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        新型高效清梳聯(lián)設(shè)備及其紡精梳棉紗的生產(chǎn)實(shí)踐

        2016-07-18 01:27:53
        國(guó)際紡織導(dǎo)報(bào) 2016年5期
        關(guān)鍵詞:高效高產(chǎn)工藝

        王 利

        經(jīng)緯紡織機(jī)械股份有限公司(中國(guó))

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        新型高效清梳聯(lián)設(shè)備及其紡精梳棉紗的生產(chǎn)實(shí)踐

        王利

        經(jīng)緯紡織機(jī)械股份有限公司(中國(guó))

        摘要:介紹了國(guó)產(chǎn)新型高效清梳聯(lián)在加工精梳棉紗時(shí)的流程配置、設(shè)備技術(shù)特點(diǎn)及上機(jī)工藝。通過紡紗生產(chǎn)實(shí)踐證實(shí),新型高效清梳聯(lián)在高產(chǎn)工作狀態(tài)下性能可靠,生條棉結(jié)去除率穩(wěn)定在80%以上,成紗質(zhì)量指標(biāo)處于2013年USTER統(tǒng)計(jì)公報(bào)25%的水平,部分指標(biāo)達(dá)到公報(bào)5%的水平。

        關(guān)鍵詞:清梳聯(lián);工藝;高產(chǎn);高效;高質(zhì)

        近年來(lái),隨著科技的快速發(fā)展及各種現(xiàn)代精密技術(shù)和設(shè)備的普及應(yīng)用,國(guó)產(chǎn)清梳聯(lián)設(shè)備在設(shè)計(jì)、加工、制造、裝配及生產(chǎn)使用等方面取得了巨大進(jìn)步。鄭州宏大新型紡機(jī)有限責(zé)任公司是一家最早研發(fā)清梳聯(lián)技術(shù)和裝備的企業(yè),其最新設(shè)計(jì)研發(fā)出的新一代JWF系列高效清梳聯(lián)設(shè)備,緊貼市場(chǎng)需求,以高產(chǎn)高質(zhì)為目標(biāo),以高效穩(wěn)定為基本要求,充分發(fā)揮了企業(yè)多年的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)優(yōu)勢(shì)[1]。本文以JWF系列新型清梳聯(lián)生產(chǎn)線的實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用為例,進(jìn)行詳細(xì)介紹。

        1清梳聯(lián)生產(chǎn)線的流程配置

        新型清梳聯(lián)流程的具體設(shè)備配置如下:

        JWF1012型往復(fù)抓棉機(jī)(配備TF27型橋式吸鐵+TF2412A型風(fēng)機(jī)裝置)→AMP3000型金屬火星探除器→TF45A型重物分離器→FA051A凝棉器+JWF 1102型單軸流開棉機(jī)→JWF1026(10)-160型多倉(cāng)混棉機(jī)+JWF1124C-160型單輥筒清棉機(jī)(配備TF34A型橋式吸鐵)→JWF1054型除微塵機(jī)→TF2202B型配棉三通→2×8×(JWF1204B-120型梳棉機(jī)+TF2513型自動(dòng)圈條器)

        圖1為該流程設(shè)備排列示意圖。

        圖1 清梳聯(lián)一機(jī)一線配16臺(tái)梳棉機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖

        2清梳聯(lián)設(shè)備的特點(diǎn)

        2.1JWF1012型往復(fù)抓棉機(jī)

        抓棉機(jī)是紡紗工序中的第一道工序,擔(dān)負(fù)著精細(xì)抓取、初步開松及混合的任務(wù)。JWF1012型抓棉機(jī)打手采用雙刃刀片順向抓棉的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。相比于傳統(tǒng)抓棉機(jī),這種創(chuàng)新設(shè)計(jì)不僅使單次抓取的棉束質(zhì)量減小,而且每次抓取的棉束的質(zhì)量均勻度也大幅提升,實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代紡紗工藝中對(duì)抓棉機(jī)抓取棉束小而勻的技術(shù)要求,抓棉機(jī)抓取棉束的試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果如表1所示。

