陳玉峰

（光山白鯊針布有限公司，河南信陽，465450）

棉紡附加分梳系統(tǒng)是新型梳棉機發(fā)展的產(chǎn)物，包括前后固定蓋板、棉網(wǎng)清潔器、預分梳器材等，這些附加分梳系統(tǒng)在梳棉機梳理、排除短絨雜質、纖維整理等方面起到了積極的作用。

1 棉紡附加分梳系統(tǒng)的作用和分類

1.1 棉紡附加分梳系統(tǒng)的作用分類

固定蓋板是接觸分梳，基本上是一次性分梳；后固定蓋板對棉束起到分解作用，為梳理提供良好的纖維取向度，減小棉束，減輕活動蓋板的梳理負擔，提高梳理質量；前固定蓋板整理纖維，有利于纖維向道夫轉移，減少棉結形成。

棉網(wǎng)清潔器由控制板或反齒導向蓋板、除塵刀和吸塵管等部件組成。裝在除塵刀吸口前的導向蓋板（部分設計為反齒）使纖維流通過吸口前由錫林針齒握持的纖維尾端揚起，便于雜質被氣流分割，在通過吸口和除塵刀時排除。

刺輥分梳板增加開松度，補充刺輥開松不足；改善喂入纖維均勻性，提高棉網(wǎng)清晰度；阻截較大金屬雜質進入梳棉機，對梳棉機錫林、蓋板和道夫針布起到保護作用。

1.2 附加分梳系統(tǒng)的分類和作用效果

附加分梳系統(tǒng)的梳理度由梳理元件的針布規(guī)格、相對速度、梳棉機臺時產(chǎn)量等因素決定。固定蓋板的梳理度=錫林梳理度+后固定蓋板梳理度+前固定蓋板梳理度。固定蓋板的增加，增加了梳理的齒密，提升了梳理效果。齒形參數(shù)及影響如下。

密度：增加分梳能力。

齒深：增加容纖量，提高纖維轉移能力，二者相互結合。

工作角：一般在90°～70°，控制纖維，但又不讓纖維下沉到齒底。后固定蓋板針齒角度90°～85°，前固定蓋板針齒角度70°～85°。

工作面：使纖維停留在針尖部位，便于轉移梳理。

齒形：直齒弧面、直齒大圓弧、弧齒工作面、直齒負底齒、直齒大平底齒。

表面處理技術：有機械拋光、等離子、化學處理、鍍層處理、表面強化處理、金剛石納米顆粒涂層處理，重點解決針布的光潔度。

針齒形式：梳針、針齒、齒片。

分梳板形式：弧形板、窄板組合。

附加分梳系統(tǒng)的組合分類如下。

梳理組合：主要是發(fā)揮梳理作用，形式為單獨固定蓋板組合，一般用于含雜較少的化學纖維；含雜較大的棉纖維一般用固定蓋板加棉網(wǎng)清潔器組合。

梳理加排除組合：固定蓋板加棉網(wǎng)清潔器組合，實現(xiàn)纖維與雜質、微塵、短絨分離。

預梳理組合：預分梳加除塵刀、吸口組合，實現(xiàn)對纖維束分離和排雜。

2 棉紡附加分梳系統(tǒng)創(chuàng)新設計具體分析

2.1 固定蓋板齒形創(chuàng)新設計分析

2.1.1 固定蓋板齒形創(chuàng)新設計

固定蓋板存在的問題：固定蓋板嵌雜掛花，致使分梳作用下降；存在部分纖維損傷；角度大，梳理效果差。為了解決以上問題，創(chuàng)新設計為：小角度，從85°～90°減少到75°～80°，提升了對纖維的控制能力；淺齒深，早期的固定蓋板齒深為1.3 mm～2.0 mm，齒深深容易嵌雜，改用淺齒使纖維容易轉移，減少嵌雜，一般齒深改為0.60 mm～0.90 mm；高齒密，其密度有大幅度的增加，梳理效果明顯提升，傳統(tǒng)齒密140齒/（25.4 mm）2～450齒/（25.4 mm）2，現(xiàn)在增加到140齒/（25.4 mm）2～960齒/（25.4 mm）2；直線負角大容量齒形設計，附加分梳板針布相對于刺輥針布而言齒深要淺些，便于轉移。

2.1.2 分梳系統(tǒng)創(chuàng)新設計優(yōu)勢分析

新型固定蓋板齒形優(yōu)勢：淺齒深、小角度、高齒密、大容量；高自潔、免維護；高耐磨、長壽命、梳理和提升組合，做到柔且不嵌雜，注意梳理、轉移、保護纖維三者兼顧。分梳板齒形設計的優(yōu)勢：稀齒密、大容量、高耐磨、高強度，能夠分解粗大棉束、剝離籽殼、細化雜質。

