梳棉机的发展趋势简析
发表时间:2018-05-29    作者:刘古立  发表评论()

  梳棉是纺纱工艺流程中最重要的工序,素有纺纱工程的“心脏”之称,对产品质量和生产成本都有很大影响,因而研究梳棉机性能、结构的改进方向具有重要的实践意义。

  1、传统梳棉机效率分析

  刺辊,锡林,道夫和盖板是梳棉机的四大梳理件,其作用的发挥直接影响梳棉机的效能。图1为传统梳棉机的结构剖面示意图。从图1可以看出刺辊,锡林,道夫和盖板四大梳理件只有红线显示的部分是在进行有效工作的。具体为:

  (1)刺辊只有下半部分是实际工作的,上半部分是空程。

  (2)锡林只有上半部分是实际工作的,下半部分是跑空程。

  (3)道夫工作效率更低,只有与锡林和剥棉罗拉的两个隔距点在工作,其余都是跑空程。

  (4)盖板只有40%的数量在工作,60%跑空程。

  所以可以得出结论:传统梳棉机工作效率不到50%。

  2、新型梳棉机结构设计的改进

  进入21世纪,以特吕茨勒TC系列和立达C60和C70系列为代表的新型梳棉机在结构上进行了优化和改进,主要是相对抬高了锡林中心,或使刺辊和道夫靠拢,锡林的工作效率得到了提高(各部件有效工作的部分见图2的红线部分),从图2可以看出,刺辊,道夫和盖板的效率仍没有得到提高,所以梳棉机设计仍有进一步优化的空间。

  3、梳棉机结构设计的改进方向

  在新型梳棉机现有结构的基础上,进一步优化设计,可以有效提高梳棉机工作效率,降低制造成本,方便维护保养,使梳理工艺更合理,促进梳棉机的产量和质量的进一步提高。

  3.1 回转盖板工作区的改进方向

  3.1.1 加强回转盖板工作区的研究和开发

  回转盖板工作区是梳棉机的主要工作区,梳理区域最广,梳理最细,对生条质量贡献最大。因此加强对回转盖板工作区的研究和改进,可以有效提升梳棉机的核心功能和作用。但遗憾的是目前业界对盖板工作区的认识和研究似乎还没到位。首先是业界还没有充分正确地认识回转盖板工作区基本作用的本质:

  我们一直认为,盖板工作区首要的作用是将棉束分梳成单纤维。其次是混合、均匀、除杂和排短绒的作用。但是为什么盖板工作区能产生除杂和排短绒的作用?

  我们长久以来认为是因为盖板工作区内产生了盖板花,随着盖板花走出工作区,附带就产生了除杂和排短绒的作用。

  这样的解释只限于表面现象而没有从理论上说清楚这种除杂和排短绒的机理。为什么盖板工作区能产生除杂和排短绒的作用?这是因为回转盖板工作区具有一个重要的功能——过滤功能。

  过滤的原理是流体在外力的作用下,穿过多孔介质,附着的固体颗粒物被介质所截留,从而实现了把固体物质从流体中分离的操作。盖板工作区的除杂和排短绒作用,可以归类为深层过滤形式。

  纤维流在盖板工作区内流动,盖板花与盖板针布形成了过滤介质,纤维在穿过这个介质缝隙的时候,在表面力和静电力的作用下,棉束,杂质和短绒被截留,纤维流得到了净化,所以我们看到走出盖板工作区的纤维就是很干净的单纤化纤维了。
 
  这种过滤功能是生产优质生条不可或缺的。是与分梳作用相提并论的关键功能。分梳作用和过滤功能就像是行走的两条腿,缺一不可。对过滤功能的认识,可以帮助我们深入研究和优化盖板工作区。我们确认了盖板工作区的过滤功能,就应该研究如何开拓这种功能,更好地为生条质量服务。

  盖板负荷曲线上,AB显示了工作区前几根盖板快速充塞,这些盖板只能截留较大的棉束和杂质。BC显示盖板已经基本饱和,这些盖板对截留较小的棉束,杂质,短绒和净化纤维起着主要作用。

  BC段如果延长,对除杂,排短绒和净化纤维是肯定有利的。对高含杂,高短绒率的原料,我们应考虑在较多回转工作盖板根数的梳棉机上处理。以前的双锡林梳棉机就是相当于延长了BC段。根据过滤的理论,杂质被截留在盖板花中,也在参与对后来的杂质进行过滤。

  在过滤介质方面,过滤介质密度大,对截留棉束,杂质和短绒有利。因此高密度的盖板针布,可以形成较密的过滤介质。较慢的盖板速度或许对除杂,排短绒更有利些。

  固定盖板不具备回转盖板的过滤特性,因此固定盖板取代不了回转盖板。

  3.1.2 回转盖板的设计

  为了更好地发挥回转盖板的作用,我们要研究分析目前回转盖板的不足之处,如:盖板隔距稳定性差,经常会变;盖板使用一段时间后,会产生明显的变形等。盖板的这种情况与盖板的传动形式和工作条件有关系。

  (1)盖板由齿形带或链条带动运行,盖板坐落在曲轨上(见图5)。两侧曲轨由于加工和装配误差原因,可能会产生不同心,不平行或者不垂直等状况。盖板两端在齿形带或链条的压力作用下,容易产生弯曲,扭曲而导致隔距精准度变化。

  如果取消了齿形带或链条,盖板就能处于自然伸直状态,有利于保持盖板的平面度,提高盖板隔距的精准度。断开盖板相互之间的牵连,让盖板能够快速进给到入口端。

  抬高给棉板和给棉罗拉的位置,拓展刺辊底部空间,增加刺辊部位的分梳除杂原件(见图7)。

  3.3 道夫工作区的改进方向

  缩小直径,减少冗余部分。英国上世纪五十年代曾有文献记录,将道夫直径缩小到Ø12”,试验结果表明生条质量没有恶化。但后来的观点基本上都对缩小道夫直径持否定态度,认为条干恶化,但很少见到有实验报告发表。

  道夫直径缩小,可以带来很多好处。从逻辑上分析是可行的,可能会遇到问题,但通过深入研究分析,配套道夫针布改进,应该是可以突破的。

  3.4 梳棉机的自动化和联合化的研发

  随着社会经济的快速发展,劳动力成本越来越贵,棉纺厂招工越来越难,因此用户对棉纺自动化程度会越来越看重。

  现代高产梳棉机已经实现了喂棉、换桶、清落棉自动化,但是生头还没有实现自动化。虽然目前先进梳棉机断头率已经很低,生头的劳动强度微不足道,但生头自动化可以实现梳棉机的无人操作,对实现梳棉机全自动化具有重要意义。在现有的技术条件下,梳棉机生头自动化可以借助导棉装置,气动原理等手段来实现。

  棉纺生产的联合化不仅仅提高自动化而且可以带来工艺改进,质量提升,管理升级等多重效益。清梳联推出应用已经有50年,体现了联合化的强大优势。梳棉机的联合化应该而且可以进一步扩展到并条,形成以梳棉机为核心的棉条生产联合生产机组,即清梳并联合机组。

  4 结语

  加强对提升梳棉机效能途径的研究,不断优化和改进梳棉机的结构设计,积极推动纺织技术进步,是业界每个技术人员的责任,希望本人的一些想法能带给大家一点启发。

稿件来源:中国纱线网
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