應(yīng)用新型回轉(zhuǎn)蓋板骨架降低梳棉棉結(jié)

戶 芝

(上海融穎機(jī)械設(shè)備有限公司，上海 201806)

1 回轉(zhuǎn)蓋板骨架的發(fā)展

100多年來隨著梳棉機(jī)的發(fā)展，回轉(zhuǎn)蓋板針布也經(jīng)歷了多個發(fā)展階段。最初梳棉機(jī)的蓋板針布都是固定的，1834年才發(fā)明了回轉(zhuǎn)蓋板針布，之后其一直是梳棉機(jī)發(fā)展的主流方向。雖然近年來全固定蓋板針布有卷土重來的現(xiàn)象，但由于棉網(wǎng)清潔器無法達(dá)到理想的排雜物和排短絨效果，固定蓋板針布也難以完全解決嵌雜問題，所以回轉(zhuǎn)蓋板針布還是梳棉機(jī)發(fā)展的主流方向。

早期的回轉(zhuǎn)蓋板針布整體為鑄鐵結(jié)構(gòu)，通過在曲軌上滑動與錫林針布組成分梳區(qū)，對兩者之間的纖維流進(jìn)行相對的柔性梳理。由于鑄鐵蓋板骨架質(zhì)量偏大，對傳動系統(tǒng)要求較高，所需驅(qū)動力較大，功率消耗大，因此這種結(jié)構(gòu)逐步被淘汰。隨著科技的發(fā)展，鋁合金材料以輕巧、可塑性強(qiáng)、強(qiáng)度高的特點替代了鑄鐵材料，成為梳棉機(jī)蓋板骨架的重要材料。目前，大部分梳棉機(jī)型都采用鋁合金回轉(zhuǎn)蓋板骨架?；剞D(zhuǎn)蓋板骨架的質(zhì)量直接影響梳棉機(jī)能耗和最終分梳效果，質(zhì)量好的回轉(zhuǎn)蓋板骨架可有效降低棉結(jié)。

2 寬幅梳棉機(jī)回轉(zhuǎn)蓋板骨架的要求

為應(yīng)對梳棉產(chǎn)量增加、梳棉質(zhì)量提升現(xiàn)狀，梳棉機(jī)錫林幅寬逐步加大。立達(dá)公司相繼推出C60型、C70型梳棉機(jī)，錫林寬度從C51型的1050 mm增加到C70型的1515 mm。特呂茨勒公司也推出TC11型、TC15型、TC19i型等寬幅梳棉機(jī)，其錫林寬度約為1300 mm。國內(nèi)紡機(jī)廠也在加緊開發(fā)和推出錫林寬度約為1500 mm的梳棉機(jī)。

回轉(zhuǎn)蓋板針布與錫林針布相配合，去除部分短絨和細(xì)小雜質(zhì)，使纖維充分的伸直和分離，在單纖維狀態(tài)下均勻混合[1]?；剞D(zhuǎn)蓋板針布的梳理質(zhì)量和效果直接影響棉條的質(zhì)量和成品率，其梳理效果不僅與自身根數(shù)、密度等有關(guān)，與錫林之間保持適宜且穩(wěn)定的隔距也很關(guān)鍵。

隨著錫林幅寬的進(jìn)一步加大，要求回轉(zhuǎn)蓋板骨架的寬度也隨之增大；如果原有結(jié)構(gòu)未改進(jìn)，那么在梳理纖維過程中會因蓋板骨架強(qiáng)度不足造成蓋板骨架變形，從而影響其與錫林之間的隔距。圖1是回轉(zhuǎn)蓋板骨架受力后，回轉(zhuǎn)蓋板—錫林隔距示意圖。

