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      國產(chǎn)精梳機(jī)的技術(shù)近況與發(fā)展趨勢

      2019-12-30 14:44:26劉允光
      棉紡織技術(shù) 2019年7期
      關(guān)鍵詞:精梳機(jī)精梳錫林

      劉允光

      (聊城允光精梳技術(shù)服務(wù)中心,山東聊城,252000)

      當(dāng)代國外精梳機(jī)技術(shù)的研發(fā)日新月異,精梳機(jī)的車速一再被刷新,目前已經(jīng)達(dá)到550鉗次/min~600鉗次/min[1]。而國產(chǎn)精梳機(jī)裝備技術(shù)水平也得到明顯提高,在2018年中國國際紡織機(jī)械展覽會暨ITMA亞洲展覽會上,國產(chǎn)精梳機(jī)爭奇斗艷展風(fēng)彩,現(xiàn)場國產(chǎn)精梳機(jī)演示速度均已突破500鉗次/min。國內(nèi)功能性棉型化纖精梳設(shè)備的研發(fā)以及精梳裝備的自動化、智能化技術(shù)模塊均有突破性進(jìn)展。國產(chǎn)精梳機(jī)技術(shù)裝備創(chuàng)新在運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性、可靠性方面得到大幅度提升,并圍繞實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量最大化、品質(zhì)保優(yōu)、低落棉率及低耗能為核心技術(shù)的領(lǐng)域而展開,憑借出色的多種功能纖維選擇和良好的運(yùn)行性能,以及較高的經(jīng)濟(jì)性達(dá)到卓越的質(zhì)量水平,呈現(xiàn)出全新一代精梳設(shè)備以及工藝技術(shù)創(chuàng)新日趨完美的發(fā)展趨勢。

      1 國產(chǎn)精梳機(jī)設(shè)計(jì)的最新技術(shù)亮點(diǎn)

      1.1 高速高效優(yōu)質(zhì)低耗

      國產(chǎn)精梳機(jī)對分離羅拉、鉗板、錫林等關(guān)鍵機(jī)構(gòu)進(jìn)行平衡優(yōu)化設(shè)計(jì),采用錫林軸瞬時(shí)變速梳理技術(shù)、高精度加工工藝、優(yōu)化基礎(chǔ)材料設(shè)計(jì),以提高裝配質(zhì)量,減少了產(chǎn)品早期的故障頻數(shù),縮短磨合期,提高了設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性。設(shè)備振動小、噪聲低。設(shè)計(jì)速度均在500鉗次/min~550鉗次/min;實(shí)際工藝生產(chǎn)速度可在400鉗次/min~420鉗次/min長期運(yùn)轉(zhuǎn),產(chǎn)量可達(dá)65 kg/h。國產(chǎn)精梳機(jī)工藝設(shè)計(jì)技術(shù)理念也發(fā)生了根本性的改變,集中體現(xiàn)在:高速度(400鉗次/min以上)、條卷重定量(80 g/m)、前進(jìn)給棉及低落棉工藝。生產(chǎn)實(shí)踐表明:變速梳理精梳機(jī)配置前進(jìn)給棉工藝以及4.7 mm的給棉長度,可以達(dá)到卓越的運(yùn)行性能和成紗質(zhì)量水平。

      1.2 采用新型130° 齒面角錫林

      新型130° 齒面角錫林的特征是最大限度地?cái)U(kuò)展了錫林梳理區(qū),梳理區(qū)增加了45%,錫林針齒數(shù)增加60%以上,總齒數(shù)達(dá)到4.5萬齒~6萬齒,有的機(jī)型具有多角度錫林快速切換功能,適應(yīng)不斷變化的環(huán)境和條件能力的靈活性增強(qiáng),充分發(fā)揮精梳錫林的梳理功效,可以更徹底地從棉層里清除短絨、棉結(jié)雜質(zhì),并且提高了纖維平行伸直度[2]。與其他技術(shù)成熟的工藝部件一起,為原料加工創(chuàng)造了完美的組合,是降低成紗常發(fā)性紗疵,控制偶發(fā)性分級紗疵,減少絡(luò)筒電子清紗器切紗次數(shù),改善布面質(zhì)量的有效措施。這使得用戶可根據(jù)需要將重點(diǎn)放在產(chǎn)能、原料利用率或質(zhì)量上,憑借出色的纖維選擇和良好的運(yùn)行性能,使國產(chǎn)精梳機(jī)的經(jīng)濟(jì)性達(dá)到較好的水平。

