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YouNeverKnowMeWell 精并新技术 2020 3 18 1 It sAllAboutUS eetOurTeam 整理资料 PPT整理及演讲 2020 3 18 2 给棉机构 分离罗拉传动 顶梳部分 钳板机构 牵伸机构 导棉板及其他 并条部分新技术 2020 3 18 3 关于 给棉机构 It sAllAboutMe 给棉罗拉前移 缩短分离距离 增强对棉网及较短纤维的有效控制 纤维伸直平行得到充分的梳理 有利于提高输出棉网的均匀度和清晰度 减少破边 破洞 减少落棉率 节约用棉 后退给棉机构由内棘轮式改为外棘轮式 减少了易损件的需求 给棉机构新技术 2020 3 18 4 例如 E62型机的给棉罗拉位置较E7 6型机前移了11 2mm 加强了对短纤维的控制 改善了分离罗拉输出条干均匀度 并可使精梳落棉率降低2 左右 E62型精梳机适纺纤维长度范围是20 19mm 49 07mm 2020 3 18 5 精梳机钳板新技术 钳板部件是精梳机的关键部件之一 主要功能是 有效夹持棉纤维丛 配合精梳机锡林 顶梳的棉纤维丛的梳理工作 配合精梳机的分离罗拉完成棉网的分离 结合工作 2020 3 18 6 精梳机钳板开口机构 精梳机周期性地梳理棉丛的两端 梳理过的棉丛与分离罗拉倒入机内的棉网接合 再将棉网输出机外 在梳理与搭接过程中 钳板周期性的前后摆动 并在摆动的同时开启闭合 简化后的钳板开口机构如下图 2020 3 18 7 由表1数据可知 曲柄半径从77 5mm改为70mm时 最大角速度减少13 最大角加速度减少18 曲柄半径从77 5mm改为65mm时 最大角速度减少22 最大角加速度减少28 以400钳次为例 减小曲柄半径以适应高速 2020 3 18 8 增加钳板开口控制装置 不是用补偿垫片的方法 而是根据落棉隔距大小 通过对钳轴传动张力轴的齿轮间相对位置刻度的调整 可以调整钳板开口大小 控制在一定范围内 以保证在顺利给棉条件下 得到合适的钳板开口尺寸 2020 3 18 9 锡林的梳理快终结时 分离罗拉倒转 倒入旧纤维网 当梳理终结 上钳板刚抬起 副钳板尚未压下时 由伺服电动机单独传动的给棉罗拉喂入小卷 同时 下钳板立即随之弹性抬起梳后新纤维网 并及时补入空气 帮助新纤维网抬头 以提高与倒人机内旧纤维网的接合质量 此时 副钳板压下 多排顶梳及时插入 分离阶段结束后 当上钳板尚未压下 副钳板刚抬起时 给棉罗拉反转 抽回一定长度的纤维丛 等待上钳板压下 接受锡林的梳理 上钳板压下时 弹性下钳板的钳口封闭了固定钳床的气腔 阻止空气补入 压下的须丛 接受锡林的梳理 如此循环 钳床组件因其质量大 惯性大 加上上钳板近似突发性地加压 成为限制机器高速运转的主要振源 故需要给钳床固定 采用固定钳床 2020 3 18 10 固定钳床结构 2020 3 18 11 将往复摆动的钳床改为往复滚动的钳床 钳床由弧线摆动变为直线运动 上钳板压下小卷 接受锡林梳理 上钳板抬起后 梳后新纤维网抬起 随下部装有滚轮的钳床在固装于机架上的固体自润滑滑轨上前行 与分离罗拉倒入机内的旧纤维网接合 接合网进入分离钳口后 被拉直嵌入顶梳 高速分离时接受顶梳梳理 分离完成 滚轮钳床后移 此时 给棉罗拉喂入小卷 上钳板开始压下 等待锡林梳理 如此循环 采用钳床滚动 2020 3 18 12 滚动钳床示意图 2020 3 18 13 