劉古立

(特呂茨勒紡織機械(上海)有限公司，上海 201707)

0 引言

“隔距”是棉紡工藝和棉紡機械的專用術語，是以英文單詞“gauge”的諧音轉化的外來語?！笆崦薷艟唷笔枪に嚾藛T根據梳理工藝要求制訂的“名義隔距”，也稱為“工藝隔距”，而維修人員在梳棉機上所做的“物理隔距”又稱為“上機隔距”。隔距的設置對梳棉機的產質量至關重要，是考量企業(yè)技術人員專業(yè)水平和技工工匠水平高低的標尺[1]。在日常工作中，我們對梳棉隔距似乎已經爛熟于心，其實由于各方面影響因素的變化，我們始終走在認識、探索和追求更佳隔距的路上。

1 梳棉機隔距的回顧

1.1 低產梳棉機時代的梳棉機隔距

自回轉蓋板梳棉機問世以來，經歷了百年低產年代，臺時產量約為3 kg～5 kg，喂入棉層較薄，以紡制環(huán)錠普梳粗中號紗為主，原料含雜較少，易滿足梳理要求。梳棉機上的滾筒早年由鑄鐵制造，錫林、道夫、刺輥采用銅瓦軸襯，零件精度不高。除刺輥采用金屬針布齒條外，其他主要梳理滾筒上全部采用彈性針布，剛性較弱，彈性變形較大。在低產梳棉機上，由于喂入棉層一般為415 g/m～465 g/m，給棉羅拉—給棉板間隔距多為0.18 mm，給棉板—刺輥隔距為0.18 mm～0.25 mm，刺輥—除塵刀隔距為0.56 mm。刺輥—小漏底間有5點隔距，設定時做第1點和第4點；第1點即進口隔距，根據小漏底弦長不同，一般為3.18 mm～9.52 mm；第4點為小漏底與大漏底接合點，為0.40 mm～2.38 mm。刺輥—錫林間隔距為0.18 mm，錫林—回轉蓋板間隔距為0.25mm，0.23mm，0.20mm，0.20mm，0.23 mm，錫林—道夫間隔距為0.13 mm；這些工藝隔距基本適應當時產質量的梳理要求。

1.2 初始高產階段的梳棉機隔距

20世紀60年代開始，國際上開發(fā)了高產梳棉機；我國稍晚開發(fā)出A186型系列梳棉機，而棉紡廠是對在用的低產梳棉機進行了改造。到20世紀80年代，已基本淘汰了斬刀間歇式剝棉，實現(xiàn)了羅拉剝棉連續(xù)化，錫林、道夫金屬針布化，錫林、道夫、刺輥滾動軸承化，圈條大筒化等，梳棉機提高到單產為15 kg/h～30 kg/h。產量的顯著提高，給質量帶來了壓力——不僅不能惡化、還要進一步提高，特別是要減少棉結、雜質。為了適應這樣的要求，國外新型高產梳棉機采取了一系列增強梳理的措施，如增大金屬針布的齒密，配置各種附加梳理部件，提高錫林轉速及采用多刺輥等。我們國內則主要是采取“緊隔距，強分梳”的梳理工藝，以及“四快一準”的設備維修標準以強化梳理，達到減少棉結、雜質的質量要求?！熬o隔距，強分梳”主要是體現(xiàn)在縮小錫林—回轉蓋板間隔距，普遍設置為0.18 mm，0.15 mm，0.15 mm，0.15 mm，0.18 mm。上海地區(qū)的一些技術先進單位，如嘉豐棉紡織廠通過大平車、更換錫林軸、磨礪錫林和道夫滾筒等基礎維修措施，錫林—回轉蓋板間隔距減小為0.15 mm，0.13 mm，0.13 mm，0.13 mm，0.15 mm，使“緊隔距，強分梳”的工藝理念對我國的梳棉工藝實踐產生了深遠的影響[2]。

