1.附加分梳板针布近况
伴伴随梳理技术的进步,自上世纪90年代起进口及国产新型高产梳棉机不断涌现,新型高产梳棉机在追求高产的同时,愈加关注棉网及成纱水平,一般使用扩大梳理面的措施:在刺辊部位加装预分梳板,在活动盖板前后两侧加装固定盖板,增加分梳和除杂,确保足够的梳理度,同时提升梳棉机的一次分梳能力,改变棉网及成纱水平[1~3]。进口梳棉机附加分梳元件的更换、国产新型梳棉机附加分梳元件配套、老型梳棉机的附加分梳元件改造形成了一个巨大的市场需要。
经历了二十多年的不懈努力,特别是近十年对海外先进梳理主机的研究和借鉴,国产附加分梳元件作为高端器材,在品种、规格、水平性能等方面有了显著提升,再加上国产分梳板有本钱和价钱优势,逐步形成了与海外品牌(如Trützschler、Graf)分庭抗争的局面[4]。但高端梳棉机配用国产附加分梳元件的比例仍然较低,国产附加分梳元件在制造精度、使用年限、设计革新等方面与海外品牌尚存在肯定差距。
2.附加分梳板针布设计
2.1附加分梳板针布设计要则
2.1.1分区段、巧对应
附加分梳在梳棉机上跨度大,配置在三个不一样工作区间:刺辊预分梳区、后固定盖板区、前固定盖板区,由于在不一样区间及同一区间的不一样位置所处置纤维的状况不一样,针布具体承担的任务不一样,针布应具有的梳理特质也截然不一样,需要作针对性的特殊设计[5、6],其变化规律是伴伴随纤维束的细化、分解、顺直,针布的齿距和齿深减小、齿密增大。
2.1.2小角度、大容量
分梳板齿体处于内弧面,在锡林或刺辊离心力功效下纤维层极易向齿底沉积,影响梳理成效,小角度(小α—齿前面与底面垂线之间夹角)有利于将纤维调控在上齿区。
在刺辊预分梳及后固定盖板工作区间,纤维层中以较大束状为主,且混杂较大破籽杂质,束状纤维的松解、细化,杂质的剥离、破碎,都需要供应足够的空间,同时大的齿隙容量能保障良好的释放性能,可有效防止充塞及嵌杂的发生。对前固定盖板来说,来自回转盖板区的纤维流不会因齿隙容量骤减(回转弹性盖板的齿隙容量比金属针布要大得多),而影响精细分梳和整理分梳的成效。
2.1.3高自洁、免维护
附加分梳被固定封装在工作位置上,其状况没办法观测,维护及检查也十分不便,需要其自洁能力强(不挂花、不嵌杂)、检修周期长、免维护。
采取小角度(小α)、楔形齿截面、错位排齿、较大齿夹角、圆弧形齿底、加强过渡圆弧等设计特征,保障对纤维的有效释放,较大限度地防止挂花及嵌杂的发生。
2.1.4高耐磨、长寿命
由于刺辊梳理功效区预分梳板总齿数远少于刺辊,锡林~盖板梳理功效区工作盖板(回转加固定)的总齿数远少于锡林,故梳理功效中分梳板的磨耗要大得多,商品寿命周期的匹配需要附加分梳板具有高耐磨、长寿命特质。
应使用高碳细晶钢、合金钢材质,特殊热处置工艺,高耐磨齿形设计等措施,确保商品具有较高的纤维梳理量[7]。
2.1.5布局好、分梳强
在附加分梳的各区段,通过不一样规格针布的设置与布局,强化与对应梳理元件针齿面的协同功效,使纤维层处于恰当的梳理条件之下,最后获得增强的分梳成效。
2.2商品分类细化
与传统梳棉机不一样,新型梳棉机很多使用了新技术和新材料,设施造价高,具有高速、、高针对性的特征。附加分梳倚赖于主分梳,依据梳理主机梳理特质的不一样需要应具有针对性的针布配置,以保障梳理流程的和商品的高品质。为此作者认为附加分梳板针布应细化商品类别,逐步形成以下品类。
