嚙合帶動(dòng)了皮圈轉(zhuǎn)動(dòng)，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是導(dǎo)棉皮圈的主從輥下端均固定有用于調(diào)節(jié)兩鼓輪軸平行的調(diào)節(jié)裝置。

3.4 皮圈導(dǎo)棉裝置Ⅳ

此裝置是在前三種皮圈導(dǎo)棉的基礎(chǔ)上，為適合高產(chǎn)梳棉機(jī)而設(shè)計(jì)的，和集束器導(dǎo)棉裝置實(shí)現(xiàn)了模塊化設(shè)計(jì)，可以互換。固定的皮圈導(dǎo)棉裝置安裝以后，首先看不見棉網(wǎng)的清晰程度，其次，當(dāng)羅拉有繞花軋剎時(shí)，處理困難。它和之前的結(jié)構(gòu)相比區(qū)別在于，整個(gè)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力源從皮圈的上面轉(zhuǎn)到下面，和傳動(dòng)大壓輥的軸統(tǒng)一到了一起，并實(shí)現(xiàn)了整個(gè)皮圈裝置可以繞傳動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)了在梳棉機(jī)運(yùn)行過程中可以旋轉(zhuǎn)皮圈觀察棉網(wǎng)。方便生頭操作，在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，皮圈到達(dá)正常位置，可充分接近喇叭口，防止棉條擴(kuò)散，非常適合于高產(chǎn)梳棉機(jī)。具體結(jié)構(gòu)見圖1。在梳棉機(jī)工作時(shí)，主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，使同步帶輪9轉(zhuǎn)動(dòng)，通過同步帶使同步帶輪7轉(zhuǎn)動(dòng)，再由中間軸左端的皮帶輪5通過平皮帶傳給皮帶輪3和2，從而實(shí)現(xiàn)了導(dǎo)棉皮圈的轉(zhuǎn)動(dòng)。由于整個(gè)機(jī)構(gòu)中全部采用了皮帶傳動(dòng)，所以傳動(dòng)平穩(wěn)、噪聲小，適合高速。如果把機(jī)殼及機(jī)殼內(nèi)的中間軸、轉(zhuǎn)向輪、皮帶輪和同步帶拆去后，即可換上集束器導(dǎo)棉裝置。目前該裝置已廣泛應(yīng)用我公司梳棉機(jī)，主要機(jī)型有：FA231C型、FA203C型、JWF1203型、JWF1207型等。

圖1 皮圈導(dǎo)棉器裝置Ⅳ結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

3.5 皮圈導(dǎo)棉裝置Ⅴ

該裝置和裝置Ⅳ基本相同，僅針對(duì)裝置Ⅳ存在的支承及傳動(dòng)處較易積聚短絨及雜質(zhì)做了改進(jìn)。因?yàn)榉e聚后的短絨和雜質(zhì)常被帶入棉條中，影響棉條質(zhì)量，當(dāng)積聚物較大時(shí)還會(huì)引起斷條，從而影響生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，改進(jìn)的地方見圖2。上支承橫梁通過兩支承板與三羅拉墻板兩側(cè)外的兩連接板連接，皮圈導(dǎo)棉裝置可繞兩連接板的旋轉(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn)。皮圈驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置在三羅拉墻板外側(cè)，傳動(dòng)軸將動(dòng)力通過同步帶輪經(jīng)同步帶傳遞給皮帶轉(zhuǎn)換輪，掛在皮帶轉(zhuǎn)換輪上的平皮帶經(jīng)兩換向輪將垂直方向的傳動(dòng)轉(zhuǎn)向水平方向傳動(dòng)，將動(dòng)力分別傳給兩皮圈，使兩皮圈反向轉(zhuǎn)動(dòng)。解決了梳棉機(jī)在高速狀態(tài)下棉網(wǎng)較難集束棉條的問題及皮圈底部支承易積聚短絨、雜質(zhì)影響棉條質(zhì)量的問題，傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，皮圈下部開放，操作簡(jiǎn)單、方便。該機(jī)構(gòu)已應(yīng)用于我公司JWF1203－150型和JWF1209型高產(chǎn)梳棉機(jī)上。

圖2 皮圈導(dǎo)棉裝置Ⅴ結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

4 結(jié)語

梳棉機(jī)導(dǎo)棉裝置各有不同，大致分皮圈導(dǎo)棉裝置和集束器導(dǎo)棉裝置，前者較后者適應(yīng)范圍更廣。不同裝置優(yōu)缺點(diǎn)不同，有的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，適合于低產(chǎn)梳棉機(jī)，有的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，但性能穩(wěn)定；與高產(chǎn)梳棉機(jī)配套的裝置應(yīng)具備高速傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲小，不易積聚短絨和雜質(zhì)，使用壽命長，成本低，便于維護(hù)且導(dǎo)棉皮圈表面光滑，抗靜電等特點(diǎn)。

［1］康成一.梳棉機(jī)皮圈導(dǎo)棉裝置：中國，93240103.1［P］.1994－09－14.

［2］錢念耕.梳棉機(jī)皮圈導(dǎo)棉裝置：中國，97235893.5［P］.1998－09－23.

［3］青島宏大紡織機(jī)械有限責(zé)任公司.皮圈導(dǎo)棉傳動(dòng)裝置：中國，200620082137.7［P］.2007－08－01.

［4］青島宏大紡織機(jī)械有限責(zé)任公司.梳棉機(jī)皮圈導(dǎo)棉裝置：中國，201020169820.0［P］.2011－01－12.

TS112.2

B

1001－9634（2012）05－0013－03

2012－03－16

姚 霞（1977—），女，山西臨猗人，工程師，主要從事梳棉機(jī)的研究開發(fā)。