范忠勇，孫寶菊，聶智良

(經緯智能紡織機械有限公司，山西 晉中 030601)

0 引言

JWF1286型精梳機是在原精梳機的基礎上設計的一款高速高效新型全自動精梳設備[1]，通過對原有精梳機型的鉗板運動、皮老虎加壓鉗板開口機構、吸風通道設計、拉空管機構、換卷機構和接頭機構等進行分析，采用130°錫林針布、新型吸風通道設計，具備自動退管、自動換卷、自動接頭、自動開車等功能，提高了整機的穩(wěn)定性和可靠性，以及更換棉卷時的棉網搭接質量，大大降低了棉紡行業(yè)擋車工的勞動強度和對熟練技術工人的需求。經過1年時間連續(xù)生產試運轉，JWF1286型精梳機生產速度達到450 Nip/min，自動退管、自動換卷、自動接頭功能穩(wěn)定，接頭成功率達到90%以上的設計要求。

1 JWF1286型精梳機的結構

1.1 研發(fā)思路

1.1.1通過分析鉗板運動和原有精梳機鉗板開口控制和加壓裝置，利用PTC公司三維制圖軟件CREO進行計算與模擬運動研究，將原齒輪傳動改進為連桿傳動來控制鉗板加壓與開閉合時間，使其在不同落棉刻度下，鉗板開口尺寸保持不變，精確控制每一鉗次的給棉量。

1.1.2分析現有90°錫林針布起始和結束梳理的時間段，并通過錫林軸變速來研究130°錫林針布的梳理效能，從而將錫林準確定位在錫林軸上，使其不與其他零部件發(fā)生干涉。

1.1.3通過分析車中風道的工作原理進行改進，減少或消除過棉通道中的螺釘數量來提高吸風通道清潔效率，同時合理安排三角氣流板位置來提高棉網外觀和棉網搭接質量。

1.1.4全新設計自動退管、自動換卷、自動接頭裝置，三自動功能穩(wěn)定。

1.2 鉗板開口控制裝置

精梳機鉗板通過曲柄滑塊機構實現往復運動，如圖1所示。為實現130°錫林針布的梳理要求，通過CREO機構模擬運動，在保持鉗口位置不變的情況下，將下鉗板設計成臺階式。130°錫林梳理時間重新計算進行分配，開始梳理時間提前為34.2分度(精梳機將錫林軸旋轉360°規(guī)定為40分度，即每分度相當于9°；另外規(guī)定鉗板最前位置為24分度，以下同)，結束梳理時間定在3分度；將鉗板閉合時間更改為33.5分度，10分度打開。這樣的設計能夠保證大角度錫林在運轉過程中不會碰到下鉗板，同時又能保證梳理時的梳理隔距。

圖1 曲柄滑塊機構示意

精準設計上下鉗板鉗口形狀及相對位置，使其在梳理過程中梳理隔距變化很小，基本實現等隔距梳理，保證高質量梳理，使精梳機的梳理效果大幅提升，表1為各分度實測梳理隔距。

表1 各分度實測梳理隔距

為了與錫林變速梳理運動互相配合，在錫林梳理過程提前結束時，需要有將鉗板鉗口提前打開的鉗板開口控制裝置與之配合，用以及時調整鉗板開口與閉合時間。通過計算機模擬，將原有齒輪傳動改進為連桿調節(jié)機構，該機構由鉗板擺軸通過四連桿裝置(見圖2)傳遞給張力偏心軸，使張力軸偏心通過皮老虎帶動上鉗板對鉗板開口施加影響。當鉗板開口、閉口定時需要調整時，松開抱緊裝置，改變連桿與張力偏心軸的相對位置，即可使鉗板開、閉口定時發(fā)生變化。初始位置的調節(jié)與傳統機型也不同，該機型在24分度時將圖2表面用水平尺調整水平，隨后盤車到17分度位置調整偏心輪的位置。通過實測，該裝置在調整落棉隔距后按照設計刻度進行調整，鉗板開口保持在設計尺寸上，完美地實現了設計要求。

1—張力軸；2—緊固螺栓；3—刻度盤；4—鎖緊螺母；5—上連桿；6—下連桿；7—緊固螺釘；8—偏心輪。

1.3 變速梳理技術的改進

新型130°錫林(見圖3)安裝時需要在錫林軸相應位置打孔，這與以前90°和110°錫林安裝方式不同。原錫林在安裝時需要對錫林殼體進行定位，一般為37分度定位，此時錫林殼體和錫林軸可以相對360°旋轉。130°錫林安裝時在軸上加工有安裝孔，這樣就要求精確計算錫林頭排針的初始分度位置，通過研究原有機型結構，通過計算機模擬計算改變定位旋轉角度使錫林頭排針定位在34.2分度，而梳理結束分度定位為3分度，這樣完美解決了大角度錫林梳理定位問題。

