倪 遠(yuǎn)

(無錫萬寶紡織機(jī)電有限公司，江蘇 無錫 214161)

脈動集聚聯(lián)軸驅(qū)動四羅拉集聚紡紗裝置的創(chuàng)新與突破

倪 遠(yuǎn)

(無錫萬寶紡織機(jī)電有限公司，江蘇 無錫 214161)

為了降低集聚紡紗生產(chǎn)能耗和運(yùn)行成本，介紹現(xiàn)有集聚紡紗裝置結(jié)構(gòu)及現(xiàn)狀，重點對脈動集聚紡紗結(jié)構(gòu)及其聯(lián)軸耦合驅(qū)動結(jié)構(gòu)的特點及優(yōu)缺點進(jìn)行了詳細(xì)的分析，從集聚形式、負(fù)壓能耗、網(wǎng)格圈磨損、自清潔功能的實現(xiàn)及減少傳動元件數(shù)量、傳動負(fù)荷扭矩、降低投資和維護(hù)成本等方面比較了聯(lián)軸耦合驅(qū)動與其他4種集聚紡紗裝置驅(qū)動形式的技術(shù)優(yōu)勢。指出：脈動集聚紡紗技術(shù)采用聯(lián)軸耦合驅(qū)動，可以降低生產(chǎn)能耗和運(yùn)行成本，提升集聚紡裝置性價比，減小改造升級成本；運(yùn)行穩(wěn)定，工藝設(shè)置靈活性高，具有良好的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用前景。

集聚紡；脈動集聚；聯(lián)軸驅(qū)動；耦合；網(wǎng)格圈；磨損；自清潔；羅拉；負(fù)壓；節(jié)能降耗

0 引言

集聚紡紗技術(shù)是20世紀(jì)末最靚麗的環(huán)錠紡紗附加技術(shù)，其發(fā)展之迅猛遠(yuǎn)超行業(yè)預(yù)期，其對環(huán)錠紡紗線品質(zhì)的改善和下游應(yīng)用的優(yōu)勢也是其它紡紗技術(shù)無法替代的。在幾種集聚結(jié)構(gòu)中，采用網(wǎng)格圈負(fù)壓集聚技術(shù)是性價比最高的集聚紡紗技術(shù)，市場占有率達(dá)到95%以上[1]。

從行業(yè)技術(shù)進(jìn)步和社會可持續(xù)發(fā)展的角度看，紡紗過程的節(jié)能降耗始終是全行業(yè)必須努力踐行的目標(biāo)。采用網(wǎng)格圈負(fù)壓集聚技術(shù)的集聚紡紗裝置，從問世以來就存在集聚負(fù)壓能耗高、投資運(yùn)行成本大等弊端，其每錠集聚負(fù)壓能耗高達(dá)8 W～10 W，萬錠裝機(jī)容量超過110 kW，是環(huán)錠紡紗技術(shù)中能耗最高的附加技術(shù)，也使集聚紡紗線成為高能耗產(chǎn)品。目前，全國約有3000萬錠裝有集聚紡紗裝置的細(xì)紗機(jī)，僅負(fù)壓集聚的電耗每年就超過20億kW·h，年能耗費(fèi)用達(dá)14億元以上[2-3]。

集聚紡紗裝置的投資成本，十多年來雖然因產(chǎn)業(yè)鏈的有效形成和市場競爭而降幅巨大，但是對紡紗企業(yè)而言，集聚紡紗裝置的投資改造成本依然偏高，加上運(yùn)行成本高居不下，投資回收期普遍較長。隨著集聚紗線下游應(yīng)用需求的進(jìn)一步擴(kuò)展，具有高品質(zhì)特征的集聚紡紗紗錠規(guī)模還有更大的發(fā)展空間[4-5]。因此，降低集聚紡紗裝置的能耗和投資運(yùn)行成本是行業(yè)努力的方向，但由于機(jī)理和結(jié)構(gòu)等方面的制約，成效甚微。