顶梳的作用 1 形成附加摩擦力界 加强对分离纤维从中的浮游纤维的控制 以减少有效纤维的损失 2 梳理分离须丛的后端 即梳理钳板钳唇死隙部分及钳板握持点后边的部分 剔除短绒 提高精梳条的纤维整齐度 并排除棉结 杂质等疵点 顶梳新技术 2020 3 18 14 现有顶梳存在的问题 1 嵌花 顶梳梳针多为锡焊 手工操作 劳动条件差 效率低 且难做到每根梳针根部渗透均匀 光滑 导致较易缠挂导致嵌花 2 弯针与并针 在高速分离阶段 分离钳口强制拖动的棉网通过 顶梳梳针与棉层分离 由于顶梳后方纤维层较厚 加上被顶梳阻截的棉结 杂质及脱离给棉钳口的短绒 含部分有效长度纤维 对抽出棉网的尾端产生了强度较高的摩擦力界 3 寿命短 同一被梳理的纤维层 一根纤维被锡林梳理约3 4次 实际被梳长度约为其全长的一半左右 余下来尾端的梳理由顶梳来完成 因此顶梳的负荷量 约为锡林的4 5倍左右 其次梳理强度大 所以在精梳的生产中 顶梳工作的激烈程度较锡林大 锡林寿命一般在3 5年 而顶梳仅为4 6个月 4 适应性差 顶梳的植针密度一般采用26 32针 远远不能适应由于千变万化的纺纱号数 定量 原棉结杂等因素而改变的纺纱工艺 2020 3 18 15 改进措施及发展趋势 1 采用在线自洁顶梳 通过吹气的形式把顶梳拦截下来且积聚其间的短纤维 棉结杂质从梳针间吹下来 每一钳次 吹一次 使其不嵌花 并始终保持良好的梳理工作状态 如在PX2 2020 3 18 16 2 采用新型针片式顶梳 针片采用独创的梯形扁针的一种具有强度高 不易弯折 针尖锋利 穿刺性能好 针身光洁 硬度高 耐磨度和弹性好且不易损纤维 新型顶梳 使用该顶梳可将顶梳靠近分离皮辊的皮辊中心水平处距离B由原来5 5mm缩短至3 5mm 实验条件 JC14 5Tex机型 FA251E 2020 3 18 17 3 采用双排顶梳 双排顶梳是指梳针由前后两排组成且有一定间距的顶梳延长了使用寿命 采用双排顶梳后 梳针数量明显增加 梳理负荷近于减半 这对发挥顶梳效率 延长其使用寿命是极其有利的 提高了清除效能 梳针数增加后 较原单排顶梳的截留能力近倍增加 对于梳理纤维丛的短绒 棉结 杂质的清除效能明显提高减少有效纤维的损失 2020 3 18 18 4 改善梳针设计 梳针截面 梳针截面底面采用小而无锥度的等腰三角形 端部保留极短的锥 这样分离纤维丛沿其表面上滑时不产生渐进压缩效应 也利用绒 尘 结杂的清除 三角形顶部正对分离纤维丛的运动方向 利于梳理 梳针长度 在满足梳理要求的情况下 尽可能的减少梳针长度 这样可增加梳针的抗弯刚度 减少分离纤维丛的摩擦扭转力矩 减少绒 尘 结杂的嵌附空间 格拉夫公司Ri Q Top顶梳使用金属齿代替了之前的梳针 其顶梳的梳理角度可以自由进行调节 由于该顶梳的齿尖改为了楔形齿尖 因而减少了纤维对针齿缠绕的可能性 延长了顶梳的清理周期 其铝合金外形顶梳板与梳理针齿之间的连接方式不再采用焊接 而是采用夹持连接 这样有利于增强齿条末端的强力 2020 3 18 19 分离结合部分新技术 精梳机的分离接合工作是由分离罗拉及钳板共同完成的 当钳板将锡林梳理过的棉丛送至分离钳口时 分离罗拉钳口将纤维快速地从钳板中抽出 分离开始 当钳板到达最前位置时 最后一批纤维头端进入分离钳口 分离过程结束精梳机每个工作周期都会产生1个分离丛 如图精梳机每个工作周期都会将上个工作周期产生分离丛的尾部倒入机内 与新分离丛的头端进行搭接 形成连续输出的棉网 由于每个分离丛从头端到尾端不同截面的纤维根数不同 