        表1 JWF1012型抓棉機(jī)抓取棉束的統(tǒng)計(jì)結(jié)果

        由表1可以看出,在相同的工作條件下,JWF1012型抓棉機(jī)抓取的棉束較同類型的傳統(tǒng)雙打手抓棉機(jī)小,且均勻度更高。抓棉機(jī)抓取棉束小且均勻意味著在生產(chǎn)過程中,雜質(zhì)暴露在外的機(jī)率更高,更容易在不損傷或輕損傷纖維的狀態(tài)下將雜質(zhì)去除[2]。

        產(chǎn)量是衡量抓棉機(jī)品質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo),作為清梳聯(lián)源頭,抓棉機(jī)的產(chǎn)量對(duì)整條清梳聯(lián)生產(chǎn)線具有重要的意義。為此,對(duì)JWF1012型抓棉機(jī)產(chǎn)量進(jìn)行了試驗(yàn)測(cè)試。試驗(yàn)時(shí),將抓棉機(jī)出口處的輸棉管道打開,用大編織袋收集纖維,記錄不同工作條件下抓棉機(jī)的工作時(shí)間和停止時(shí)間。試驗(yàn)結(jié)束后,對(duì)收集得的纖維質(zhì)量進(jìn)行稱量,并結(jié)合抓棉機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間估算抓棉機(jī)的產(chǎn)量。不同下降量條件下JWF1012型抓棉機(jī)的產(chǎn)量測(cè)試結(jié)果如表2所示。由表2可知,JWF1012型抓棉機(jī)的實(shí)際產(chǎn)量與其理論設(shè)計(jì)產(chǎn)量(1 500 kg/h)基本相符。

        表2 不同下降量條件下JWF1012型抓棉機(jī)的產(chǎn)量測(cè)試結(jié)果

        2.2JWF1102型單軸流開棉機(jī)

        JWF1102型單軸流開棉機(jī)采用棉流沿打手切線方向進(jìn)出的方式,創(chuàng)新設(shè)計(jì)后的打手室內(nèi)導(dǎo)流槽數(shù)優(yōu)化為5槽,并且沿進(jìn)棉至出棉方向,導(dǎo)流槽間距依次增大。JWF1102型單軸流開棉機(jī)運(yùn)行過程中,棉流受打擊和開松的強(qiáng)度適中,更有利于高效除雜、減少棉結(jié)和保護(hù)纖維。打手采用復(fù)合打手結(jié)構(gòu)(已獲國(guó)家發(fā)明專利),即進(jìn)棉口一側(cè)安裝V形角釘,工作直徑為740 mm;出棉口一側(cè)安裝矩形刀片,工作直徑為720 mm,從而使得開松更柔和,高產(chǎn)量時(shí)JWF1102型單軸流開棉機(jī)運(yùn)行更加穩(wěn)定可靠。

        2.3JWF1026系列多倉(cāng)混棉機(jī)

        JWF1026系列多倉(cāng)混棉機(jī)是在FA028系列多倉(cāng)混棉機(jī)基礎(chǔ)上,對(duì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行大幅優(yōu)化后推出的新一代高產(chǎn)多倉(cāng)混棉機(jī),有1 200、1 600和1 800 mm這3種機(jī)幅,6倉(cāng)和10倉(cāng)兩種倉(cāng)位,可靈活選用配置,最大產(chǎn)量可達(dá)1 500 kg/h。