近年來，紡織行業(yè)轉(zhuǎn)型升級、創(chuàng)新驅(qū)動的步伐加快，無錫萬寶紡織機(jī)電有限公司成功研發(fā)的脈動集聚聯(lián)軸驅(qū)動型四羅拉集聚紡紗裝置(簡稱“脈聚集聚紡”，又稱“脈聚緊密紡”)，能顯著降低集聚紡紗的投資運(yùn)行成本。該技術(shù)于2016年7月27日通過了中國紡織機(jī)械聯(lián)合會組織的新產(chǎn)品鑒定，技術(shù)水平達(dá)到國際領(lǐng)先[6]。以下對脈聚集聚紡技術(shù)特征作簡要分析探討。

1 脈動集聚結(jié)構(gòu)

現(xiàn)有技術(shù)中，負(fù)壓氣流式集聚紡紗裝置的吸氣槽，均采用從負(fù)壓集聚區(qū)上游到下游一條槽貫通式吸氣槽型式。一般只在上下游位置作形態(tài)和寬度的改變，特別是上游進(jìn)入處的形態(tài)改變，或者是對槽體軸線與紗線行進(jìn)方向的夾角作改變。在集聚區(qū)進(jìn)行全程集聚，期望對須條軸體產(chǎn)生持續(xù)的徑向壓縮力，從而達(dá)到理想的集聚效果和紡紗質(zhì)量。全程集聚方式使集聚紡紗裝置消耗的氣流流量增大，用于負(fù)壓氣流的功耗增加，即增加了集聚紡紗的運(yùn)行成本。

網(wǎng)格圈吸管形式的負(fù)壓氣流式集聚紡紗裝置中，網(wǎng)格圈由柔性織物制成，在長時間運(yùn)行時，紡紗環(huán)境中的短纖維和塵雜在氣流影響下積聚在其反面(非集聚工作面)，并跟隨網(wǎng)格圈運(yùn)轉(zhuǎn)，使網(wǎng)格圈局部堵塞，嚴(yán)重影響集聚效果，需要定時清洗。這是采用網(wǎng)格圈作為集聚元件的集聚紡紗裝置的弊端，也是集聚紡紗裝置運(yùn)行維護(hù)的難點。

另一影響生產(chǎn)運(yùn)行和管理的是網(wǎng)格圈的使用壽命，網(wǎng)格圈與吸管在負(fù)壓氣流正壓力作用下產(chǎn)生滑動摩擦，長期的相對滑動使二者處于相互磨損狀態(tài)，使網(wǎng)格圈成為頻繁更換的低壽命易損器材。1周～2周的更換周期，不但增大了網(wǎng)格圈使用成本，而且也增加了工人的勞動強(qiáng)度與管理成本，成為集聚紡運(yùn)行維護(hù)的又一難點。

圖1 脈動集聚紡紗結(jié)構(gòu)

圖2 脈動集聚賽絡(luò)集聚結(jié)構(gòu)

脈聚集聚紡對負(fù)壓吸管吸氣槽口形態(tài)作了改良，見圖1和圖2。該技術(shù)提出了“脈動集聚”的須條負(fù)壓集聚概念，創(chuàng)造性地將吸氣槽型式從集聚區(qū)上游到下游分割為中間具有間斷的分段設(shè)置，確保進(jìn)入集聚區(qū)的須條在初始集聚階段，得到較大的集聚負(fù)壓能量，而在其后行進(jìn)到吸氣槽口間斷處中斷負(fù)壓氣流，并允許須條小幅擴(kuò)散，在到達(dá)最后一段吸氣槽口時又有確保須條寬度繼續(xù)收窄的集聚負(fù)壓能量，使集聚氣流沿著須條行進(jìn)的集聚路徑呈現(xiàn)出二次或多次脈動集聚，從而使最終輸出集聚區(qū)的須條寬度符合工藝要求，在節(jié)省集聚能耗的同時還改善了集聚效果。脈動集聚的應(yīng)用使整個集聚過程的負(fù)壓流量配置更加有效和合理，大幅度提升了集聚負(fù)壓的利用率，實現(xiàn)高效集聚。