2.2.1通用型分梳板针布
适用于中、低端具有附加分梳的梳棉机配套,与老型梳棉机做附加分梳改造相配套。适用于纺织企业生产中在棉和棉型化纤之间经常变更,对针布通用性有肯定需要的梳棉机。
2.2.2高耐磨型分梳板针布
适用于高级清梳联生产线配套的梳棉机。高级设施资金投入大,需要设施的开台率高、维护周期长,梳理器材耐用、寿命长,需要配用高耐磨、长寿命的针布。应使用优质的合金钢,采取特殊的热处置等强化工艺,对齿形作高耐磨设计。
2.2.3高速高产型分梳板针布
适用于高速、高产梳棉机。梳棉机行车速度高使离心力加强,需减小针布前角;高产条件下,梳理强度高,需要足够高的齿密来应对;高负荷强分梳条件下需要针布具有高耐磨、长寿命特质,应使用优质的合金钢,采取特殊的热处置等强化工艺,对齿形做高耐磨设计。
2.2.4化纤型分梳板针布
适用于纯化纤或以化纤为主的混纺,以小角度(小α)、大齿隙设计应对化纤梳理中因静电而缠绕及糊齿的现象。
2.3齿形设计
针布功效于纤维时,所表现的效能包括对纤维的穿刺、吸纳、握持、均混、分梳、释放、转移等,随针布所服务的梳理机型特征、纤维种类、工艺配置、纺纱商品、包覆或固装工作部位等的不一样,其效能的突出和强化不一样,就形成了不一样类别、不一样齿形、规格海量的各型针布商品。就针布商品的齿形而言,在满足冲模加工和冲齿工序需要的首要条件条件下,可以有广阔的设计空间。
2.3.1直线负角大容量齿形设计
较大规格的附加分梳板针布相对于刺辊针布而言齿深要浅些,设计成直齿齿形时,齿前面前角直线部分过浅,对纤维的容持空间不足,应设计成负角前面,并适当减小齿尖角(大约40°),增大齿体空间面积(在齿深平面地区内无齿体的空间~齿空远大于有齿体的空间~齿体),形成直线负角前面大容量齿形,如图1所示。
图1直线负角大容量齿形设计
2.3.2高耐磨慢衰退齿形设计
当为直齿齿尖时,齿尖角设计得过小,有两大缺陷,一是齿尖强度不足易掉尖(崩尖),二是齿尖部体积容量小,储备的供磨损的材料不足。加强齿尖角又影响锋利度且齿空容量降低。
高耐磨慢衰退齿形如图2所示,在较小齿尖角的负角前面齿形基础上优化齿形,将齿前面挨近齿尖部(直线部分的三分之一)角度加强(α约8°),齿背挨近齿尖处设计成弧形(弧尖),α角是针布的主要技术参数,影响对纤维的握持与释放,仅在齿尖部小地区加强α角,对全齿深纤维流层的握持与释放不会造成大的影响。
此设计策略的优越性表目前三个主要方面:一是既使用了较小齿尖角,获得较大的齿空容量,又增加了齿尖强度,抑制掉尖发生;二是有效地增加了齿尖地区可用磨损体积,为梳理磨损储备下较多的材料,可明显提升齿体的耐磨性和寿命[7];三是可有效减慢针布的衰退。齿体的衰退突出表目前三个方面:齿高变矮、齿尖及棱角圆钝、形态“走形”。
图2所示的齿形设计可以减缓齿高变矮,尤其是对减缓齿形衰退将有所作为,观察针布齿体的磨损可知,磨损极不均匀,越挨近齿尖磨损越快,伴伴随齿体磨损,α角在渐渐变小,纤维的握持渐渐不足,而释放及滑脱在加剧,梳理功效渐渐衰退。当使用齿尖区加强α角并做弧顶设计时,在高耐磨慢衰退的预期方面会有不俗的表现。
图3是两种齿形齿体磨损衰退的比对示意图,在齿体的早期及中期磨损中,齿尖部优化的齿体以特别增加的齿体材料抵消了齿体磨损,齿高矮缩变慢,特别是α角的衰变大大减缓,有效维持齿体形态,为获得较好的梳理成效创造条件。