        該新型混棉機(jī)的打手采用 406 mm的大直徑打手,設(shè)備適紡性強(qiáng),工作時(shí)纖維損傷小且不纏繞打手?;烀迿C(jī)輸棉斜簾的向上傾角由47°調(diào)整為32°,增強(qiáng)了斜簾與壓棉簾對(duì)纖維的夾持作用,防止棉塊下滑堆積,同時(shí)提高壓棉簾最高點(diǎn)位置,以防壓棉簾返花。平簾減速電動(dòng)機(jī)位置由斜簾下方改為壓棉簾上方,不僅使其清潔方便,而且可防止短絨與灰塵進(jìn)入,延長(zhǎng)清潔周期。打手電動(dòng)機(jī)由機(jī)前改為機(jī)后,可有效解決傳統(tǒng)混棉機(jī)上打手電動(dòng)機(jī)與羅拉電動(dòng)機(jī)配置在一起,長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)易導(dǎo)致散熱不暢的問題。羅拉間鋼板隔板改為鋁材結(jié)構(gòu)及“小隔板+網(wǎng)眼板”結(jié)構(gòu)改為“大網(wǎng)眼板”結(jié)構(gòu),可增加多倉(cāng)內(nèi)部的透氣性,改善灌倉(cāng)時(shí)因氣流排除不暢造成的灌倉(cāng)不實(shí)情況。打手之間的隔板由直板改為弧板對(duì)扣結(jié)構(gòu),有利于棉流下落和轉(zhuǎn)移。護(hù)木改用鋁合金材料,表面更光滑,結(jié)合創(chuàng)新開發(fā)的護(hù)木定位接縫結(jié)構(gòu),可確保定位準(zhǔn)確,接縫嚴(yán)密,并有效防止塞花、掛花現(xiàn)象[3]。

        2.4JWF1124C系列清棉機(jī)

        JWF1124C系列單輥筒清棉機(jī)也有1 200、1 600和1 800mm 3種機(jī)幅可選,最大實(shí)際產(chǎn)量高達(dá)1 250 kg/h。 打手采用 400 mm大直徑矮密鋁合金梳針輥筒,質(zhì)量小、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)且振動(dòng)小;梳針輥筒的工作轉(zhuǎn)速通過變頻實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)在線調(diào)節(jié),有利于對(duì)原料的開松、除雜,并且紡長(zhǎng)絨棉和中長(zhǎng)纖維時(shí)不易纏繞纖維。梳針輥筒下方排列有3把除塵刀、2塊分梳板、2塊調(diào)節(jié)板和3個(gè)吸風(fēng)口。第一落雜區(qū)長(zhǎng)度分4檔可調(diào),方便用戶根據(jù)自身工藝要求,調(diào)整除雜效率及落棉。該清棉機(jī)的吸落棉系統(tǒng)采用創(chuàng)新設(shè)計(jì)的中間吸落棉技術(shù)(已獲國(guó)家發(fā)明專利),可有效解決落棉吸口塵雜堆積的問題,同時(shí)該結(jié)構(gòu)較傳統(tǒng)雙側(cè)吸結(jié)構(gòu)可節(jié)省30%以上的濾塵風(fēng)量。

        2.5JWF1054型除微塵機(jī)

        除微塵機(jī)的主要作用是將經(jīng)充分開松的棉束抽吸到除微塵機(jī)上,經(jīng)纖維分配器將棉束均勻、高速排打至除微塵機(jī)的濾網(wǎng)板上,使纖維中所含的細(xì)小雜質(zhì)、微塵及短絨經(jīng)濾網(wǎng)板過濾,被排塵管道抽吸至濾塵設(shè)備,過濾后的纖維由出棉風(fēng)機(jī)送至梳棉機(jī)組[4]。

        JWF1054型除微塵機(jī)充分考慮了高產(chǎn)時(shí)纖維的運(yùn)動(dòng)軌跡,對(duì)進(jìn)棉風(fēng)機(jī)出口進(jìn)行了創(chuàng)新的弧形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),使纖維分配器向斜上方分配纖維,由進(jìn)棉風(fēng)機(jī)輸入的棉束沿圓弧曲線自上往下滑移,纖維運(yùn)動(dòng)更加流暢,產(chǎn)量更大,避免了原有技術(shù)為適應(yīng)高產(chǎn)需要提升進(jìn)棉風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速,致使大量棉束強(qiáng)烈撞擊濾網(wǎng)板后產(chǎn)生短絨和棉結(jié)的問題。此外,新設(shè)計(jì)的JWF1054型除微塵機(jī)增大了濾網(wǎng)板面積,由原來(lái)的2.57 m2增至3.70 m2,使設(shè)備的微塵與短絨去除能力進(jìn)一步提高。