2.2 組合形式創(chuàng)新設計分析

2.2.1 附加分梳系統(tǒng)組合形式

附加分梳系統(tǒng)最初是在DK715型梳棉機上推出，其組合形式為固定蓋板+棉網(wǎng)清潔系統(tǒng)，該系統(tǒng)在前罩板處。此后，固定蓋板加棉網(wǎng)清潔系統(tǒng)就成為高產(chǎn)梳棉機設計的重要組成部分。

目前組合形式設計有以下幾種：一是固定蓋板→棉清組合，先預分梳再棉網(wǎng)清潔器除雜，下泄氣流和排除相結合，使進入錫林蓋板梳理區(qū)前的雜質及時排除，減少雜質進入梳理區(qū)；二是固定蓋板→棉清→固定蓋板組合，先預分梳后，再棉網(wǎng)清潔器除雜，然后再進行整理分梳；三是固定蓋板→棉清→固定蓋板→棉清→固定蓋板組合，多道清除，使棉纖維經(jīng)過固定蓋板的反復分梳，利用除塵刀充分除雜，利于高含雜的原料梳理；四是棉清→固定蓋板組合，先排后梳，避免把大雜變成小雜；五是單一組合，只有預分梳不配固定蓋板，或者只有棉清沒有固定蓋板，發(fā)揮其整理或者除雜的功能。

2.2.2 附加分梳系統(tǒng)組合創(chuàng)新設計優(yōu)勢分析

梳棉機產(chǎn)量提升主要得益于固定蓋板和棉網(wǎng)清潔器數(shù)量的增多。固定蓋板加棉清系統(tǒng)的作用可概括為開、清、吸、整4個層次。經(jīng)過錫林和分梳板、除塵刀等元件的作用，可有效地去除雜質、短絨和灰塵。固定蓋板對錫林表面纖維層還具有良好的整理作用，提高了纖維的伸直度和平行度［1］。在高產(chǎn)梳棉機上固定蓋板的分梳作用表現(xiàn)突出，只不過其分梳作用必須與棉網(wǎng)清潔器結合起來才能達到理想效果。固定蓋板和棉網(wǎng)清潔器組合配置，低產(chǎn)梳棉機前部棉網(wǎng)清潔器作用大于后部棉網(wǎng)清潔器作用，主要是排除細小雜質；高產(chǎn)梳棉機前部棉網(wǎng)清潔器和后部棉網(wǎng)清潔器同等重要，速度越高配置的棉網(wǎng)清潔器數(shù)量越多，高等級化學纖維可以不配，低等級化學纖維適當配置；含雜大的原料棉網(wǎng)清潔器的配置數(shù)量多，含雜小的纖維棉網(wǎng)清潔器數(shù)量可適度減少。

2.3 材質和鏈接方式創(chuàng)新設計分析

2.3.1 材質和鏈接方式

固定蓋板包覆形式分為包夾式和吊裝式。包夾式采用專用包夾設備，對固定蓋板進行包覆，技術難度高；吊裝式采用嵌入式，維護方便，制作時的選材和精度要求較高。材質分為鋁合金和鑄鐵兩種。

根數(shù)連接方式：單聯(lián)式、雙聯(lián)式、三聯(lián)式。單聯(lián)式安裝方便，組合較為靈活，但高速運轉時隔距容易走動，梳理效果受到影響；雙聯(lián)式或者多聯(lián)式，結構較為復雜，但是高速運轉時走動小，梳理效果受到的影響小。三聯(lián)式固定蓋板高速運轉穩(wěn)定，安裝維護方便，隔距受到一定的影響。

棉網(wǎng)清潔器系統(tǒng)有導板組合式和導板除塵刀組合式兩種。導板組合式采用上下導板的隔距位差進行氣流控制和引導，排除雜質和短絨。導板加除塵刀式，借用除塵刀除雜質和排除短絨，利于小雜的排除和質量的穩(wěn)定；其排風量大小由管徑?jīng)Q定，直徑有650 mm和800 mm兩種；材質有透明和鋁合金兩種。

2.3.2 棉紡附加分梳系統(tǒng)鏈接方式創(chuàng)新優(yōu)勢

目前隨高速高產(chǎn)梳棉機的發(fā)展，組合方式以吊裝式為主，方便維修和維護。鏈接式以雙聯(lián)為主，棉網(wǎng)清潔以透明可視為發(fā)展趨勢，能夠很直觀地看到短絨和棉塵的排除情況。棉網(wǎng)清潔的結構主要是除塵刀加導板式，主要是解決導板材質磨損，不利于排除雜質。三聯(lián)窄幅齒條寬度減窄，在相同的寬度區(qū)域內增加固定蓋板根數(shù)，增加了固定蓋板與錫林間分梳次數(shù)，可以有效增加分梳齒條的數(shù)量，解決錫林繼續(xù)抬高后無效分梳區(qū)增加的瓶頸問題。單聯(lián)固定蓋板一般采用鑄鐵基體，其特點是結構簡單、價格低廉、調整方便，缺點是外觀相對粗糙，鑄件精度較難保證。相比鑄鐵蓋板，鋁合金蓋板骨熱變形大，冷熱車時稍不注意容易出現(xiàn)接針問題。在梳棉機產(chǎn)量和錫林速度越來越高的情況下，蓋板骨的溫升更加明顯。三聯(lián)蓋板的調節(jié)不如雙聯(lián)蓋板方便。