1.3 采用國際先進技術的梳棉機隔距

我國改革開放以后，為了提升紡織裝備水平，改變落后生產能力，引進了國際最先進的紡織機械設備。引進的梳棉機應用清梳聯(lián)技術，實現(xiàn)了高產連續(xù)喂棉，固定蓋板和刺輥分梳漏底成為標配，梳棉機臺時產量在紡精梳品種時達到40 kg，轉杯紡品種達到70 kg～100 kg。這些新型高產梳棉機的隔距反映了一系列節(jié)約落棉、減少纖維損傷的先進技術理念。為適應喂入棉層的重定量、減少纖維損傷，給棉羅拉—刺輥間隔距放大設置為1.02 mm。刺輥分梳漏底取代了傳統(tǒng)塵棒和網眼形式小漏底，集成了除塵刀和刺輥分梳板，與刺輥隔距設置為1.02 mm，有利于后車肚纖維回收和對棉束進行梳理。錫林—回轉蓋板間隔距增加為6點調節(jié)，提高了精確度；同時，為了提高梳理度的錫林轉速較高，因此錫林—回轉蓋板間的隔距設置為0.23 mm，0.20 mm，0.20 mm，0.20 mm，0.20 mm，0.23 mm。固定蓋板、棉網清潔器與錫林間，由后到前組合隔距從0.51mm到0.25 mm，順應棉束尺寸變化、漸進增強分梳。引進的高產梳棉機采用的隔距設置，為我們的高產梳理工藝提供了借鑒。

1.4 邁向工業(yè)4.0時代的梳棉機隔距

21世紀以來，隨著高科技、數字信息技術、節(jié)能環(huán)保理念的發(fā)展，特別是工業(yè)4.0的浪潮興起，紡紗設備制造技術發(fā)生了深刻變化。在線檢測不斷擴展，人機對話已現(xiàn)端倪；鋁合金、工程塑料、碳纖維等新材料的采用，替代了部分鑄鐵、鋼板制造的零件；紡紗原料也有了較大變化，粘膠纖維紡紗已經超過了棉花的用量。社會經濟的發(fā)展催漲了勞動力成本，同時生活水平的提高也使勞動者對改善工作條件的要求越來越高，迫使眾多企業(yè)尋求高度自動化的設備以減少用人，即向“機器換人”發(fā)展。在這樣的時代背景下，梳棉機也向著智能化方向發(fā)展，梳棉機隔距不再僅以靜態(tài)設置為標準，而是以實時動態(tài)隔距達到梳理工藝要求，如特呂茨勒在TC系列梳棉機配置的T-Con系統(tǒng)，在線檢測梳棉機的冷車和熱車的梳理隔距，實時反映隔距的變化，為工藝調整提供準確信息。選用微型電機化的精確除塵刀設置系統(tǒng)PMS、結合落棉感應器的梳棉機，可以根據監(jiān)控落棉含雜情況自動調節(jié)漏底除塵刀的位置，以優(yōu)化后車肚落棉量。微型電機化的精確回轉蓋板設置系統(tǒng)PFS結合T-Con系統(tǒng)，可以自動微調蓋板隔距，以保證梳棉機始終在正確梳理隔距下工作。

巴塞羅那 ITMA2019國際紡機展上，新一代智能化梳棉機TC19i將回轉蓋板工作區(qū)的隔距調節(jié)點增加到了8個點位，梳棉機會隨著機器運行過程中的溫度變化而自動微調，保證恒定的錫林—回轉蓋板間梳理隔距，最小隔距可以保持為0.08 mm。隔距優(yōu)化系統(tǒng)T-Go可以根據用戶輸入的原料，自動推薦理想的梳理隔距；工作人員通過顯示屏確認或修改推薦隔距后，T-Go系統(tǒng)即可秒設完成。智能化梳棉機的出現(xiàn)，改變了傳統(tǒng)的梳棉機隔距設置方法和理念，使梳棉機隔距設置更精確、更方便、也更契合梳理工藝。

1.5 柔和分梳工藝與梳棉機隔距

近年來，國內有紡織專家提出新的工藝思路，呼吁摒棄“緊隔距、高速度、強分梳”的梳理工藝，提倡柔和分梳，避免隔距過緊、打擊過度對纖維造成損傷。如陸S紡紗工藝理論認為[3]，前紡必須重視保護纖維，而錫林—回轉蓋板間隔距是決定梳理效果和纖維損傷的關鍵因素。采用緊隔距工藝雖然可以降低棉結和雜質，但會增加短絨，尤其是10 mm以下的短絨，導致纖維強度和勻度降低，也會加劇針布鋒利度衰退，因此錫林—蓋板間隔距宜放大設置，最小不應小于0.20 mm，0.18 mm，0.18 mm，0.18 mm，0.20 mm。在他們的指導下，一些企業(yè)試行了這些新工藝，取得了一定的積極效果。

2 梳棉機隔距是梳棉的核心工藝參數

在梳棉各項工藝中，機器速度、針布規(guī)格、喂入和輸出定量基本通過選項確定，而梳棉隔距因多樣性、靈活性和復雜性不易準確掌握，只有在長期實踐中，針對不同原料、品種、產質量要求及生產條件不斷優(yōu)化，才能形成合理有效的梳棉工藝隔距。