        2.6JWF1204B-120型梳棉機(jī)

        新一代JWF1204B型單刺輥高產(chǎn)梳棉機(jī)有1 000 和1 220 mm兩種工作機(jī)幅,其最高出條速度設(shè)計(jì)為260 m/min,1 000 mm機(jī)幅的梳棉機(jī)的最大理論產(chǎn)量為100 kg/h,1 220 mm機(jī)幅的最大理論產(chǎn)量為120 kg/h。

        較傳統(tǒng)常用機(jī)幅的梳棉機(jī)而言,JWF1204B-120型梳棉機(jī)(工作機(jī)幅為1 220 mm)的有效梳理面積增加了20%,但生條的工藝定量仍處于并條機(jī)的牽伸范圍內(nèi),因此無(wú)需在梳棉機(jī)出條位置增加預(yù)牽伸裝置,從而降低了設(shè)備的設(shè)計(jì)制造及維護(hù)成本。

        JWF1204B-120型梳棉機(jī)的喂棉箱與梳棉機(jī)給棉均采用順向給棉,彈性握持加壓,對(duì)纖維的損傷小。梳棉機(jī)刺輥第一落雜區(qū)長(zhǎng)度可以根據(jù)原料和工藝需要進(jìn)行調(diào)節(jié),以有效控制除雜效率和落棉量。此外,JWF1204B-120型梳棉機(jī)采用同步齒形帶傳動(dòng)的鋁合金活動(dòng)蓋板,由獨(dú)立的電動(dòng)機(jī)變頻傳動(dòng),超耐磨材質(zhì)踵齒棒及摩擦因數(shù)極低的特制尼龍導(dǎo)帶配合滑動(dòng)結(jié)構(gòu),使得傳統(tǒng)的面接觸轉(zhuǎn)變?yōu)榫€接觸,活動(dòng)蓋板運(yùn)動(dòng)更平穩(wěn)、磨損更小。錫林采用特別定制的變頻驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)和控制,啟動(dòng)平穩(wěn)柔和,不僅大幅減輕了錫林皮帶的磨損,而且使錫林的工藝轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)了無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)。梳棉機(jī)剝棉部件、道夫部件均采用鋁合金墻板,結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單,易清潔,不會(huì)產(chǎn)生墻板花。梳棉機(jī)的所有罩板、刺輥下吸口及錫林周圍的棉網(wǎng)清潔器采用的鋁合金型材剛性好,光滑美觀,不勾掛纖維。優(yōu)化設(shè)計(jì)了梳棉機(jī)吸落棉系統(tǒng),使各吸點(diǎn)的風(fēng)量分配更合理、高效;吸風(fēng)罩采用最新的丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物(ABS)材料整體注塑技術(shù),美觀大方,不勾掛纖維。梳棉機(jī)的自動(dòng)化控制進(jìn)一步完善,棉箱給棉、短片段、長(zhǎng)片段三位一體的自調(diào)勻整控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了智能在線自動(dòng)調(diào)節(jié)的棉條質(zhì)量控制,同時(shí)可在線監(jiān)控生條的質(zhì)量不勻、條干不勻等重要指標(biāo)。采用棉箱與梳棉機(jī)一體化設(shè)計(jì),整體封閉罩殼,將棉箱、電器柜包含在內(nèi),使整機(jī)長(zhǎng)度縮短50 mm,減小了占地面積[5-7]。

        3清梳聯(lián)流程工藝配置

        清梳聯(lián)工藝是清梳工序穩(wěn)定、連續(xù)、高速及高效生產(chǎn)的必要條件。新型清梳聯(lián)流程配置的工藝參數(shù)如下所述。

        3.1清花機(jī)組的工藝參數(shù)

