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        新型導(dǎo)棉裝置在高產(chǎn)梳棉機上的應(yīng)用

        2012-12-14 05:41:10強宏杰
        紡織器材 2012年5期
        關(guān)鍵詞:棉條梳棉機羅拉

        姚 霞,強宏杰

        (青島宏大紡織機械有限責(zé)任公司,山東 青島 266101)

        新型導(dǎo)棉裝置在高產(chǎn)梳棉機上的應(yīng)用

        姚 霞,強宏杰

        (青島宏大紡織機械有限責(zé)任公司,山東 青島 266101)

        為了改善高速梳棉機運轉(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)特點和適用機型。指出適應(yīng)高產(chǎn)梳棉機的導(dǎo)棉裝置應(yīng)具備高速傳動平穩(wěn),噪聲小,不容易積聚短絨和雜質(zhì),使用壽命長,成本低,便于維護且導(dǎo)棉皮圈光滑,抗靜電等特點。

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

        1 梳棉機梳理纖維的工藝流程

        梳棉機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→圈條器。在這個過程中,剝棉羅拉剝下來的棉網(wǎng)極?。ㄍǔ?g/m2~8g/m2),且強力低,特別是在梳理低級棉或精梳落棉(纖維較短)時,棉網(wǎng)強力更低,在高速運轉(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)外梳棉機都有應(yīng)用,主要代表機型有: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)對它進行托持,在棉網(wǎng)被高速牽拉時,來自牽伸力和棉網(wǎng)自身重力的作用,會使棉網(wǎng)下垂,特別是在棉網(wǎng)存在破洞、破邊時極易產(chǎn)生斷條。同時,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,摩擦力就會更大,也易產(chǎn)生斷條。再則,棉網(wǎng)集束成棉條時候,體積減小,會有大量的空氣排出,也會給棉網(wǎng)造成阻力,速度越高越明顯,在生產(chǎn)短纖維氣流紡時,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,否則總牽伸難于實現(xiàn),所以在梳棉機和圈條器之間需要增加預(yù)牽伸裝置,這樣就會增加設(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導(dǎo)引而收集成棉束,棉束離開皮圈然后經(jīng)過喇叭口進一步壓縮排氣,進入大軋輥。集束后的棉條要比未集束前的棉網(wǎng)拉伸強力大很多,因此皮圈導(dǎo)棉裝置對纖維的適應(yīng)性比較廣。皮圈導(dǎo)棉裝置在目前的梳棉機上應(yīng)用較廣,主要機型有:FA231A型、FA231C 型、FA203A 型、JWF1203 型、JWF1205型、JWF1207型、JWF1209型、C51型、C60型等。