以脈動集聚結(jié)構(gòu)負(fù)壓吸氣槽的槽口面積降低為現(xiàn)有技術(shù)的2/3進(jìn)行理論計算，在相同的集聚負(fù)壓值下，負(fù)壓流量同比降低為原有的2/3。由于負(fù)壓流量與風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速成正比，所以風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速及風(fēng)機(jī)電機(jī)的變頻器頻率降低為原有的2/3，而風(fēng)機(jī)能耗又與風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速之間存在指數(shù)比例的三次方關(guān)系，因此負(fù)壓能耗的理論計算值隨負(fù)壓吸氣槽的槽口面積降低而降低為原有的29.63%即(2/3)3，理論計算節(jié)能率約達(dá)70%。當(dāng)然，這些都基于風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)的設(shè)計優(yōu)化和風(fēng)機(jī)電機(jī)額定功率的調(diào)整選配。

表1和表2是同機(jī)臺在不同風(fēng)機(jī)、不同頻率下集聚負(fù)壓功耗的測試對比。測試機(jī)型為492錠FA507型細(xì)紗機(jī)，賽絡(luò)集聚紡R 14.8 tex紗，雙集聚槽槽寬為1.2 mm，槽口面積為31.86 mm2。

表1 JYCS-1NO4.7/1型風(fēng)機(jī)在不同頻率下的功耗測試對比

頻率/Hz風(fēng)量/(m3·h?1)主管道/異型管負(fù)壓/Pa車尾車頭系統(tǒng)壓差/Pa功率/kW電流/A3813752275/20952095/1955180/1401．83．64215212770/25852560/2350210/2352．34．4

表2 某款風(fēng)機(jī)在不同頻率下的功耗測試對比

頻率/Hz風(fēng)量/(m3·h?1)主管道/異型管負(fù)壓/Pa車尾車頭系統(tǒng)壓差/Pa功率/kW電流/A39．1812662260/21002140/2050120/501．63．043．4014122760/25802650/2495110/852．03．8

從表1可以算出，JYCS-1NO4.7/1型風(fēng)機(jī)在頻率為38 Hz時每錠集聚功耗為3.66 W，在頻率為42 Hz時每錠集聚功耗為4.67 W。表2為同機(jī)臺上使用另一款風(fēng)機(jī)，在風(fēng)機(jī)頻率為39.18 Hz時每錠集聚功耗為3.25 W，在風(fēng)機(jī)頻率為43.40 Hz時每錠集聚功耗為4.07W?？梢娫跐M足集聚區(qū)負(fù)壓值的情況下，隨著風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速(風(fēng)機(jī)電機(jī)變頻器頻率)的降低，負(fù)壓功耗顯著下降。

在應(yīng)用脈動集聚結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，在負(fù)壓吸管上部吸氣槽間斷的無槽口區(qū)域，設(shè)有下凹臺階結(jié)構(gòu)，一方面可以大幅減小吸管與網(wǎng)格圈的摩擦面積，延長網(wǎng)格圈使用壽命；另一方面下凹間斷后的后續(xù)吸氣槽槽孔起始于下凹臺階結(jié)構(gòu)的終端，氣流從網(wǎng)格圈與吸管下凹部位空隙進(jìn)入吸氣槽槽孔時產(chǎn)生對網(wǎng)格圈的自清潔作用。因此，由新型脈動集聚節(jié)能負(fù)壓吸管構(gòu)成的三羅拉或四羅拉集聚紡紗裝置，具有如下重要功能：

a) 在改善或保證集聚品質(zhì)的同時，總體集聚負(fù)壓能耗實際降低超過40%，萬錠年節(jié)省電費(fèi)可達(dá)18萬元以上，降低了集聚紡紗的運(yùn)行成本。

b) 改進(jìn)的集聚紡紗裝置的吸管和吸氣槽，減小了網(wǎng)格圈與吸管的接觸面積，有效降低對網(wǎng)格圈的摩擦，可減少網(wǎng)格圈磨損，延長網(wǎng)格圈使用壽命，降低日常維護(hù)成本。

c) 負(fù)壓吸管上設(shè)置自清潔槽口，增加了對網(wǎng)格圈內(nèi)層面帶花的自清潔功能，降低日常維護(hù)成本。

本技術(shù)可用于三羅拉或四羅拉集聚紡紗裝置，也可用于集聚賽絡(luò)紡紗裝置或其它新型組合式集聚紡紗裝置。脈動集聚設(shè)計在集聚紡紗裝置上的應(yīng)用，不僅降低了單錠和整機(jī)的集聚能耗，也降低了整個車間的氣流排量，節(jié)省空調(diào)運(yùn)行成本。

