新型梳棉机梳理技术分析

新型梳棉机梳理技术分析

时间:2018-10-22 分享到:

新型梳棉机梳理技术分析

  近年来,新型梳棉机通过优化喂入机构,采用模块化技术,采取各种措施增加梳棉机的有效梳理面积,实现了梳棉机的优质高产。新型梳棉机大多配置了精细设置和在线质量管理系统;在自动磨针、应用新型针布和改进除尘系统等方面都取得了较大的进展,适应了新型梳棉机高速高产和稳定提高产品质量的要求。
 
 

  1.TC11型梳棉机

 

  1.1增加有效梳理面积

 
  TC11型梳棉机和TC-03型梳棉机都是将锡林中心提高20cm,使梳理弧长由2170mm增加到2820mm,通过增加梳棉机梳理区的长度获得理想的梳理效果。梳棉机的梳理质量主要取决于锡林与盖板梳理区。理想的活动盖板根数配置和盖板与锡林配合精度对于清除棉结杂质、分离短绒都是不可缺少的。对纤维束预开松度越高,梳理效果越好。增加预梳理区后可提高棉条清洁度及纤维平行度。梳棉机清除结杂能力的提高可减轻转杯纺中纺纱箱的除杂负担。TC11型梳棉机的工作机幅1280mm,梳棉机实际梳理面积3.7㎡,在同样的空间里,产能可比一般梳棉机增加约40%。图1为几种梳棉机实际梳理面积的对比。
 

  1.2配置在线质量管理系统

 
  TC11型梳棉机要使生条能较好地供应下工序,必须对其进行全方位的产质量及安全生产在线管理,其配置的在线质量管理系统包括T-CON优化系统、全面质量控制系统、在线棉结检测装置和生条自调匀整系统等。
 
  T-CON优化系统可优化梳棉机运转性能,并对梳棉机的高产、优质、安全生产、降耗起保障作用。T-CON优化系统应用了静力学及新材料理论,以高精度加工的梳理元件提高了TC11型梳棉机的产能,单产水平达到250kg/h,专供转杯纺。梳棉机各梳理元件间的隔距是梳棉机的重要设定参数,通常各梳理元件间隔距的设定是在静态下进行的,并没有考虑到运转时的离心力及因运转而使温度升高等带来的动态变化。
 
  T-CON优化系统的优化作用可以从根本上实现静动态的控制作用,自动及时显示与梳棉机梳理质量有关的生产质量信息;T-CON碰针监控器可防止碰纤现象做到高安全性;T-CON隔距优化设置利于隔距参数的准确设定,保证最佳纺纱质量;T-CON隔距片可实现隔距快速准确的设置。T-CON优化系统可准确测定梳理参数并做出优化建议,并完成对运转环境的持续分析。T-CON优化系统能根据在线加工纤维种类在梳棉机控制系统显示器上显示出当前隔距并予以优化。T-CON优化系统还具有很好的产品适应性,可满足快速多频次的品种更换要求。
 
  机上梳理盖板、梳理元件及除尘刀等相关元件的隔距调整在几分钟内即可完成。设备启动后,T-CON优化系统能立即反馈并指示出是否需要进一步优化及需要优化的位置。
 
  当改变产品或速度时,T-CON优化系统会根据实际情况使隔距发生相应变化,保证每一个梳理元件之间隔距的优化;T-CON优化系统可测试梳棉机的全部潜能,以达到更好的梳理质量,还可保护针布不受损伤。
 
  实现生条质量控制。TC11型梳棉机对进入棉条筒前的每一米棉条都要经过严格的检测,主要检测棉条号数、重量不匀率、条干波谱图及粗节疵点等。在线检测的全部数据都记录在电脑中。精确的除尘刀设置系统及配置的小型电机装置PMS。TC11型梳棉机的主要清洁棉絮区位于WEBFEED的第一刺辊处。设置系统PMS能够完成精确设定除尘刀的位置及角度,可在设备处于运转状态时进行调节,也可以通过触摸屏对除尘刀进行围绕WEBFEED第一刺辊中心的圆周调节。针对频繁的原材料更换,PMS系统的设置以及锡林和WEBFEED刺辊的速度值均可根据批次储存在控制系统的存储器中;配置的小电机可在数秒内完成除尘刀围绕WEBFEED第一刺辊中心的圆周调节。
 