圖3 新型130°錫林針布安裝示意

1.4 新型吸風通道的改進

隨著車速的提高，被錫林梳理的短絨、棉結、雜質在單位時間內成倍增加，需要高效率的清潔吸風系統，精梳機每一梳理位上吸風風斗的工作效率至關重要，原有精梳機的風道為多個零件組合而成，內部組合用標準件和焊點較多，在使用時容易鉤掛棉花從而影響清潔效率。通過重新設計，將風斗設計為榫卯結構，將焊點布置在外部，三角氣流板設計為可調式，調節(jié)螺釘隱藏在內部既方便了調節(jié)又減小了掛花概率，風道后蓋板全新設計使裝拆更加方便。

1.5 三自動功能的研究

JWF1286型精梳機的三自動功能主要是指自動退管、自動換卷和自動接頭。這是該型精梳機最大的亮點，為我國向真正意義的黑燈工廠邁出了堅實的一步。通過對原有機型部分機架進行改進，采用新的橫截面，增加拉空管機構、自動換卷機構和接頭機構，伺服電機單獨傳動承卷羅拉，接頭羅拉傳動設計改進得以實現三自動技術。

1.5.1 自動退管機構

改進中墻板后增加拉空管機構(如圖4)，在棉卷用完時拉空管機構在氣缸作用下向上翻起將尚有余棉的筒管壓緊，吸風通道(像手電筒)打開，承卷羅拉反轉，將剩余棉網吸干凈。拉空管機構在氣缸作用下將空筒管翻轉到空管架或運棉小車上。

1—拉空管機構； 2—承卷羅拉。

1.5.2 自動換卷機構

新的棉卷備用有2種方式：一種備卷在運棉小車上，另外一種備卷在承卷架上(見圖5)。當剩余棉網被吸風裝置清理干凈后，空的筒管被拉空管裝置翻轉到空管架上被檢測光電檢測到，承卷架保險氣缸打開承卷架氣缸下降將棉卷放到2個承卷羅拉之間完成自動換卷動作。

圖5 承卷架上的備卷示意

1.5.3 自動接頭機構

自動接頭機構設計由接頭羅拉、吹氣管、吹氣板、接頭加壓膠輥組成(見圖6)。

1—吹氣管；2—接頭加壓膠輥；3—接頭羅拉；4—吹氣板；5—承卷羅拉。

棉卷用完時機器停車，接頭膠輥下壓將棉網壓緊在接頭羅拉上，單獨控制承卷羅拉的伺服電機帶動承卷羅拉反轉將棉網扯斷在接頭羅拉和第1個承卷羅拉之間，此時吹氣板上抬，吹氣管吹氣將棉網尾端吹到吹氣板下方，吹氣板下降等待新棉網頭端。隨后進行自動退管和自動換卷動作，完成自動換卷后吹氣板上抬，棉卷正向轉動，當棉網頭端到達吹氣板上方時吹氣板吹氣形成負壓區(qū)，將棉網頭端吸附到吹氣板上同時下降，此時棉網頭端在接頭膠輥和承卷羅拉之間、在舊棉網尾端上部，接頭膠輥上抬然后再次壓下，將棉網頭端壓緊在此處完成新舊棉網搭接動作，全機開車正常生產。

2 生產試驗

精梳機質量水平主要包括精梳落棉率、精梳條干CV值、精梳條結雜和含短絨率等。表2主要是檢驗JWF1286型精梳機8個棉卷同時換卷、同時接頭時的質量指標。

表2 JWF1286型精梳機不同速度下精梳條質量對比

將JWF1286型精梳機車速提到450 Nip/min時，精梳條質量見表3。

表3 JWF1286型精梳機在450 Nip/min時的精梳條質量

JWF1286型精梳機車速提高到450 Nip/min時，單機臺跟蹤CJ 12.96 tex成紗質量：條干CV值為13.72%，細節(jié)為11.5個/km，粗節(jié)為27.5個/km，+200%棉結為28.5個/km，+140%棉結為165個/km，強力為177.1 cN。

3 結語

3.1JWF1286型精梳機運用CREO三維設計軟件對130°錫林、吸風通道、臺階式鉗板、鉗板的加壓和開口的控制進行優(yōu)化設計，并研發(fā)了自動退管、自動換卷和自動接頭裝置，使精梳機的生產速度達到450 Nip/min，三自動功能的成功率達90%以上。

3.2JWF1286型精梳機8個棉卷同時換卷、同時接頭時,生產的精梳產品與成紗質量指標均達到國內先進水平和烏斯特公報5%水平。

3.3JWF1286型精梳機是國內首次在生產中實現自動退管、自動換卷、自動接頭、自動開車的精梳設備，配合棉卷自動運輸系統可以實現條并卷機到精梳機之間的條并精梳聯。