即棉网的厚薄同 多个分离丛搭接形成的棉网有明显的搭接波 即形成周期性的不匀 精梳机的分离接合工作 2020 3 18 20 在精梳机运行过程中 由于分离罗拉传动机构构件的复杂性 导致机器产生较大的振动 对棉网搭接质量以及车速的提高有着显著的影响 目前 在国产精梳机中 分离罗拉传动机构大都采用连杆机构与行星轮系相结合的形式 随着车速的不断提高 构件及机构受到的惯性力也随着增大 导致构件的疲劳损坏加剧 寿命缩短 分离结合部分新技术 分离罗拉重要性 2020 3 18 21 机构惯性力分析 STEP520XX 02 01 偏心套和摆动臂产生的惯性力在机构总惯性力中所占的比例远远超过其他构件 因此 减小偏心套和摆动臂产生的惯性力可有效地降低整个机构的惯性力 有利于提高机器的速度和降低振动 分离结合部分新技术 2020 3 18 22 添加一定数目的配重或杆组使机构的振动减少到较为满意的程度 因此可利用上述分离罗拉传动机构动力学分析的结果 对在运动过程中惯性力较大的构件进行平衡优化 根据以上分析可知 偏心套和摆动臂产生的惯性力在机构总惯性力中所占比例大 故对偏心套和摆动臂添加配重可有效地降低机构的惯性力 分离结合部分新技术 改进 2020 3 18 23 分离结合部分新技术 近两年出现的新技术 JWF1263型精梳机可摆动的分离罗拉组件 其他各型精梳机均用变动下钳板的位置来调节落棉隔距 本机却采用变动分离罗拉的位置来调节落棉隔距 优点 CJ40S型精梳机单独电动机传动分离罗拉 有效输出长度 分离罗拉顺转定时均可利用键盘方便地进行调节 瑞士立达E65型精梳机给棉罗拉位置在E62基础上可能会继续前移采用C A PD即计算机辅助过程设计技术 意大利的CM500N型精梳机分离罗拉有效输出长度由32 2mm减至26 4mm 降低了分离罗拉的加速度峰值 应用ADAMS 制造系统自动动力学分析 等软件技术 使整机的动平衡大为改善 2020 3 18 24 分离结合部分新技术 E66型精梳机 E66型精梳机是瑞士立达公司在E65型精梳机的基础上系统地运用计算机辅助工艺设计技术开发的新一代高性能精梳机 精梳机的工艺速度达到了500钳次 min 台时产量为72kg 该机采用C A P D500计算机辅助工艺设计技术进行了以减小机件运动惯量及加速度为目标的机械优化设计 E66型改变了差动行星机构中的太阳轮和行星齿轮齿数 降低了平均分离牵伸倍数 使得有效输出长度由31 7mm缩短为26 48mm 是目前国内外机型中有效输出长度最短者 又相应改了传动太阳轮的连杆尺寸 使分离工作长度未做同比例缩短 可增加精梳棉网的接合长度 以提高精梳条的结合牢度 改善精梳条的条干均匀度 同时 分离罗拉顺转瞬时速度的降低 加速度也随之降低 分离罗拉转动惯性大降 可以遏制分离罗拉的扭振 2020 3 18 25 JSFA588型与SJAF388精梳机的技术创新 分离结合部分新技术 JSFA588型精梳机的分离罗拉采用了数控伺服电机控制系统取代了SJFA388型精梳机分离罗拉由多连杆与行星轮系组合驱动系统 并由此驱动系统完成分离罗拉倒转 顺转及基本静止的不对称往复运动 特点 l 简化了分离罗拉传动机构 并彻底消除了由多连杆与行星轮系驱动分离罗拉而产生的累积运动误差 提高了分离罗拉的运动精度 同时方便了机器的保养与维修 2 由于取消了多连杆与行星轮大减轻了机器的振动 噪声 有利精梳机的平稳运行及改善车间的劳动环境并利于节能 3 