1—回轉(zhuǎn)蓋板；2—齒形帶；3—曲軌；4—錫林。圖1 受力后的回轉(zhuǎn)蓋板—錫林隔距示意

從圖1可以看出，回轉(zhuǎn)蓋板骨架受到梳理方向的橫向反拉力和向下的拉力。如果回轉(zhuǎn)蓋板骨架強(qiáng)度不足，輕則導(dǎo)致梳理質(zhì)量下降、棉結(jié)增多，重則將造成蓋板針布中部接針，損壞蓋板針布和錫林針布。另外，長時間使用所產(chǎn)生的熱量也會導(dǎo)致蓋板骨架出現(xiàn)熱變形，雖然變形量不大，但對蓋板針布和錫林針布的隔距卻有較大影響。國外品牌企業(yè)對回轉(zhuǎn)蓋板骨架都有“中凹”的精度要求，即要求1000 mm幅寬回轉(zhuǎn)蓋板大平面的平面度為0.02 mm～0.03 mm，蓋板骨架的中凹為0.03 mm～0.05 mm，這樣在設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時有一個向下的0.03 mm～0.05 mm的變形補(bǔ)償量。

立達(dá)公司C70型梳棉機(jī)的回轉(zhuǎn)蓋板骨架除了高度比較大外，也對蓋板骨架作了中凹為0.07 mm～0.09 mm的要求[2]；特呂茨勒公司的TC11型、TC15型梳棉機(jī)也有類似要求。錫林幅寬越大，回轉(zhuǎn)蓋板針布中間段受到的梳理纖維的拉力作用越大，更易向下變形造成接針，所以向上中凹是解決寬幅回轉(zhuǎn)蓋板骨架變形的一種有效方法。但在實際使用中發(fā)現(xiàn)，梳理不同的原料(棉、化纖等)對蓋板骨架向上中凹的要求也不盡相同。

3 新型專利回轉(zhuǎn)蓋板骨架機(jī)理及優(yōu)勢

針對寬幅梳棉機(jī)鋁合金回轉(zhuǎn)蓋板骨架要求高、根差大、隔距難調(diào)整等易造成針布接針的問題，筆者公司開發(fā)出新一代可調(diào)節(jié)回轉(zhuǎn)蓋板骨架。該蓋板骨架是專利產(chǎn)品，具有預(yù)設(shè)彎曲張力功能，可根據(jù)梳理纖維材料的不同，設(shè)定一定的預(yù)張力，控制蓋板骨架的變形量，確?；剞D(zhuǎn)蓋板針布與錫林針布之間隔距穩(wěn)定，從而發(fā)揮更好的分梳效果[3]。

3.1在不改變回轉(zhuǎn)蓋板骨架高度的情況下，在回轉(zhuǎn)蓋板骨架的腔體內(nèi)增加1個橫筋(加強(qiáng)筋)，橫筋的連接處采用大圓弧強(qiáng)化連接效果，從而增加了回轉(zhuǎn)蓋板骨架的抗剪力和運(yùn)行過程中的抗撓強(qiáng)度。

圖2、圖3分別為普通回轉(zhuǎn)蓋板骨架、新型專利回轉(zhuǎn)蓋板骨架的示意圖。

圖2 普通回轉(zhuǎn)蓋板骨架

圖3 新型專利回轉(zhuǎn)蓋板骨架

3.2在回轉(zhuǎn)蓋板骨架的腔體內(nèi)增加1根碳纖維調(diào)節(jié)桿(碳纖維的延伸率極低，堅固性極強(qiáng))，左右兩端有調(diào)節(jié)螺絲并固定在蓋板骨架兩端面，通過調(diào)節(jié)兩端螺絲可調(diào)節(jié)蓋板骨架的中凹拱高，以適應(yīng)不同加工原料的蓋板隔距調(diào)節(jié)。具體結(jié)構(gòu)見圖4。調(diào)節(jié)桿結(jié)構(gòu)除了調(diào)節(jié)蓋板中凹弧度的拱高外，還可以增強(qiáng)蓋板強(qiáng)度，提高蓋板骨架的抗剪力。

圖4 調(diào)節(jié)蓋板骨架腔體內(nèi)結(jié)構(gòu)

立達(dá)公司C70型梳棉機(jī)的蓋板骨架有2種。一種是早期的蓋板中間骨架，要求中凹為0.09 mm～0.14 mm；另一種EF蓋板，要求中凹為0.05 mm～0.09 mm。但每次包新蓋板針布時，蓋板中間凹值的臺差均較大，中間中凹達(dá)0.065 mm～0.144 mm。

新型專利可調(diào)蓋板骨架，其加工的大平面可根據(jù)所紡品種決定包卷后針布的蓋板中凹值。浙江久舜紡織廠在氣流紡紗機(jī)上紡棉纖維，調(diào)節(jié)新型專利蓋板骨架的針布中凹為0.05 mm～0.07 mm(蓋板中凹值臺差為0.025 mm)。