2 四羅拉集聚紡紗裝置的驅(qū)動形式

現(xiàn)有負(fù)壓氣流式四羅拉集聚紡紗裝置，主要結(jié)構(gòu)包括牽伸前上下羅拉、負(fù)壓管、網(wǎng)格圈、集聚上下羅拉(第四羅拉)及其加壓機(jī)構(gòu)，其中對集聚上下羅拉和網(wǎng)格圈的驅(qū)動有以下幾種形式。

2.1 下過橋齒輪驅(qū)動形式

圖3 A驅(qū)動形式

下過橋齒輪驅(qū)動形式(A驅(qū)動形式,見圖3)是國內(nèi)外應(yīng)用最為廣泛的四羅拉集聚紡紗裝置。這種結(jié)構(gòu)的每節(jié)前下羅拉和集聚下羅拉上都設(shè)有同軸傳動齒輪，前下羅拉上的齒輪通過過橋齒輪傳動集聚下羅拉上的齒輪，集聚下羅拉通過集聚鉗口摩擦傳動集聚上羅拉，實現(xiàn)集聚上下羅拉和網(wǎng)格圈的驅(qū)動。這種驅(qū)動形式對于普通細(xì)紗機(jī)的改造，有以下弊端：

a) 需將前下羅拉更換成帶齒輪的，改造成本較高，特別是原配高精度前下羅拉的進(jìn)口或國產(chǎn)細(xì)紗機(jī)；

b) 過橋齒輪為易損件，增加了運(yùn)行成本和維護(hù)成本；

c) 過橋齒輪傳動集聚下羅拉對前下羅拉和負(fù)壓集聚組件產(chǎn)生徑向力，導(dǎo)致牽伸和負(fù)壓集聚組件運(yùn)行不穩(wěn)定；

d) 集聚區(qū)的牽伸倍數(shù)難以適應(yīng)因纖維品種、工藝需要而變更的需求，限制了工藝配置的靈活性。

2.2 上過橋齒輪驅(qū)動形式

上過橋齒輪驅(qū)動形式(B驅(qū)動形式)推出時間不長，市場應(yīng)用不廣。這種結(jié)構(gòu)的每錠前上羅拉和集聚上羅拉上都設(shè)有同軸傳動齒輪，前上羅拉上的齒輪通過過橋齒輪或同步帶傳動集聚上羅拉上的齒輪，集聚上羅拉通過集聚鉗口摩擦傳動集聚下羅拉，實現(xiàn)集聚上下羅拉和網(wǎng)格圈的驅(qū)動。這種驅(qū)動形式不需要更換前下羅拉，但有以下弊端：

a) 集聚區(qū)的牽伸倍數(shù)難以適應(yīng)因纖維品種、工藝需要而變更的要求；

b) 網(wǎng)格圈傳動鏈中涉及前上下羅拉和集聚上下羅拉兩對羅拉鉗口的摩擦傳動，對集聚鉗口和網(wǎng)格圈的驅(qū)動穩(wěn)定性較差；

c) 傳動元件較多，維護(hù)難度和維護(hù)成本較高。

2.3 五羅拉下過橋齒輪驅(qū)動形式

五羅拉下過橋齒輪驅(qū)動形式(C驅(qū)動形式)推出時間不長，市場應(yīng)用不廣。這種結(jié)構(gòu)的細(xì)紗機(jī)每側(cè)另增設(shè)傳動軸(第五羅拉)及其支承，每節(jié)集聚下羅拉和傳動軸上都設(shè)有同軸傳動齒輪，傳動軸(第五羅拉)上的齒輪傳動集聚下羅拉上齒輪，實現(xiàn)集聚上下羅拉和網(wǎng)格圈的驅(qū)動。傳動軸(第五羅拉)由車頭電機(jī)或車頭和車尾部分電機(jī)或前羅拉頭和尾段通過齒輪或(和)同步帶驅(qū)動。這種驅(qū)動形式不需要更換前下羅拉，集聚區(qū)的牽伸倍數(shù)可以適應(yīng)工藝需要而變更。其有以下弊端：