      1.3 生產(chǎn)流程中采用大尺寸條筒

      在精梳工藝中,開始使用直徑1 m的條筒,尤其是從梳棉機(jī)到自調(diào)勻整并條機(jī)整個(gè)生產(chǎn)流程都采用統(tǒng)一的條筒尺寸,即使用直徑為1 m條筒,換筒次數(shù)減少50%,大幅提高工作效率,從而減少了10%的操作工作量,接頭數(shù)量也減半,再加上質(zhì)量改善,可使整個(gè)生產(chǎn)工藝流程的效率更高。

      2 精梳機(jī)條并卷機(jī)智能連續(xù)運(yùn)行系統(tǒng)

      近幾年,隨著自動化、智能化技術(shù)的發(fā)展,精梳工序設(shè)備的全自動化操作已成為可能。可提供故障遠(yuǎn)程診斷,具有更好的人機(jī)交互可操作性。其中經(jīng)緯紡織機(jī)械股份有限公司、江蘇凱宮機(jī)械股份有限公司推出的智能連續(xù)運(yùn)行系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了精梳機(jī)的連續(xù)化、自動化、無人操作智能生產(chǎn)。

      2.1 精梳機(jī)的全自動換卷和棉卷接頭系統(tǒng)

      國產(chǎn)JWF1286型、JSFA2188型精梳機(jī)具有自動退管、自動換卷、自動接頭功能和靈活便捷的數(shù)字化操作系統(tǒng)。設(shè)計(jì)筒管尾卷清理系統(tǒng)、棉卷頭尾搭接控制系統(tǒng)、筒管搬運(yùn)系統(tǒng)、翻卷系統(tǒng)等,并配合控制程序連續(xù)生產(chǎn)。該系統(tǒng)明顯降低了操作工的工作量。使接頭質(zhì)量明顯改善,其效果直接反映在精梳條均勻度上??梢燥@著減少對合格熟練操作人員的需求。該系統(tǒng)的優(yōu)勢表現(xiàn)在:降低操作工的工作量、在精梳機(jī)上無需等待時(shí)間、精梳機(jī)的效率更高。

      2.2 智能棉卷搬運(yùn)系統(tǒng)

      JSFA016型智能棉卷搬運(yùn)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)條并卷機(jī)和精梳機(jī)間智能化、自動化運(yùn)輸,具有運(yùn)輸支架機(jī)構(gòu)、吊卷機(jī)構(gòu)等機(jī)械機(jī)構(gòu)以及嵌入式吊卷系統(tǒng)控制程序。在條并卷機(jī)輸出端設(shè)計(jì)完成滿卷存儲平臺,可將棉卷以8個(gè)為單位連續(xù)碼齊,并自動輸送到精梳機(jī)吊裝運(yùn)輸區(qū)域。設(shè)計(jì)完成空管存放存儲平臺,將精梳機(jī)返回的空管碼齊逐一喂入條并卷機(jī),完成條并卷及輸出端的連續(xù)生產(chǎn)[3]。該系統(tǒng)優(yōu)勢:溫和的棉卷運(yùn)輸,無需人工操作,在精梳機(jī)上無需等待時(shí)間,精梳機(jī)的效率更高。