  TC11型梳棉机使用在线棉结检测装置NEPCONTROLTC-NCT,摄像机以每米20张的频率对剥棉罗拉下的棉网进行拍照。相机在一个全封闭的轨道上沿梳棉机宽度方向运动,高性能计算机直接安装在轨道上,通过软件评估照片识别棉结、杂质及籽棉碎片。NEPCONTROLTC-NCT可以绘制出整个梳棉机工作宽度内的棉结和杂质分布图,并在荧屏上自动显示出来。精确了解棉结含量的变化后,计算机会启动自动磨针装置及自动调整锡林与盖板隔距。
 
  生条自调匀整系统。长片段自调匀整是通过应用传感器对梳棉机喇叭口的棉条质量和喂棉罗拉速度进行控制,一个传感器即能控制梳棉机所有常规生条定量。TC11型梳棉机还配置了短片段自调匀整系统,可作用在长度小于1m的棉条上,改善棉条均匀度。简便喂入装置EASYFEED可连续检测筵棉厚度,进而计算出对喂棉罗拉速度的调节量。
 
  TC11型梳棉机通过四个相互配合的匀整系统稳定棉条质量和匀整效果:一是可控的梳棉机连续喂棉单元CONTIFEED;二是一体化棉絮喂棉箱的自调匀整系统;三是长片段自调匀整系统(开环);四是短片段自调匀整系统。
 
  双棉箱给棉机能很好地把开清棉设备与梳棉机连接起来形成清梳联,还能通过双棉箱连续恒定的压力控制,使梳棉机获得均匀的棉卷,为长短片段自调匀整奠定基础。直接喂棉双棉箱给棉机是梳棉机的一部分,下棉箱的几何形状及空气运动为梳棉机生产棉条提供了基础,使生条不匀率保持在较好的水平。吸风的排风网位于梳棉机给棉罗拉前的几厘米处,棉网在此形成。如果生产纯化纤产品,机构基本相同,只是应注意化纤原料通道的防静电处理。
 
  梳棉机喂入部分WEBFEED的改进。梳棉机喂入部分是一个单刺辊,直径比一般刺辊直径大50%左右,配有特殊的角钉并采用新型表面处理技术,可使产能大幅度增加。WEBFEED的改进使纱线品质大为改善,纱疵平均可降低约30%。
 

  2.C70型梳棉机

 
  C70型梳棉机工作幅宽为1500mm,增加了梳棉机盖板与锡林这一积极梳理区。锡林直径由1290mm缩小到814mm,锡林回转速度加快,离心力加大。应用32根活动盖板的积极梳理区比C60型梳棉机的梳理能力增加约40%。较普通梳棉机的梳理能力增加约60%。在同等棉条质量或质量比较好的条件下,比C60型梳棉机的产量高出约40%,较显著的改进是自动磨锡林和盖板针布,实现了盖板与锡林间梳理区的精密梳理。
 
  锡林针布与盖板针布隔距最小为0.1mm,精密的盖板梳理运动提高了梳理质量,也使盖板清洁系统得到改善。在原棉进入梳理区之前,后区的喂入部分通过调整除尘刀位置,在较短时间自动调节,可使喂入棉卷质量提高。盖板速度独立于锡林速度,可实现无级调节,梳棉机的各部速度都可独立调节,从而优化了对被加工原料的利用率及除杂效率。锡林的在线磨针系统IGS是提高与稳定梳理质量的重要保障,不需要停车磨针。C70型梳棉机比C60型梳棉机降低能耗约15%。
 
  C70型梳棉机采用模块化设计,可方便地转换梳棉机喂入部分的单刺辊或三刺辊,以适应生产环锭纱或转杯纱的工艺需求。牵伸系统模块化的设置也方便了牵伸工艺的设定。生产转杯纱时梳棉机的单产水平可在250kg/h以上,最高达到280kg/h。C70型梳棉机增加了活动盖板,增大了梳理区,使生产效率大幅度提高,与此同时棉条质量也得到进一步提高。模块化技术的应用使C70型梳棉机既可生产精梳环锭纱用生条,也可换成生产转杯纱生条的双刺辊或三刺辊。生产精梳环锭纱的梳棉机喂入部分的单刺辊可以是梳针式的,以减少对纤维的损伤。图2是立达最新梳棉机喂入系统(单纤维状喂入)。
 

  3.MK系列梳棉机

 
  由物理学公式离心力=质量×速度平方/半径可以看出,减小锡林的直径并提高锡林的速度可加大离心力,但梳理面积减小,锡林的表面速度会因梳理面积减小而减小。因此离心力、梳理面积与表面线速度这三个因素要统筹兼顾,方能提高梳棉机的梳理与排杂能力,保证生条质量。MK7型梳棉机的锡林速度最高可达900r/min,一般也可在800r/min。离心力加强了梳理过程中的排杂作用,离心力越大梳理及排杂效果越好。MK7型梳棉机进一步扩大了梳理弧,达到245°,梳理弧的增加加强了对纤维的梳理作用;MK7型梳棉机在兼顾梳理面积、梳理速度、离心力关系的前提下,将锡林直径优化为1016mm。MK系列梳棉机的自动监控水平也较高。
 