a) 傳動軸(第五羅拉)及其支承、傳動齒輪和過橋齒輪增加了裝置改造的投資成本；

b) 由于增設(shè)的傳動軸(第五羅拉)需要占據(jù)原本緊湊的牽伸部分下部空間，影響操作和維護(hù)；

c) 過橋齒輪為易損件，增加了運(yùn)行維護(hù)成本；

d) 過橋齒輪傳動集聚下羅拉對負(fù)壓集聚組件產(chǎn)生徑向力，導(dǎo)致負(fù)壓集聚組件運(yùn)行不穩(wěn)定。

2.4 下羅拉上過橋摩擦輪驅(qū)動形式

圖4 D驅(qū)動形式

下羅拉上過橋摩擦輪驅(qū)動形式(D驅(qū)動形式，見圖4),由意大利馬佐里公司2014年申請專利，尚未見市場應(yīng)用。這種結(jié)構(gòu)的每節(jié)集聚下羅拉均由上部的過橋摩擦輥輪通過前下羅拉摩擦傳動，過橋摩擦輥輪由下部的彈簧加壓機(jī)構(gòu)通過連桿壓緊在前下羅拉和集聚羅拉上，實現(xiàn)集聚上下羅拉和網(wǎng)格圈的驅(qū)動。其集聚槽口、網(wǎng)格圈引導(dǎo)和張緊設(shè)置在雙錠一組的集聚組件上，集聚組件固定在細(xì)紗機(jī)車面上，負(fù)壓導(dǎo)管也是雙錠一管連接負(fù)壓支管道。這種驅(qū)動形式不需要更換前下羅拉。但其具有以下弊端：

a) 集聚羅拉的傳動是一種彈簧加壓下的過橋摩擦驅(qū)動，且過橋摩擦驅(qū)動和加壓組件增加了裝置改造的投資成本；

b) 由于前下羅拉與集聚羅拉上部增設(shè)了摩擦輥輪，占據(jù)了原本緊湊的牽伸部分的上部空間，集聚羅拉和負(fù)壓管集聚組件只能雙錠設(shè)置，也增加了裝置改造的投資成本；

c) 雙錠設(shè)置集聚羅拉和負(fù)壓管集聚組件及過橋摩擦驅(qū)動和加壓組件，增加了操作和維護(hù)工作，加大了運(yùn)行和管理成本；

d) 過橋摩擦驅(qū)動可能導(dǎo)致負(fù)壓集聚元件運(yùn)行不穩(wěn)定；

e) 集聚區(qū)的牽伸倍數(shù)難以適應(yīng)因纖維品種、工藝需要而變更的要求。

2.5 脈動集聚紡紗裝置的聯(lián)軸驅(qū)動結(jié)構(gòu)

脈動集聚紡紗裝置的聯(lián)軸驅(qū)動結(jié)構(gòu)，見圖5和圖6。該裝置由車頭和車尾部分前下羅拉通過兩個過橋輪系結(jié)構(gòu)和聯(lián)軸器直接驅(qū)動集聚下羅拉(第四羅拉)，每個羅拉座中間的每節(jié)集聚下羅拉兩端均設(shè)有能與相鄰集聚下羅拉可脫卸耦合驅(qū)動的聯(lián)軸結(jié)構(gòu)。