      3 棉型化纖精梳機(jī)的開發(fā)與應(yīng)用

      棉型化學(xué)纖維精梳機(jī)是針對化纖紗線生產(chǎn)需要研發(fā)的,代表機(jī)型有HC601-RZXW型化纖精梳機(jī)以及JSFA2186型多纖維精梳機(jī),可適紡純滌綸、純粘膠以及滌棉、粘棉等混紡品種。通過精梳,不僅可以提高纖維的伸直度、平行度及分離度,減少了并絲和殘留的少量雜質(zhì),而且能夠提高紗線的均勻度,改善面料的手感和風(fēng)格,所紡產(chǎn)品染色的均勻性、一致性、鮮艷性也明顯提高,布面風(fēng)格得到改善,將精梳工序引入棉型化纖紡紗流程是提高棉型化纖紡紗質(zhì)量的一項(xiàng)有效技術(shù)手段。

      3.1 化纖精梳機(jī)工藝參數(shù)的優(yōu)化

      3.1.1 精梳分離結(jié)合驅(qū)動機(jī)構(gòu)的優(yōu)化

      化纖精梳機(jī)的研發(fā)重點(diǎn)涉及到了精梳分離結(jié)合驅(qū)動機(jī)構(gòu)的開發(fā),優(yōu)化精梳機(jī)分離羅拉運(yùn)動,優(yōu)化精梳機(jī)有效輸出長度,優(yōu)化多連桿傳動機(jī)構(gòu),同時(shí)增加鉗板擺動動程,使精梳機(jī)適紡纖維長度達(dá)到29 mm~42 mm,滿足紡制化學(xué)纖維的長度要求。

      3.1.2 精梳傳動系統(tǒng)優(yōu)化

      改變了曲柄滑套機(jī)構(gòu)、傳動部件表面線速度傳動比;采用給棉羅拉可調(diào)式鉗板,優(yōu)化鉗板皮老虎長度,控制鉗口對化學(xué)纖維的有效握持。從而提高精梳機(jī)梳理機(jī)能,有效控制化學(xué)纖維落纖率,并消除化學(xué)纖維條運(yùn)動過程中產(chǎn)生的卷縮現(xiàn)象。

      3.2 分梳專件參數(shù)的開發(fā)

      3.2.1 錫林參數(shù)的優(yōu)化選擇

      根據(jù)棉型化纖的長度、細(xì)度、摩擦性能等參數(shù),對錫林、頂梳的針齒密度、齒形、角度及針齒的排列方式等進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),減少精梳過程中纖維纏繞錫林及頂梳,減少纖維斷裂及梳針損傷。棉型化纖精梳錫林參數(shù)如下。

      (1)錫林齒形工作角大,纖維深入齒根的力小,有利于纖維的上浮和轉(zhuǎn)移,工作角小有利于纖維的握持和分梳。齒形工作角偏大取值為50°~60°,且從前區(qū)到后區(qū)逐漸減小,同時(shí)適當(dāng)減小齒深,有利于纖維的分梳,充塞少,轉(zhuǎn)移率大,在滿足錫林梳理要求的同時(shí),又便于毛刷清潔錫林。

      (2)齒密增加能提高對纖維的握持抓取和分梳作用,但容易損傷纖維、降低纖維轉(zhuǎn)移。因此錫林總齒數(shù)和各梳理區(qū)齒密不宜過大,適當(dāng)增加齒基厚和縱向齒距,錫林總齒數(shù)范圍18 000齒~22 000齒,根據(jù)用戶的需求隨機(jī)進(jìn)行調(diào)整[4]。

      (3)整體錫林的梳理齒面角可采用75°和90°兩種形式,前排齒片與纖維平行,后幾排齒交替傾斜3°,減少對纖維的控制。

      3.2.2 棉型化纖頂梳的設(shè)計(jì)

      頂梳的齒密度一般取24齒/cm、26齒/cm,頂梳齒形設(shè)計(jì)采用榫型結(jié)構(gòu)形式,齒片寬度是普通頂梳齒片寬度的3倍多,齒尖夾角呈20°,有利于減少棉型化纖纏繞齒片現(xiàn)象的發(fā)生,靠近基部采用負(fù)工作角設(shè)計(jì),達(dá)到自清潔的效果。