梳棉隔距是指梳棉機部件之間非?？拷墓潭ㄎ恢藐P系，一般為0.10 mm～1.01 mm，也有比較大的隔距，如大、小漏底隔距會大到毫米級。隔距把梳棉機各主要梳理部件關聯(lián)起來，使梳棉機形成一個整體作用，互相配合，對纖維原料進行分梳和轉移，實現(xiàn)對纖維梳理加工。隔距的設置對紡紗生產的影響很大，隔距設置不當即會造成梳理不良或纖維損傷等，導致輸出生條中的棉束、棉結、雜質、短絨較高，對成紗的強力、條干以及布面外觀質量等造成不良影響。有些隔距設置不當，會導致生產成本增加，如刺輥部分隔距過小時加大了后車肚落棉量，降低了制成率；在回轉蓋板順向運轉的梳棉機上，當錫林與前上罩板的隔距太大時會造成蓋板花過厚、增加了蓋板花率；還有些隔距設置不當時則造成梳棉氣流紊亂，從而產生纖維通道掛花、纖維轉移不良、棉網破損，導致斷頭增加，并會進一步增加下游工序的斷頭、降低紡紗生產效率。梳棉隔距是梳棉機上各設置點隔距的集合，設置梳棉隔距應具有整體性、系統(tǒng)性，才能順利地完成梳棉加工，而所有單機隔距又集合成梳棉工序的整體梳棉隔距。如果隔距設置不當則不僅影響該單臺梳棉機的梳理效果，甚至對整個梳棉工序的質量造成不良影響。

梳棉機隔距看似并不復雜，若要做好上機需要掌握技巧，各梳理部件的齒尖面圓柱度或蓋板針布針/齒尖平面度，都應做到允差范圍。因為纖維的直徑是微米級，隔距的細微差別便會對纖維的分梳產生明顯影響，而隔距的這種細微差別是無法精確測量的，只能利用不同尺寸規(guī)格的隔距片加人工感覺。因此，隔距的操作調整依賴操作者的技能水平，經長期操作和感悟隔距松緊程度來準確把握；隔距的水平也依賴企業(yè)的整體實力，如果不重視基礎建設，車間地面差異大，空調保溫設施不到位，設備維修保養(yǎng)不達標，那么梳棉隔距的準確設置是得不到保障的。

由于針布磨損，隔距隨著時間的推移而變化；季節(jié)和氣候的變化以及不同的梳棉產量，都會對機器的溫度產生影響，而溫度的差異也會導致隔距變化。在實際生產中，經常會有原料的更替、品種要求的調整，隔距也必然隨之改變；在這種不穩(wěn)定特性的條件下，為保持準確的隔距上機，需要日常大量、持續(xù)和細致的管理[4]。雖然隔距對梳棉生產至關重要，但我們必須意識到隔距的局限性，正確設置的隔距是紡好紗的必要條件，但并不是唯一條件,因為沒有良好的物質基礎條件和其他工藝條件，如原料的可紡性、針布狀態(tài)、合適的速度和溫濕度等，再好的隔距也難達到質量要求。

3 梳棉機隔距的設置原則

3.1 安全

梳棉主要隔距均設置在高速旋轉的針布間隙，因間隙細小如發(fā)絲，隔距過小則極易造成接針，進而發(fā)生設備損壞、引發(fā)火警、甚至人身的傷害等重大事故。所以，梳棉機隔距的設置必須確保安全第一。

3.2 精準

3.3 漸收

梳棉機隔距的設置一般根據棉束尺寸漸變，從進口到出口的隔距逐步變小，利于對纖維進行緩和地由粗到精的梳理。隔距漸收還在于針對針布的使用周期，即隨著針布的磨損進行。使用新針布時，不宜將隔距調到最緊，以減少纖維損傷、減緩針布磨損，到針布使用壽命的中、后期，可以將收緊隔距作為補償針布分梳功能衰退的手段。

3.4 有效

單纖維百分率和棉結去除率可作為判斷隔距是否滿足梳理要求的參考指標；梳棉的排雜率和落棉含雜率可作為判斷隔距是否滿足合理落棉、節(jié)約用棉的參考指標。在滿足梳理要求的同時，隔距設置應盡量避免纖維損傷，因此短絨增長率也是判斷隔距有效性的參考指標之一。