2.5.1 聯(lián)軸驅(qū)動組件結(jié)構(gòu)特點

圖5 集聚羅拉及其聯(lián)軸器

圖6 聯(lián)軸驅(qū)動組件

在可脫卸耦合驅(qū)動的聯(lián)軸結(jié)構(gòu)中，采用集聚下羅拉兩端設(shè)有軸向凸起的扁平公榫，與一個兩端為“十”字90°交叉母榫的聯(lián)軸器作過渡耦合驅(qū)動。由于“十”字聯(lián)軸器具有二維自由滑動的自調(diào)中心功能，從而使每節(jié)集聚羅拉之間成為“萬向節(jié)”的聯(lián)軸。每節(jié)第四羅拉支承在負(fù)壓吸管集聚組件兩端的軸承上，“萬向節(jié)”的聯(lián)軸將依次逐節(jié)傳遞轉(zhuǎn)動扭矩，而無任何意外徑向力。因此，具有“萬向節(jié)”聯(lián)軸的高效驅(qū)動結(jié)構(gòu)既能保證動力平穩(wěn)地由主動端向另一端傳遞，又方便在停車后脫卸每節(jié)第四羅拉，進(jìn)行日常操作和維護(hù)工作。

在聯(lián)軸耦合驅(qū)動結(jié)構(gòu)的技術(shù)方案中，適當(dāng)加大集聚下羅拉直徑，其兩端支承軸承也有所放大，使集聚下羅拉兩端軸向凸起的扁平公榫寬度增大，足以負(fù)荷整個集聚下羅拉的轉(zhuǎn)動扭矩。

細(xì)紗機(jī)前下羅拉頭尾端直接聯(lián)軸驅(qū)動集聚下羅拉的技術(shù)方案，避免了每節(jié)牽伸前上下羅拉和(或)集聚上下羅拉上傳動齒輪的設(shè)置，以及每節(jié)羅拉過橋傳動齒輪的設(shè)置，從而減少驅(qū)動集聚下羅拉的傳動元件數(shù)量。以480錠細(xì)紗機(jī)為例，目前廣泛應(yīng)用的下過橋齒輪驅(qū)動形式四羅拉集聚紡紗裝置，細(xì)紗機(jī)每側(cè)有40節(jié)下羅拉，就有前下羅拉齒輪、過橋齒輪和集聚下羅拉齒輪各40個，組成40套傳動組件共有120個傳動齒輪，每臺細(xì)紗機(jī)共有80套傳動組件的240個傳動齒輪。在脈聚集聚紡的聯(lián)軸耦合驅(qū)動結(jié)構(gòu)中，采用細(xì)紗機(jī)前下羅拉頭段和尾段作為動力端直接驅(qū)動集聚下羅拉，細(xì)紗機(jī)每側(cè)只有頭尾端2套由前下羅拉齒輪、過橋齒輪和集聚下羅拉齒輪組成的傳動組件共6個傳動齒輪，每臺細(xì)紗機(jī)共有4套傳動組件的12個傳動齒輪，以及82個聯(lián)軸器(聯(lián)軸器成本顯著低于齒輪成本)。這樣既減少了傳動齒輪數(shù)量，也降低了驅(qū)動功耗和傳動不穩(wěn)定因素，大幅降低了設(shè)備改造和運(yùn)行維護(hù)成本。

細(xì)紗機(jī)前下羅拉頭尾端直接聯(lián)軸驅(qū)動集聚下羅拉的技術(shù)方案，也便于通過頭尾端兩個傳動組件變更集聚部分張力牽伸倍數(shù)的工藝參數(shù)設(shè)置。

2.5.2 聯(lián)軸驅(qū)動結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢

在不影響運(yùn)轉(zhuǎn)操作和維護(hù)工作的情況下，聯(lián)軸耦合驅(qū)動結(jié)構(gòu)的技術(shù)方案克服了現(xiàn)有技術(shù)中幾種驅(qū)動形式存在的弊端。

在細(xì)紗機(jī)上加裝脈動集聚紡紗裝置，不必更換原有前羅拉，直接加裝車頭和車尾驅(qū)動的集聚下羅拉即可實現(xiàn)集聚上下羅拉和網(wǎng)格圈的驅(qū)動；尤其針對采用高精度優(yōu)質(zhì)前羅拉的進(jìn)口或國產(chǎn)細(xì)紗機(jī)而言，既節(jié)省改造成本，又可保留原有高精度前羅拉。該驅(qū)動結(jié)構(gòu)可用于四羅拉集聚紡紗裝置或四羅拉集聚賽絡(luò)紡紗裝置，或者其它新型組合式四羅拉集聚紡紗裝置上，其優(yōu)勢為：