      3.3 棉型化纖精梳上機(jī)工藝配置

      棉型化纖精梳工藝配置范圍:棉卷定量50 g/m~65 g/m,給棉方式為前進(jìn)給棉,給棉長度4.7 mm、5.2 mm、5.9 mm,梳理隔距0.30 mm~0.45 mm,頂梳插入深度(刻度值)-0.5、0、+0.5,精梳落棉率5%~11%,落棉隔距7 mm~12 mm。

      3.4 多纖維精梳機(jī)

      JSFA2186型多纖維精梳機(jī)是主要針對棉麻、萊賽爾、粘膠、漢麻、化纖等纖維的不同梳理需要而研發(fā)的,采用不同模塊化專件進(jìn)行組合,該系統(tǒng)的優(yōu)勢表現(xiàn)在用戶不用多買精梳機(jī),一臺精梳機(jī)就可以解決梳理多種纖維的紡紗難題。

      4 國產(chǎn)精梳機(jī)發(fā)展趨勢

      最近幾年,我國紡織行業(yè)的生產(chǎn)成本普遍上漲,大量企業(yè)出現(xiàn)了用工成本大幅度上升和招工難并存的局面。高速、高效、節(jié)能、智能化以及設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性和可靠性是目前國產(chǎn)精梳機(jī)的發(fā)展趨勢,是一種不可逆轉(zhuǎn)的潮流。其中精梳工序獨(dú)特的全自動換卷系統(tǒng)和全自動棉卷運(yùn)輸系統(tǒng),又為解決招工難等問題提供了更加有效的方案。同時(shí),企業(yè)也憑借可靠、穩(wěn)定的產(chǎn)品質(zhì)量贏得了更具有競爭優(yōu)勢的市場。同時(shí),針對精梳技術(shù)的節(jié)能降耗,可以采用優(yōu)化方法,減小精梳機(jī)驅(qū)動機(jī)件運(yùn)動的加速度及機(jī)件重量,進(jìn)一步提高精梳機(jī)裝備的加工精度,力爭在基礎(chǔ)材料科學(xué)研發(fā)水平上有所突破。這樣不僅能節(jié)能、降噪,而且還可以減小機(jī)器振動,有效提高了機(jī)器運(yùn)行穩(wěn)定性。

      5 結(jié)語

      當(dāng)代國外精梳機(jī)車速已經(jīng)達(dá)到550鉗次/min~600鉗次/min,而國產(chǎn)精梳機(jī)裝備技術(shù)水平也得到明顯提高,其運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性、可靠性得到大幅度提升,在400鉗次/min~420鉗次/min下能長期運(yùn)轉(zhuǎn),且精梳機(jī)在重定量、高速度、前進(jìn)給棉、低落棉率、低能耗等方面展現(xiàn)出優(yōu)異的工藝技術(shù)特征。顛覆性地沖破傳統(tǒng)精梳機(jī)的技術(shù)理念,采用新型130°齒面角錫林,有的機(jī)型可進(jìn)行多角度錫林的快速切換。在傳動機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)、配套多功能模塊模式的轉(zhuǎn)換、化纖精梳機(jī)和多纖維精梳機(jī)的研發(fā)以及條并卷機(jī)、精梳機(jī)智能連續(xù)運(yùn)行的全自動化系統(tǒng)等方面都取得了突破性的進(jìn)展。在質(zhì)量、產(chǎn)量與用棉上皆達(dá)到高度的靈活性。目前,國產(chǎn)精梳機(jī)的有些技術(shù)指標(biāo)雖然可與國外先進(jìn)機(jī)型相媲美,但我們也應(yīng)清醒地認(rèn)識到,國產(chǎn)設(shè)備在制造精度、基礎(chǔ)材料領(lǐng)域的研究、設(shè)計(jì)制造、工人素質(zhì)、裝配精度以及設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性、可靠性等方面與國外先進(jìn)機(jī)型仍有一定的差距,尤其是精梳器材制造商要對器材專件和配套機(jī)配件供應(yīng)的質(zhì)量給予更多的關(guān)注。

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