分离罗拉顺转定时及分离罗拉的有效输出长度可根据纤维长度进行调整提高了精梳机对纤维长度的适纺性 并简化调整过程 2020 3 18 26 在精梳机分离罗拉传动机构的设计中 新方案可通过输入不同的伺服电机运动规律来调节双连杆差动轮系复合机构输出不同的工艺运动曲线 以适应不同棉花原料 不同棉花等级的要求 分离结合部分新技术 展望 2020 3 18 27 牵伸形式 牵伸机构新技术 精梳机牵伸装置的牵伸型式和作用 对精梳条干和成纱条干有着重要影响 优良的牵伸装置可以提高精梳条干CV值 在保证一定产品质量的条件下 可提高牵伸装置的牵伸倍数 2020 3 18 28 三上五下牵伸形式 典型机型JSFA288精梳机 其牵伸倍数9倍一19 3倍 台面牵伸张力五级可调 适应各种卷装定量 JSFA388 JSFA588型精梳机的牵伸机构也采用三上五下曲线牵伸 与四上五下曲线牵伸装置相比具有的优点是 1 由于牵伸装置的后区为曲线牵伸 后牵伸区的后部摩擦力界较强 牵伸过程中对浮游纤维的运动形成强有力的控制 有利于纤维的变速点向中钳口集中 因而有利于精梳条的条干均匀度和弯钩纤维的伸直 2 由于三上五下由线牵伸装置的后牵伸区的摩擦力界分布较四上五下曲线牵伸装置合理 对浮游纤维的控制效果较好 在后区可以采用较大的后区牵伸倍数 因此三上五下曲线牵伸装置的总牵伸倍数可大于四上五下曲线牵伸装置 2020 3 18 29 STEP22015 12 14 三上三下压力棒牵伸形式 精梳机三上三下附压力棒曲线牵伸装置总牵伸 UV 包括主牵伸 HV 和预牵伸 VV 牵伸系统由主牵伸 HV 和预牵伸 VV 共同作用 在两个牵伸区内将8根棉条聚集成1根 在主牵伸区增加压力棒 压力棒下压 主牵伸区中后部摩擦力界峰值增高 控制区向前钳口延伸 对浮游纤维的控制能力远大于一般曲线牵伸 同时 还可以利用压力棒的作用使须条在牵伸区时在后罗拉及压力棒表而同时形成两段包围弧 有利于提高精梳条条干CV值 效果明显优于以精梳机采用的三上五下牵伸装置 2020 3 18 30 PowerPoint 三上三下牵伸装置主牵伸区和预牵伸区都可以调节牵伸隔距 并且增加了牵伸隔距的调节档次 提高了精梳机适纺性能 可以适应不同长度的纤维 以及不同适纺号数的工艺要求 性能稳定可靠 适应性能能强 精梳条重量偏差减小 棉条波谱图质量提高 精梳条搭接波的调整非常理想和稳定 牵伸优点 2020 3 18 31 主牵伸区HV隔距A调节 当所纺材料变化时 即纤维主体长度改变了 必须重新调整主牵伸隔距A 图2 调整主牵伸隔距A时 同时松开螺栓1和罗拉座两侧的螺栓2 向下滑动罗拉滑座 隔距A数值可参考表1 调整到符合要求的隔距A时 即可紧固螺栓1和螺栓2 牵伸工艺调节 预牵伸区隔距 VV B调节 调整主牵伸隔距的同时也要调整预牵伸隔距B 调整预牵伸隔距B时 同时松开螺栓3和罗拉座两侧的螺栓4 向下滑动罗拉滑座 隔距B数值可参考表2 调整到符合要求的隔距B时 即可紧固螺栓3和螺栓4 预牵伸隔距比主牵伸隔距大8mm 10mm 2020 3 18 32 上下罗拉隔距调节 调整预牵伸隔距时 上下罗拉距离必须配合牵伸机件和牵伸传动的改进调整 见图4 根据调整下罗拉时预牵伸隔距调整上罗拉预牵伸隔距 调整时松开螺钉5 滑动胶辊支架6 当隔距B和图3中的隔距B一致时紧固螺钉5 牵伸工艺调节 这个也需要调节 啧啧 通过隔距的调节适纺性大大提高 2020 3 18 33 导棉板新技术 导棉板两边合理的倾斜角 使棉网不易产生破损 破边 由于分离罗拉倒顺转形成波浪状的棉网 