3.3回轉(zhuǎn)蓋板依靠兩端踵趾塊或棒與錫林兩側(cè)的曲軌貼合，形成梳理隔距[4]。其踵趾塊或棒一般會設(shè)計一個踵趾差，目的是保證回轉(zhuǎn)蓋板針布齒尖面與錫林圓弧針齒面保持最佳的分梳位置。鑄鐵蓋板的踵趾面和蓋板骨架均為鑄鐵，雖然有一定自潤滑作用，但因其自身質(zhì)量大，踵趾面和曲軌摩擦力大，很容易磨損，進(jìn)而影響蓋板—錫林隔距，最終導(dǎo)致棉結(jié)增多，影響棉條質(zhì)量。

鋁合金蓋板的踵趾塊也采用與鑄鐵踵趾塊同類的結(jié)構(gòu)。材料多采用45鋼，經(jīng)加工后淬火增加硬度。目前，僅有特呂茨勒公司采用圓鋼棒替代踵趾塊，具有顯著的優(yōu)點：兩根圓棒在中心距為24 mm處形成近似1°的踵趾差，與曲軌線接觸、摩擦因數(shù)很小，對棒和曲軌的磨損極小，能最大限度保證梳理隔距的穩(wěn)定，滿足了“緊隔距、強(qiáng)分梳”的工藝要求。限于該鋼棒結(jié)構(gòu)為特呂茨勒專利，其他品牌只能選擇踵趾塊結(jié)構(gòu)。但也有不少企業(yè)在踵趾塊材料和結(jié)構(gòu)上進(jìn)行了大量創(chuàng)新，如立達(dá)公司推出的可更換塑料套踵趾塊，在鑄鐵踵趾塊上增加1個踵趾面為高強(qiáng)度的塑料套，這樣和曲軌摩擦的是塑料套，磨損后更換比較方便，但塑料套的耐磨性無法滿足要求。資料顯示：踵趾面的寬度最佳值為2.5 mm～3.2 mm，且要求蓋板大平面的平面度不大于0.02 mm、整根回轉(zhuǎn)蓋板兩端踵趾面平面度不大于0.02 mm、蓋板根與根的誤差不大于0.05 mm；一般紡棉時踵趾差選用0.56 mm，紡化纖時踵趾差選用0.89 mm(根據(jù)加工修理的蓋板踵趾差，現(xiàn)在都是0.56 mm)。

圖5是筆者公司回轉(zhuǎn)蓋板踵趾塊和鋁型材的配合示意。采用進(jìn)口材料，利用粉末冶金法制作踵趾塊，和鑄鐵踵趾塊相比，不僅保證了強(qiáng)度又兼具了自潤滑的特性，因而踵趾面寬度控制約為2.8 mm，和45鋼淬火的踵趾塊相比，其耐磨性能和使用壽命都有明顯提升。

圖5 新型專利回轉(zhuǎn)蓋板踵趾塊和鋁型材的配合

4 結(jié)語

在制造技術(shù)日新月異的今天，梳棉機(jī)的梳理技術(shù)也迅猛發(fā)展，很多新概念、新思維在科技發(fā)展的助力下逐步實現(xiàn)。筆者公司通過對比國內(nèi)外梳棉機(jī)鋁合金回轉(zhuǎn)蓋板骨架的結(jié)構(gòu)，開發(fā)出具有預(yù)設(shè)彎曲張力的可調(diào)節(jié)回轉(zhuǎn)蓋板骨架。該新型專利產(chǎn)品通過在回轉(zhuǎn)蓋板骨架的腔體內(nèi)增加橫筋和調(diào)節(jié)桿，解決了寬幅梳棉機(jī)鋁合金回轉(zhuǎn)蓋板骨架根差大、隔距調(diào)整難、易造成針布接針等問題。配合采用特殊耐磨材料經(jīng)粉末冶金制作的鋁合金回轉(zhuǎn)蓋板踵趾塊，大幅改善普通回轉(zhuǎn)蓋板的踵趾面耐磨性差、使用壽命短的問題，使梳棉機(jī)梳理質(zhì)量得到保證。