        清梳聯(lián)清花機(jī)組的生產(chǎn)工藝參數(shù)如表3所示。

        表3 清花主要設(shè)備及工藝參數(shù)

        清梳聯(lián)流程中各主要設(shè)備的工作壓強(qiáng)如表4所示。

        表4 清梳聯(lián)主要單元機(jī)的系統(tǒng)工作壓強(qiáng) Pa

        3.2梳棉機(jī)的工藝配置

        ——主要針布配置為

        錫林針布:AC2040×01850D-Ⅱ

        道夫針布:N-4030B×0.9

        活動(dòng)蓋板針布:RSTO C-55/0

        ——JWF1204B-120型梳棉機(jī)的主要上機(jī)工藝參數(shù)為

        錫林工藝轉(zhuǎn)速:420 r/min

        活動(dòng)蓋板工作速度:210 mm/min

        刺輥轉(zhuǎn)速:890 r/min

        給棉板工藝分梳長(zhǎng)度:110 mm

        給棉板-給棉羅拉隔距:0.175 mm

        給棉羅拉-刺輥隔距:1 mm

        第一除塵刀-第一刺輥隔距:0.8 mm

        預(yù)分梳板輥-刺輥隔距:0.75、0.75 mm

        第二除塵刀-刺輥隔距:0.8 mm

        三角罩板-刺輥隔距:1 mm

        三角罩板-錫林隔距:1.15 mm

        刺輥-錫林隔距:0.175 mm

        錫林-道夫隔距:0.125 mm

        后固定蓋板-錫林隔距:0.80、0.80、0.70、0.70、0.60、0.60、0.50及0.50 mm

        后第一棉網(wǎng)清潔器刀口-錫林隔距:0.75 mm

        后第二棉網(wǎng)清潔器刀口-錫林隔距:0.65 mm

        后第三棉網(wǎng)清潔器-錫林隔距:1.2 mm

        后下罩板入口隔距:1.05 mm

        后上罩板入口/出口隔距:0.8~0.9 mm/0.7 mm

        活動(dòng)蓋板-錫林隔距:0.250、0.200、0.200、0.175、0.175及0.175 mm

        前固定蓋板-錫林隔距:0.250、0.250、0.225、0.225、0.200、0.200、0.200及0.200 mm

        前第一棉網(wǎng)清潔器刀口-錫林隔距:0.30 mm

        前第二棉網(wǎng)清潔器刀-錫林隔距:0.25 mm

        前下罩板出口隔距:0.75 mm

        前上罩板入口/出口隔距:0.8 mm/1.0 mm

        剝棉羅拉-道夫隔距:0.175 mm

        軋碎輥隔距:0.175 mm

        大壓棍隔距:0.20 mm

        小壓輥隔距:0.20 mm

        4生產(chǎn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)

        4.1配棉指標(biāo)

        該清梳聯(lián)生產(chǎn)線加工的品種主要為14.8 tex的精梳環(huán)錠紡紗線。配棉全部采用新疆棉,配棉等級(jí)約為3級(jí),原棉的含雜率約為2.6%,棉纖維主體長(zhǎng)度為27.63~28.22 mm,品質(zhì)長(zhǎng)度為30.40 mm。利用AFIS測(cè)試儀對(duì)原棉參數(shù)進(jìn)行測(cè)試,主要數(shù)據(jù)如表5所示。

        表5 原棉的主要測(cè)試數(shù)據(jù)

        4.2梳棉機(jī)試驗(yàn)數(shù)據(jù)

        JWF1204B-120型梳棉機(jī)出條速度為180 m/min,生條定量為26 g/5 m,梳棉機(jī)單臺(tái)產(chǎn)量約為56 kg/h。整條清梳聯(lián)生產(chǎn)線的產(chǎn)量約為960 kg/h。清梳聯(lián)生產(chǎn)線連續(xù)3個(gè)月梳棉機(jī)的生條不勻指標(biāo)如表6所示。