图2高耐磨慢衰退齿形设计
图3针布齿体磨损衰退比对
2.3.3直线负角弧背齿形设计
弧背形设计使齿尖地区强度加强,不容易掉尖,针齿齿尖角减小,形成较大齿空容量;同时弧形齿顶耐磨性优于直齿,可有效增加梳理寿命。
图4直线负角弧背齿形设计
2.3.4其它齿形设计
直齿齿形,直齿平底齿形,直线负角平底齿形等。
2.4刺辊预分梳板针布设计
刺辊预分梳板的任务是开松和分解粗大棉束、剥离籽壳、细化杂质,工作中针齿受力强度高且不均衡,杂质、粉尘对针齿的磨耗很大,应作如下设计。
2.4.1稀齿密
齿密与刺辊齿条匹配,可接近但一般不高于刺辊齿条。Trützschler设置齿密为78、90齿/(25.4mm)2,Graf齿密设置为40、 60、90齿/(25.4mm)2;鉴于预分梳板针布制造及应用日臻成熟及国内企业已形成的共识,作者推荐60、90、120齿密系列。纵向齿距 3.2~5.6 mm,横向可以隔距片作密度调整。α角5°~-5°,刺辊转速越高α角越小,纤维静电越高α角越小。
2.4.2大容量
横向间距大形成宽松纤维通道,纵向大齿空,使齿板具有足够的纤维容量。齿形设计为直线负角大容量齿形,或直线负角弧背齿形、直线负角平底等齿形。
稀齿密与大容量的融合力图产生对粗大纤维团束的握而不塞、释放自如的成效。
2.4.3高耐磨
除了材质和淬火工艺保障之外,必要时可施加表面(层)强化措施,齿部形态符合高耐磨设计:齿尖宽可厚于刺辊齿条,并对齿形作高耐磨慢衰退齿形设计。
2.4.4高强度
体目前齿体的高强度和齿板固装的高强度,以应对强大且不均匀的梳理力。应以较浅的齿深、楔形齿提升齿体强度,齿深在2.2~3.0 mm之间,当齿尖角≤40°时,要作弧形齿顶或弧形齿背设计,以增加齿体强度。
除了上述设计之外可对齿板上的齿段作齿序错位排列、齿段斜角排列、“V”型排列等,以优化分梳成效。
2.5后固定盖板针布设计
后固定盖板是预分梳的推进,为主分梳(回转盖板与锡林)创造条件,进一步开松和分解纤维束,分离杂质和短绒,均混纤维。工作中齿体受力强度仍较大且不够均衡,应作如下设计。
2.5.1齿密梯增
从上游的刺辊预分梳板到下游的回转盖板,针布的齿密有巨大的跳跃,从预分梳板的60~90齿/(25.4mm)2至回转盖板400~550齿 (25.4mm)2,用单一齿密规格不利于纤维的渐进梳理,以几种齿密梯度增加的规格,梳理成效更好,依机型及纱线商品不一样,齿密可在90~330齿 (25.4mm)2所形成的齿密系列中适选一个齿密组合,如:160/270/330。
2.5.2上下衔接
预分梳板具有较大的齿体,植针型回转盖板也有着较大的针高,处于两者之间的后固定盖板,其齿体高度及齿密设置都要充分分析与上下游的衔接,齿高比预分梳渐小,但不可过小,否则会引起纤维流的涌堵,影响梳理成效。可形成齿深在2.2~0.9 mm之间的递减系列。
2.5.3不充塞、不绕挂
该功效区存在较大束状纤维,且分布不均匀,瞬间涌堵时有发生,极易产生充塞绕挂,应以7°~0°设计α角,选择较大齿空容量的齿体形态,确保对纤维的有效释放。
以上设计形成了后固定盖板是一组(三种或两种规格)齿体尺寸递减、齿密递增、分级跨接的分梳板组合[8]。