  4.新型针布

 
  格拉夫公司的骆驼牌针布外形很像骆驼的驼峰,可在盖板式短纤维梳棉机上用作锡林针布,也可用作刺辊针布,对减少棉结有很显著的作用。图3为格拉夫驼峰形针布图照片。
 
  与一般金属针布的外形设计不同,骆驼牌锡林针布的驼峰外形对在锡林针布表面形成气流具有积极作用,可使纤维保持在锡林针布表面并阻止纤维沉向针布底部,提高了对纤维的梳理作用,且特殊的驼峰齿形使在锡林表面的纤维很容易从锡林向道夫间转移。驼峰形针布可以在线进行磨针,这是格拉夫-立达已应用的在线磨针技术在驼峰形针布的应用和发展。排出的纤维比一般普通针布少,因此损伤的纤维少。在精梳机上排除的短绒也相应减少,成品(织物)上白点的减少说明了精梳纱上棉结的减少。新型驼峰形锡林金属针布可适用于各种梳棉机,是梳棉机新型针布应用的新发展。
 
  新型的驼峰形锡林金属针布可用于纺普梳纱及精梳纱,纺纱质量都能得到提高。其主要优点是减少了纺纱棉结。骆峰形针布的齿形还可应用于刺辊上,驼峰形针布的齿形可改善刺辊与锡林之间纤维的转移,由于纤维及杂质都保持在刺辊锯齿针布表面,可以使刺辊排除杂质的数量增加,使不成熟纤维在梳棉机的早期阶段不进入喂入部分而及早排出,减少织物的棉结或横档疵点。在梳理过程中纤维受到柔和处理,并将不成熟纤维去除,进一步提高了产品质量。积极合理选用先进的新型针布是用好高性能梳棉机的重要因素。
 

  5.新型梳棉机的除尘系统

 
  新型梳棉机的吸尘风量和风压不仅影响生条质量而且还影响生产环境。随着车速和产量的提高,机上负压吸点已增加到包括道夫三角区、刺辊分梳板、锡林前后固定盖板、盖板倒转剥取盖板花
 
  等12个吸点,普遍实现机台全封闭。机内连续吸风量大小要保证每个吸点的负压准确,使机台之间吸风均匀,减少差异。新型梳棉机配有单独吸尘风机和滤网,机内各吸点实现连续吸风,经地道排出;机外间歇循环吸,经管道排入滤尘系统。间歇吸时间2s~3s,风量达到3600m3/h,静压要求2×108Pa左右。
 
  间歇吸具有风压高、风量大和清除效果好、节能等优点。国外新型梳棉机应用程序控制系统新技术,随着单产水平和车速的提高,尤其加强除尘系统,排出空气清洁度要达到3mg/m3以下水平,使设备及其周围环境保持良好水平。
 
  新型梳棉机的除尘系统已达到理想化组合,包括几何尺寸、空气流动及对气流的控制及减少流体流动摩擦阻力损失等。以TC5-1型、TC07型、TC11型、C70型等梳棉机为例,吸尘点普遍比普通梳棉机增加,但排出的空气量却减少了5%左右,这主要缘于管道设计减少了连接处的阻力损失。TC5-1型、TC11型、C70型等梳棉机所有负压吸风点的吸风都是连续的,也可采用间接外过滤的间接吸风式。根据气流的优化设计,每个除尘管道的吸风负压仅为740Pa,风量3700m3/h,明显低于普通梳棉机。
 

  6.结束语

 
  新型梳棉机大多采用了模块化技术。供应转杯纺的梳棉机刺辊一般有两个或三个包有锯条的刺辊,用以开松除杂。TC11型梳棉机单产可达250kg/h,C70型梳棉机单产可达280kg/h,如果为环锭精梳纱供应生条,单产可在100kg/h左右,喂入部分是单一的梳针刺辊。新型梳棉机梳理弧长加大,有效梳理面积增加,自动控制水平较高。新型梳棉机为了适应高速高产量,保障产品质量的稳定提高,建立了精细设置与管理工艺及相关参数的体系,如应用T-CON装置对梳棉机进行产量、工艺、速度、生条定量等设置及监控;用锡林-盖板间的隔距自动调整及自动磨针、质量监控等自动控制系统来保证梳棉机高产能、高质量的运行。此外,应用新型针布和其他新技术也是新型梳棉机的重要特征。
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