4 高產梳棉機隔距設置操作要點

我國紡織工業(yè)經過20多年的更新升級，高產梳棉機已成為主流梳棉機。新型高產梳棉機的隔距設置應摒棄慣性思維，針對機械設計、制造和運行的特點，掌握隔距變化規(guī)律進行正確操作。

4.1 參考溫度的影響

溫度對隔距的影響不容忽視，尤其是對采用鋁合金、工程塑料等新型材料的梳棉機。為了克服溫度對隔距設置的影響，隔距設置必須在完全冷車狀態(tài)，即梳理機與環(huán)境溫度為零溫差時進行，當梳棉機內外無溫差時設置的隔距相對穩(wěn)定而無變化，可作為參考基準。若未達到完全冷車，設置的隔距則因溫度持續(xù)變化而不穩(wěn)定，也無法精準確定隔距。有些隔距不通過螺桿調節(jié)，而是通過塞片、或機上標有刻度的調節(jié)機構，如固定蓋板的隔距塞片、TC系列梳棉機的PFS和PMS系統(tǒng)，可以在熱車狀態(tài)下調節(jié)隔距。隔距還應當在一定的環(huán)境溫度下設置。因為現(xiàn)在梳棉機適應性能提高，在車間溫濕度控制上比較寬泛，冬季溫度為20 ℃～25 ℃，夏季為31 ℃～33 ℃；有些棉紡廠為了節(jié)能而限制空調設施運行，寒冬酷暑時的車間溫濕度不能保持在正常范圍，為了保持隔距大致穩(wěn)定，建議室內常溫為18 ℃～35 ℃時進行隔距設置，并在溫度變化超過5 ℃時進行復查、調整。18 ℃是室內低溫的臨界點，也是一些梳棉機制造廠家規(guī)定的梳棉機開車時的最低溫度要求；35 ℃以上時的氣溫變化比較劇烈，設置的隔距穩(wěn)定性很差，特別是當氣溫下降時隔距會收縮變小，存在較大安全隱患。另外，在長年高溫地區(qū)，則調節(jié)隔距的溫度上限，可根據當地溫度的變化趨勢另行設定。

4.2 參考產量與速度

高產梳棉機的產量、速度是設置隔距時要考慮的重要因素。高產量、高速度勢必導致更多摩擦，產生更多熱量。在生產運轉中的梳棉機由內到外的溫度呈梯度變化，如錫林被各種機件包覆住使得熱量不易散發(fā)、溫度較高，而機器外圍的蓋板、罩板、墻板則易于散熱，溫度相比錫林略低。高產量、高速度運行時，錫林溫升加劇導致直徑膨脹的幅度大于其他機件，從而隔距縮小，所以在開高產時的錫林與刺輥、回轉蓋板、固定蓋板間及與道夫間的隔距應偏大控制；錫林高速回轉時的離心力增大，以致徑向跳動加大，隔距偏大控制能抵消形變的不利影響。

4.3 初始設置和最終設置

新機投產初期，所有全新的針布非常尖銳，但越是尖銳越不耐磨，所以隔距在短時間內隨著針布尖端的磨損而變大。回轉蓋板彈性針布在上機工作受力后，鋼絲加工過程中的殘余應力釋放產生回彈，即針膝角微張，這種變化使錫林—蓋板間隔距變小。新針布棱邊鋒利、表面毛糙，嚴重損傷纖維。綜合考慮針布的這些因素，新機隔距應采用特定的初始設置，即比常規(guī)工藝隔距要大0.05 mm～0.08 mm，以減小短絨率、避免針布損傷。處理了10 t～20 t纖維后的針布得到了磨合、隔距變化趨緩，這時須按梳理工藝要求對機上隔距進行最終設置。最終設置只是針對新機隔距，并非一勞永逸，后續(xù)運行期間還須根據梳棉機的內外因素變化，再檢查、再調節(jié)。

4.4 防止調節(jié)螺絲的不當拉應力

在調節(jié)隔距時應按照由緊到松原則，即先調節(jié)到小于下偏差，然后再調節(jié)到偏差范圍內。擰緊調節(jié)螺帽的力不能大于調松螺帽的力，以避免產生擰緊方向的拉應力從而降低隔距變小的風險。施加在固定螺栓上的力應根據螺栓規(guī)格達到最大擰緊力矩，防止調整后的隔距走動；應注意不能大于破壞力矩，以免導致螺紋或螺栓損傷。