a) 集聚紡改造時前羅拉無需更換，降低投資成本；

b) 廢除每節(jié)前下羅拉、集聚下羅拉齒輪和過橋傳動齒輪，傳動齒輪減少95%，降低投資和運(yùn)行成本；

c) 與現(xiàn)有技術(shù)相比，前下羅拉中段扭矩降低；

d) 前下羅拉、集聚下羅拉和負(fù)壓集聚組件在運(yùn)行中無徑向力產(chǎn)生，運(yùn)行穩(wěn)定性提高，對紡紗質(zhì)量有利；

e) 集聚下羅拉與前下羅拉之間的張力牽伸可調(diào)，便于工藝設(shè)置。

脈聚集聚紡的聯(lián)軸耦合驅(qū)動結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有技術(shù)在操作便利方面的最大區(qū)別是：聯(lián)軸耦合驅(qū)動的集聚羅拉運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)生問題時，不能隨意取下某節(jié)羅拉，必須停車后才能脫卸集聚羅拉。

3 脈聚集聚紡其它特點

3.1 可應(yīng)用大直徑、窄寬度、高彈性前膠輥和輕加壓工藝，加壓壓力降低為30 N/雙錠～40 N/雙錠，集聚膠輥的使用壽命與前膠輥同步延長。

3.2 采用細(xì)密齒形牽伸前羅拉，直徑為27 mm羅拉的溝槽齒數(shù)從60齒增加為68齒，在同等加壓力下，上下羅拉平均握持溝槽數(shù)增加13.3%，理論握持力同步增加，前上羅拉加壓可降低10%以上，溝槽斜度也適當(dāng)減小，均衡了握持狀態(tài)與運(yùn)行穩(wěn)定性。

3.3 采用獨特的垂向張緊式上銷結(jié)構(gòu)，既穩(wěn)定上膠圈張力，又保持穩(wěn)定的浮游區(qū)距離，顯著降低了因上膠圈伸長差異導(dǎo)致的錠間品質(zhì)差異。

3.4 采用大直徑高彈性中上羅拉膠輥和窄寬度的上下膠圈，大幅改善膠圈鉗口的驅(qū)動力，降低上下膠圈運(yùn)行阻力。

3.5 采用特殊材料和減摩擦構(gòu)造的下膠圈張力架，既消除了鋁合金張力架與張力架軸之間的金屬電位差腐蝕帶來的回轉(zhuǎn)卡頓，確保張力架彈性扭轉(zhuǎn)力恒定，下膠圈與張力架間摩擦阻力亦降低60%。

3.6 采用優(yōu)化的圓形總風(fēng)管，管道紊流少，管路壓力損耗低。

以上功能適用于三羅拉或四羅拉形式、單紗或賽絡(luò)集聚紡紗裝置的新機(jī)或舊機(jī)改造。

4 脈聚集聚紡與現(xiàn)有技術(shù)比較

480錠細(xì)紗機(jī)配備脈動集聚紡裝置，每節(jié)羅拉6錠，其在不同項目上與其他驅(qū)動形式的集聚紡裝置進(jìn)行對比，見表3。

表3 脈聚集聚紡創(chuàng)新技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)的對比

驅(qū)動形式A形式下過橋驅(qū)動B形式上過橋驅(qū)動C形式五羅拉下過橋驅(qū)動D形式上過橋摩擦驅(qū)動頭尾過橋聯(lián)軸驅(qū)動集聚形式連續(xù)集聚連續(xù)集聚連續(xù)集聚連續(xù)集聚脈動集聚負(fù)壓能耗高高高高較低(降低能耗值不小于40%)網(wǎng)格圈磨損率高較高高高較低自清潔功能無無無無有集聚羅拉驅(qū)動鏈每節(jié)下羅拉→每節(jié)過橋齒輪→每節(jié)集聚下羅拉每錠上羅拉→每錠過橋齒輪→每錠集聚上羅拉下羅拉頭尾段→頭尾過橋齒輪→第五羅拉→每節(jié)過橋齒輪→每節(jié)集聚下羅拉每節(jié)下羅拉→每節(jié)過橋摩擦輥輪→每節(jié)集聚下羅拉下羅拉頭尾段→頭尾過橋齒輪→每節(jié)聯(lián)軸器→每節(jié)集聚下羅拉傳動元件數(shù)量240齒輪1440齒輪252齒輪160摩擦輥輪與加壓組件12齒輪+82聯(lián)軸器傳動負(fù)荷扭矩中大中大小牽伸前下羅拉更換不換不換不換不換投資成本較高最高較高較高較低工藝配置不可變不可變可變不可變可變運(yùn)行平穩(wěn)性一般一般一般一般平穩(wěn)維護(hù)成本較高最高較高較高較低