不致倒入分离罗拉与胶辊间 清除了缠辊的缺陷 减少了挤叠现象 对保证棉网质量 减少棉结有良好的效果 那么问题来了 河北太行纺机厂生产的FA298型精梳机在使用过程中存在以下问题 分离后的棉网经过导棉板松弛区时 棉网外观散乱 纤维排列不整齐 集合后不利于牵伸控制 精梳条条干CV值偏大 为3 8 左右 且不稳定 针对存在的问题 经过分析原因和多次试验 制定改进方案如下 将导棉板托脚抬高 从而抬高导棉板 这样可以减小导棉板与分离罗拉之间的缝隙 从而减小棉网受风量的影响 避免产生纤维散乱 具体方法是 将托脚原固定孔下移6mm 调整导棉板高度使其前端距分离罗拉上水平面2mm 3mm 棉网不碰触导棉板端面为准 这样可以使棉网在分离后平直整齐地输出 对FA298型精梳机导棉板的位置进行调整后 生产情况明显好转 棉网外观整齐 精梳条条干CV降到3 5 以内 解决与分析 2020 3 18 34 其他新技术 钳板最前位置停车使开车时棉网质量稳定满筒自动断条满筒时 圈条盘定位自停 自动换筒推出条筒的同时 圈条切口切断棉条 不需要另外的断条机构改进传动方式普遍采用同步齿形带和平皮带代替刚性齿轮的传动 既可以做到无间隙传动 提高传动精度 还可降低噪声变速器传动圈盘条不同的纤维原料对圈条牵伸有不同要求 可通过垫片改变变速器传动直径 使之符合工艺要求 无需调换传动齿轮关注气流影响对各精梳头 眼 与主风道连接的进口截面提出了要求 技术永无止境 2020 3 18 35 电子应用技术 密封和环保技术 传动技术 机械制造技术 并条新技术 随着工业技术的发展 中国的制造业水平不断提高 材料的刚度和韧性的提高 机械元件的加工精度和表面硬度 牵伸机构的偏心度控制和加压形式 常见气动和弹簧加压 等技术进步的 机械的强度提高惯性冲击减小 并条不仅更够适应高速运转 而且对熟条的条干不匀有很好的控制 达到了高产量高质量的水平 并条生产的熟条是粗纱的喂入原料 熟条的条干不匀是影响粗纱条干不匀的主要因素 所以对熟条条干不匀的控制重要性 不言而喻 高速并条机的自调匀整装置有计算机控制 通过操作板 设定棉条质量界限 并超限自停 同时还可以通过计算机设定满筒面条长度及自动换筒 记录实时生产数据以及故障自检等 1 伺服电机与变频电机的应用 自调匀整的执行机构运用伺服电机传动 能够达到快响应 高精度 低能耗等优点 变频电机通过计算机控制 可以一套控制系统控制多台电机 达到高精度 高速运行 而且电机调速方便 适应频繁开关车 运行平稳 维修少 2 单眼传动可以解决传动双眼并条机上的眼差问题降低条干不匀 3 同步齿形带传动 传动级数少 柔性冲击对机件损耗小 噪音低 同时调换齿轮方便 快捷 高速并条机为适应机械元件的高速运转 前罗拉转速可达8000r min 需要保证设备的良好润滑 因此采用润滑油润滑就需要完善的密封技术 例如FA322型并条机采用的迷宫密封 通过润滑油的表面张力形成的油膜密封间隙很小的迷宫通道 阻止细小尘绒的侵入 环保技术表现在清洁滤尘系统的改进和噪声的降低 并条机高速后 气流的影响加剧 所以需要提高风机的风压和风量 机械制造技术 电子应用技术 传动技术以及密封技术的应用能都达到对高速并条机的降噪效果 2020 3 18 36 1 蒲建华 谈棉精梳机主牵伸区附加压力棒的作用 J 纺织器材 2014 03 32 33 2 逯惠文 精梳机三上三下附压力棒曲线牵伸装置 J 纺织器材 2013 02 10 11 3 何银康 有关精梳机工艺优化和精梳器材优选的探