        縱觀梳棉機發(fā)展史,在過去的梳棉機上,從道夫剝下的棉網(wǎng)經(jīng)羅拉壓緊后直接進入大軋輥,如A186型梳棉機,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)。進入20世紀(jì)80年代以后,隨著梳理元件的技術(shù)進步,梳棉機速度有了較大的提高,對導(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、傳動結(jié)構(gòu)和皮圈質(zhì)量上對皮圈導(dǎo)棉裝置提出了較高的要求。從無導(dǎo)棉裝置、簡易導(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)棉裝置的傳動由齒輪傳動到圓皮帶或平皮帶傳動,減少了高速傳動時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)棉又有對稱雙皮圈導(dǎo)棉和非對稱雙皮圈導(dǎo)棉。按傳動方式分,又可分為齒輪傳動、圓皮帶傳動和平皮帶傳動。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附加裝置,它由一對丁腈皮圈起主要作用,該機構(gòu)采用鏈條和錐齒輪傳動。為了把動力傳給導(dǎo)棉皮圈,梳棉機上安裝了一根長1 200mm,而直徑僅為18mm的傳動軸。由于此軸細(xì)長,支點跨度大,軸頭也過長,剛度難以保證,因此傳動軸猛烈跳動,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)生較大抖動會影響生條質(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,將兩羅拉輸出的棉網(wǎng)匯集成一束棉條進入大壓輥,從根本上解決了棉網(wǎng)引起的斷頭問題。導(dǎo)棉皮圈的傳動來自兩羅拉,它們之間的牽伸倍數(shù)為1.04,此時的皮圈質(zhì)量也較差:一是皮帶表面粗糙度存在粘花問題,二是皮帶和機件的摩擦使皮帶存在靜電,特別是紡化纖時更加明顯。盡管當(dāng)時的皮圈導(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)上改進而成,采用了一條封閉的圓皮帶通過一個90°轉(zhuǎn)彎和兩個交叉?zhèn)鲃觼韺崿F(xiàn)的。工作機構(gòu)以左右相對的內(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支臂,其支承端安裝主動鼓輪,活動端安裝從動鼓輪,在相對的主、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,該機構(gòu)能夠自動張緊。該機構(gòu)的缺點是用于傳動的圓皮帶容易伸長,導(dǎo)致傳動打滑增加,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)為一個呈橫向設(shè)置的由梳棉機驅(qū)動的主軸,主軸上同時裝有兩個錐形齒輪,兩傳動皮圈的主動輥軸上也裝有錐形齒輪,它們之間的嚙合帶動了皮圈轉(zhuǎn)動,其結(jié)構(gòu)特點是導(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)梳棉機而設(shè)計的,和集束器導(dǎo)棉裝置實現(xiàn)了模塊化設(shè)計,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,處理困難。它和之前的結(jié)構(gòu)相比區(qū)別在于,整個機構(gòu)的動力源從皮圈的上面轉(zhuǎn)到下面,和傳動大壓輥的軸統(tǒng)一到了一起,并實現(xiàn)了整個皮圈裝置可以繞傳動軸旋轉(zhuǎn),從而實現(xiàn)了在梳棉機運行過程中可以旋轉(zhuǎn)皮圈觀察棉網(wǎng)。方便生頭操作,在高速運轉(zhuǎn)時,皮圈到達正常位置,可充分接近喇叭口,防止棉條擴散,非常適合于高產(chǎn)梳棉機。具體結(jié)構(gòu)見圖1。在梳棉機工作時,主軸轉(zhuǎn)動,使同步帶輪9轉(zhuǎn)動,通過同步帶使同步帶輪7轉(zhuǎn)動,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,從而實現(xiàn)了導(dǎo)棉皮圈的轉(zhuǎn)動。由于整個機構(gòu)中全部采用了皮帶傳動,所以傳動平穩(wěn)、噪聲小,適合高速。如果把機殼及機殼內(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,主要機型有: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,僅針對裝置Ⅳ存在的支承及傳動處較易積聚短絨及雜質(zhì)做了改進。因為積聚后的短絨和雜質(zhì)常被帶入棉條中,影響棉條質(zhì)量,當(dāng)積聚物較大時還會引起斷條,從而影響生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量,改進的地方見圖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)動機構(gòu)設(shè)置在三羅拉墻板外側(cè),傳動軸將動力通過同步帶輪經(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轉(zhuǎn)向水平方向傳動,將動力分別傳給兩皮圈,使兩皮圈反向轉(zhuǎn)動。解決了梳棉機在高速狀態(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,傳動結(jié)構(gòu)簡單,皮圈下部開放,操作簡單、方便。該機構(gòu)已應(yīng)用于我公司JWF1203-150型和JWF1209型高產(chǎn)梳棉機上。

        圖2 皮圈導(dǎo)棉裝置Ⅴ結(jié)構(gòu)簡圖

        4 結(jié)語

        梳棉機導(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)缺點不同,有的結(jié)構(gòu)簡單、成本低,適合于低產(chǎn)梳棉機,有的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,但性能穩(wěn)定;與高產(chǎn)梳棉機配套的裝置應(yīng)具備高速傳動平穩(wěn),噪聲小,不易積聚短絨和雜質(zhì),使用壽命長,成本低,便于維護且導(dǎo)棉皮圈表面光滑,抗靜電等特點。

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

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

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

        [4]青島宏大紡織機械有限責(zé)任公司.梳棉機皮圈導(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,主要從事梳棉機的研究開發(fā)。

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