5 結(jié)語

脈動集聚聯(lián)軸驅(qū)動四羅拉集聚紡紗裝置在負(fù)壓能耗、網(wǎng)格圈磨損、自清潔功能的實現(xiàn)及減少傳動元件數(shù)量和傳動負(fù)荷扭矩，降低投資成本和維護(hù)成本等方面均處于先進(jìn)或領(lǐng)先水平，有的性能處于國際領(lǐng)先水平。

該裝置突破了傳統(tǒng)集聚紡紗裝置高能耗的瓶頸，提升了集聚紡紗裝備的性價比，降低了現(xiàn)有集聚紡紗裝置更新?lián)Q代、改造升級成本，為用戶實現(xiàn)節(jié)能降耗，提升盈利能力，增強(qiáng)市場競爭提供了技術(shù)保證，具有良好的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用前景。

[1] 倪遠(yuǎn).緊密紡紗技術(shù)及其紡紗系統(tǒng)評述[J].棉紡織技術(shù)，2003，31(10)：5-10.

[2] 倪遠(yuǎn).環(huán)錠集聚紡紗技術(shù)的發(fā)展[J].紡織導(dǎo)報，2011(6)：35-60.

[3] 倪遠(yuǎn).從國家紡織工業(yè)發(fā)展規(guī)劃看集聚紡紗技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程與前景[J].紡織器材，2012,39(1)：5-8.

[4] 倪遠(yuǎn).緊密紡紗技術(shù)國產(chǎn)化應(yīng)用探討[J].棉紡織技術(shù)，2004，32(6)：18-22.

[5] 倪遠(yuǎn).緊密紡紗技術(shù)推廣應(yīng)用與發(fā)展方向探析[J].棉紡織科技，2004(8/9)：10-15.

[6] 倪遠(yuǎn).發(fā)展緊密紡 謹(jǐn)防觸犯知識產(chǎn)權(quán)[J].中國紡織，2005(9)：82-84.

The Innovation and Breakthrough of the Four-roller Compact Spinning Device Driven by Pulsing Compact Coupling System

NI Yuan

(Wuxi Wanbao Textile Machinery Co.,Ltd.，Wuxi 214161,China)

To reduce energy consumption and operation cost,introduction is made to the current compact spinning device regarding the structure and status quo.Highlighted analysis is given to the pulsing compact spinning structure and the coupling driving system regarding its structure characteristics,advantages and disadvantages.The tech-edges of the pulsing compact coupling driving systems are analyzed in details from the compacting form,nagative pressure loss,wear of the lattice apron,self-cleaning function,reduction of the transmission components,transmission moment,reduction of investment and maintenance costs compared with other four kinds of driving systems in compact spinning system.It is pointed out that the pulsing compact spinning technology with coupling driving can reduce energy consumption and operation cost,enhance the price-performance ratio of the compact spinning device with less modification upgrade cost;solid stable operation,process setting and high flexibility,having a good application prospect of industrialization.

compact spinning;pulsing compacting;coupling drive;coupling;lattice apron;wear;self-cleaning;roller;nagative pressure;energy saving

2016-08-23

倪 遠(yuǎn)(1955—)，男，上海人，高級工程師，主要從事棉紡技術(shù)、紡織機(jī)械方面的研究。

時間：2016-10-08 16:47http://www.cnki.net/kcms/detail/61.1131.TS.20161008.1647.060.html

TS103.81+2

B

1001-9634(2017)04-0011-06