        表6 JWF1204B-120型梳棉機(jī)生條不勻率試驗(yàn)結(jié)果

        由表6可以看出,在連續(xù)高產(chǎn)的工作條件下,JWF1204B-120型梳棉機(jī)的生條均勻程度相對(duì)穩(wěn)定,說明原料在梳棉機(jī)內(nèi)部轉(zhuǎn)移、分梳狀態(tài)良好,系統(tǒng)供棉及梳棉機(jī)自調(diào)勻整系統(tǒng)工作穩(wěn)定可靠。

        JWF1204B-120型梳棉機(jī)生條的AFIS試驗(yàn)結(jié)果如表7所示。

        表7 JWF1204B-120型梳棉機(jī)生條的AFIS試驗(yàn)結(jié)果

        由表7可以得出:JWF 1204B-120型梳棉機(jī)平均棉結(jié)去除率達(dá)83.2%;重量法短絨率下降了0.3%,根數(shù)法的短絨率下降了2.5%。試驗(yàn)結(jié)果表明:在較高產(chǎn)量的工作狀態(tài)下,梳棉機(jī)對(duì)原料的梳理較充分,梳理效果良好;梳理過程中,梳棉機(jī)工藝設(shè)置合理,纖維在分梳過程中損傷較小,短纖維與不成熟纖維得到了有效去除。

        4.3成紗質(zhì)量

        經(jīng)該清梳聯(lián)加工后,紡制線密度為14.8 tex的精梳棉紗,并測(cè)試其質(zhì)量指標(biāo),成紗質(zhì)量測(cè)試結(jié)果如表8所示。

        表8 成紗質(zhì)量測(cè)試結(jié)果

        比較發(fā)現(xiàn),該生產(chǎn)線生產(chǎn)的成紗的質(zhì)量指標(biāo)優(yōu)于2013年USTER統(tǒng)計(jì)公報(bào)的25%水平,部分質(zhì)量指標(biāo)達(dá)到了2013年USTER統(tǒng)計(jì)公報(bào)的5%水平。并且紗線質(zhì)量較為穩(wěn)定,這從側(cè)面說明了鄭州宏大公司的新一代清梳聯(lián)生產(chǎn)線在連續(xù)生產(chǎn)過程中,清梳聯(lián)系統(tǒng)及設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定、可靠,其梳棉機(jī)生條質(zhì)量?jī)?yōu)良,能夠滿足用戶對(duì)清梳聯(lián)生產(chǎn)線的質(zhì)量和產(chǎn)量要求。

        5結(jié)語(yǔ)

        本文介紹了國(guó)產(chǎn)新型高效清梳聯(lián)生產(chǎn)線流程配置,分析了適應(yīng)高效生產(chǎn)的清梳聯(lián)專屬相關(guān)設(shè)備的技術(shù)特點(diǎn),給出了其工藝參數(shù)配置,并通過生產(chǎn)實(shí)踐,紡

        制了線密度為14.8 tex的精梳棉紗,測(cè)試了生條及成紗的質(zhì)量指標(biāo)。研究結(jié)果表明,該新型高效清梳聯(lián)生產(chǎn)線在高產(chǎn)工作狀態(tài)下性能可靠,生條的棉結(jié)去除率穩(wěn)定在80%以上,成紗質(zhì)量指標(biāo)接近或達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

        參考文獻(xiàn)

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        New high-efficiency blowing & carding equipment and producing practice of spinning combed cotton yarn

        Wang Li

        Jingwei Textile Machinery Co.Ltd.,Zhengzhou/China

        Abstract:The process configuration,technical features and machining process of domestic new type high-efficiency associated blowing & carding equipment in the processing of combed cotton yarn were introduced.By spinning producing practice,it was indicated that the performance of new type high-efficiency associated blowing & carding equipment was reliable under the state of working,the removal rate of article raw cotton knot was stable and above 80%,and the yarn quality index was kept 25% in 2013 based on USTER communique and the indicator of some parts would be 5% based on communique.Key words:blowing-carding equipment;process;high-production;high-efficiency;high-quality

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