4.5 找隔距基準點

梳棉機針布的針/齒尖面往往是有高低差異的，由于針/齒的加工缺陷以及包卷針布過程中的包卷張力變化、針布跳動等原因，新包后的針布難免會有高齒；當針布已紡一定量的纖維以后，因機幅中部的原料密度較大、梳理強度大，使針布磨損量也大，以致錫林、回轉蓋板、固定蓋板、道夫、刺輥的針布中間低凹，而兩側針布則因梳理的纖維稀少而形成微磨損帶，即成為針布的針/齒尖高地。針布高低的差異給隔距上機造成了困難，以高針面為基準設置隔距，低凹處很有可能大于隔距的上偏差；如以低凹處為基準，則高針處有可能就會接針。在高產梳棉機上，宜選擇距兩側邊緣100 mm處的針面作為隔距參考點，以檢測針布面的高低差異。解決新針布的高針，宜采用砂輪磨輥磨掉高針；而有經驗的維保人員使用油石打磨掉高針。對于針布面中間低凹的問題，宜不苛求兩側微磨損帶的隔距，力求低凹處隔距能達到規(guī)定偏差。若不能達到，則應采取磨削兩側的微磨損帶，以減小高低差。對每臺隔距的設置狀況應作好記錄，以備在下次檢查調整隔距時全面了解針布高低變化的程度，對準確預設隔距有很大幫助。

4.6 正確使用隔距片

隔距片是設置隔距的專用精密計量器具，有單頁、多頁成組隔距片和蓋板隔距片等，在隔距片上均標有號數。隔距片一般由含錳合金鋼制造，耐磨性好，硬度、強度較高，但抗腐蝕性弱。常用的單頁和多頁隔距片長度為250 mm，300 mm和400 mm，寬度為30 mm和45 mm；寬度30 mm的隔距片用于檢測隔距時比45 mm的隔距片更精細。隔距片應正確使用、妥善保管。使用隔距片檢測隔距時應從縱向插入，不應來回橫掃，以避免隔距片不正常磨損；也不能轉動滾筒，以避免金屬針布上有高齒尖軋壞隔距片。使用后的隔距片應用油布擦拭掉手指留下的汗?jié)n以防止生銹，并單獨存放干燥處，不要和其他金屬工具混放以防止碰撞變形或損傷。隔距片更不能當作拍打、刮片、扇風等工具使用，不能隨意折彎、卷曲和玩弄。隔距片應定期檢測實際厚度，已磨損超差的隔距片必須報廢。

4.7 數據分析指導隔距調整

在高產梳棉機生產中發(fā)生質量波動是常見的問題，棉紡廠往往會優(yōu)先考慮收緊隔距來改善質量；因為調整隔距比起調整原料、針布、速度、溫濕度更簡便、快速，不增加成本。此時如無數據分析支撐，隔距的調整就是盲目的；正確的選擇是應觀察各項生條質量指標變化的趨勢，搜集下游質量的反饋信息，綜合分析各方面影響的因素，再作出是否需要調整隔距的決定。當發(fā)現(xiàn)棉結數漸進式增長時，可能與針布衰退有關，可通過磨針和調整隔距降低棉結；若棉結數突然飆升、居高不下，有可能是原料變動或溫濕度突變的原因，應綜合調控、采取組合措施，而不應一味減小隔距，因為隔距太小會對質量造成負面影響。凡是調整過的隔距，必須進行工藝試驗，檢驗是否達到工藝效果，實行閉環(huán)控制。

5 結語

5.1梳棉技術的發(fā)展和梳理理念的進步為隔距設置帶來了深刻的變化，我們應充分認識隔距的性質、作用及其設置的復雜性、整體性和不穩(wěn)定性，適應新技術條件下的隔距設置。

5.2高產梳棉機的產量高、速度高，針布損耗快，質量波動性大，使隔距設置難度增大。針對高產梳棉機的特性，隔距設置應摒棄機械式的靜態(tài)思維方式，全面地掌握隔距動態(tài)變化規(guī)律，合理前瞻性地預設隔距，精細化上機操作，以質量反饋數據為依據檢驗隔距工藝效果，確認優(yōu)化的必要性。

5.3強調隔距對梳理質量的重要影響，也不唯隔距論，只有通過綜合分析研判設備、原料、操作和溫濕度等影響因素并調整，才能穩(wěn)定和提高生條質量。

5.4梳棉機隔距絲毫之間展現(xiàn)博大精深，更新對梳棉隔距的認識與實踐，按照紡紗規(guī)律正確地設置和管理梳棉隔距，才能適應梳棉高產優(yōu)質的需求。