浅谈牵伸装置的发展与研究获奖科研报告

浅谈牵伸装置的发展与研究获奖科研报告摘要：随着国内外纺纱行业的迅速发展，市场竞争越加激烈，客户对纱线质量的要求也越来越高，各纺织企业为了满足市场的要求，不断地采用新技术、新材料、新设备来改善和提高纺纱质量，以增强企业的竞争力。文章表述了现代牵伸装置的性能进行了综合分析和比较，探讨了各种牵伸装置的优缺点，以及对纱线性能的影响。并简要介绍了新型纺纱设备牵伸装置的研究现状。

关键词：并条机;粗纱机;细纱机;牵伸装置;发展;研究

在纺织工业里，牵伸机构起到了举足轻重的作用，它是反映纺纱设备性能和影响产品质量最关键的部分。牵伸不仅起到使须条抽长拉细的作用，而且对半制品质量、成纱条干均匀度及成品外观质量有很大影响。因此，在纺纱过程中，进一步改善牵伸装置受到了国内外企业的重视。

1.1几种主要的牵伸方式的研究与分析

1.1.1罗拉牵伸

借助于表面速度不同的两对罗拉方式实现的牵伸形式称为罗拉牵伸。罗拉牵伸中牵伸机构经历了连续牵伸、双区牵伸在内的直线牵伸到曲线牵伸的发展过程。

（一）简单罗拉牵伸（直线牵伸）—连续牵伸和双区牵伸

连续牵伸

特点：机构简单;牵伸分配是逐渐增大的，E1>E2>E3

缺点：第二、第三皮辊的滑溜率大，皮辊又是前区的握持皮辊，降低了牵伸效率，破坏了产品的均匀度。

双区牵伸

特点：中区牵伸E2=1，牵伸主要由第一和第三牵伸区承担E1>E3，第二、第三罗拉分担了上述第二羅拉的作用，故滑溜率减小。

（二）曲线牵伸

曲线牵伸是简单罗拉牵伸的变形，它是一对罗拉钳口布置的形式和位置的改变，使须条在牵伸区中的通道成为曲线---曲线牵伸。

曲线牵伸的四种主要牵伸形式：三上四下曲线牵伸（甲）;四上四下曲线牵伸（乙）;三上五下曲线牵伸（丙）;四上五下曲线牵伸（丁）。

特点：

1.采用双区牵伸工艺，大皮辊运转平稳，第二、三钳口打滑率小;

2.主牵伸握持距较大，故Ⅱ、Ⅲ二只罗拉采用小直径（可减少握持距）

缺点：

1.不适合高速，罗拉握持距对纤维长度适应性差;

2.小罗拉易绕棉;

3.不适合轻定量，因曲线牵伸处需要较大的牵伸力。牵伸力过小，包围弧上摩擦力界小。

（三）压力棒曲线牵伸

压力棒曲线牵伸（当前国外高速并条机广为采用），如：国产A272E、国外Platt740等[1]，其特点是：

1.用回转半圆形压力棒，产生附加摩擦力界，有利于控制纤维及伸直纤维。

2.对纤维长度的适应性好，压力棒可调，随中上罗拉移动，短纤维时向前，长纤维时向后，以调节附加摩擦力界的大小和强弱。

3.压力棒对纱条的法向压力有自调作用。基本上可避免在前钳口产生反包围

弧，这是压力棒曲线牵伸装置的独特之处。

（四）胶圈牵伸

胶圈牵伸包括单胶圈牵伸和双胶圈牵伸，现在多采用双胶圈牵伸。双皮圈牵伸装置是用双皮圈来控制浮游纤维运动的。上、下皮圈的工作面对须条直接接触，产生一定的摩擦力界，且可大大加强牵伸区中部摩擦力界，同时其控制面大，摩擦力界较为均匀，如右下图所示：这种摩擦力界分布能阻止纤维提早变速，使纤维变速点分布向前钳口集中，从而可以提高产品质量。双胶圈牵伸的特点：

1.中部摩擦力界连续。

2.牵伸区域较大，摩擦力界强度较强

3.车速较高，对纤维损伤小。

1.1.2针板牵伸

针板牵伸装置一般由两对罗拉及中间控制机构组成，它的特点是：

1.控制区长度长，摩擦力界形态较好;

2.控制机构的运动方向与纤维运动方向一致。针板的速度一般略大于后罗拉转速，后钳口的摩擦力界能够逐渐向前扩展且均匀;

3.针面间有较大的容纤量，适于加工定量大的;

缺点是：

1.针板运动在出控制区时上下运动，周期性变化影响不匀;

2.机构复杂;

3.速度受限于针板，机件易损害;

4.如果是单针式的易产生超针现象。

1.1.3湿式牵伸

湿式牵伸用在亚麻纺纱时的细纱机上。亚麻纺纱有干纺和湿纺两种加工方法，湿纺是在湿纺细纱机上进行，主要适合如亚麻等含有胶质的纤维纺纱。所谓湿式牵伸就是在纺纱过程中，采用润湿剂浸润粗纱，并对润湿状态下的粗纱进行牵伸。

2.1牵伸装置的发展方向[2]

随着技术的进步，棉纺系统牵伸机构得到快速发展。分析当前国际上几种较先进的牵伸型式，它们的共同特点是：设计合理，制造精度高，牵伸元件之间配合好。新型并条机罗拉配置形式已演变为五上四下附压力棒、四上三下附压力棒等曲线牵伸形式;粗纱在三罗拉双短胶圈牵伸形式的基础上形成四罗拉双短胶圈牵伸形式;细纱新型双短胶圈牵伸采用弹性下压式胶圈，中部附加摩擦力界，根本解决了长短胶圈中部上托不足而出现胶圈中凹的问题，且前区罗拉隔距减小，浮游区最小，能有效地控制短纤维。V形曲线牵伸通过抬高后罗拉并缩短罗拉隔距，形成独特的附加摩擦力界，在较小的隔距条件下具有较长的握持距，从而缩短了非控制浮游区长度，减少了浮游纤维数量和浮游动程，大大加强了对纱条的握持和对浮游纤维的控制。

罗拉、胶辊等是重要的牵伸元件，随着纺纱速度不断提高，加压量的增加，对牵伸元件提出了更高的要求。国产胶辊与国际先进水平还有一定差距，主要原因为：一是胶辊原料的质量等级以及完善、合理的制作工艺有差距;二是生产装备和技术条件上有差距;三是目前棉纺企业的使用环境上也存在差距。具体表现为分散度、导电性、弹性、抗老化性和耐磨性较差。所以进一步改善牵伸元件的质量，能够是间接改善纱线质量和生产效率。

目前纺织原料已向混纤、混色、异截面、异收缩等多种复合加工方向发展，为了适应这一要求，提高牵伸机构的产品开发能力，我们须在以下几方面下功夫