2.4 固定蓋板針齒排列形式創(chuàng)新設計分析

2.4.1 固定蓋板針齒排列形式

固定蓋板針齒有三種排列形式：平行排列、斜紋排列、齒序錯位排列。

2.4.2 固定蓋板針齒排列形式創(chuàng)新優(yōu)勢分析

（1）平行排列梳理：針齒排列有序，能夠發(fā)揮攔截作用，對纖維損傷大，同時存在漏梳現(xiàn)象。

（2）斜紋排列：前后排之間不僅有垂直通道，同時縱向齒距大，對纖維控制能力弱，排雜較好，但纖維梳理效果差。

（3）齒序錯位排列：斜紋交叉排列型固定蓋板，針齒縱橫向排列設計較為合理，減少漏梳，對纖維的控制能力強，梳理效果好。

2.5 針齒形式創(chuàng)新設計分析

2.5.1 針齒形式創(chuàng)新設計

針齒形式有梳針、針齒兩種。針齒式固定蓋板采用針布幾何尺寸設計，減少角度，發(fā)揮固定蓋板的有效梳理；淺齒深，改用淺齒使纖維容易轉移，減少嵌雜；高齒密，提高梳理效果。一般齒深改為0.60 mm～0.90 mm；高齒密：現(xiàn)在增加到140齒/（25.4 mm）2～860齒/（25.4 mm）2，梳理效果明顯提升。

梳針的特點：針齒銳度高、穿刺能力強，分梳纖維好，一般鋸齒針尖角在30°～40°，梳針針尖在10°，工作角在70°～82°，露針高度1 mm左右，自潔能力強，梳針尖圓錐狀，圓滑，纖維損傷少，表面 高 光 潔，實 現(xiàn) 柔 性 梳 理［2］。齒 密 一 般 在220齒/（25.4 mm）2～640齒/（25.4 mm）2。

2.5.2 針齒形式創(chuàng)新設計優(yōu)勢分析

（1）針齒式固定蓋板穿刺能力強，梳理強烈，對纖維損傷大。針片式可以全齒熱處理，利于采用涂層、拋光等技術，是今后發(fā)展的方向。

（2）梳針固定蓋板，錐體針尖銳利而光滑，穿刺能力強，損傷纖維少，梳理效果好，但是制作精度要求高，制作成本高。同時針齒間易夾纖維，植針方式多為平行式，容易產(chǎn)生漏梳。

2.6 固定蓋板齒片排列方式的創(chuàng)新設計分析

2.6.1 固定蓋板齒片排列方式的創(chuàng)新

固定蓋板的齒片排列方式有兩種：一組齒條內單列齒排列，主要與棉網(wǎng)清潔配合，加大排雜；雙列組合排列，一組齒條內兩列齒形排列，一組為正齒一組為反齒，或者一組為稀齒一組為密齒。

2.6.2 固定蓋板齒片排列方式的創(chuàng)新分析

（1）互為提升齒雙列固定蓋板：采用針齒齒面一半為梳理區(qū)另一半為提升區(qū)，使纖維在分梳區(qū)內經(jīng)過反復的梳理，對清除雜質、棉結、短絨有明顯效果。

（2）采用稀密齒，漸進梳理，緩解劇烈分梳造成的纖維損傷，增加梳理效果。

（3）單齒正反齒，主要是為了是進入棉網(wǎng)清潔器前的纖維和雜質分離，起到提升纖維和雜質的作用，利于排雜。

2.7 固定蓋板踵趾差創(chuàng)新設計分析

2.7.1 固定蓋板踵趾差創(chuàng)新設計

踵趾差固定蓋板借助彈性蓋板分梳原理設計，踵趾差主要實現(xiàn)梳理過程中的漸進分梳，踵趾逐步減少，早期0.79 mm，過渡到0.56 mm，近一步發(fā)展到0.40 mm，使參與梳理的面積增加。采用踵趾差固定蓋板，加強漸進式梳理，分梳由“弱→強→弱”轉變?yōu)椤叭酢鷱姟钡男问?，避免錫林和固定蓋板間的氣流紊亂。采用斜五度結構，后部是光板形狀，在梳理過程中梳理齒條前后排列不一樣，后部光板起氣流托持作用，加強梳理［3］。踵趾差0.20 mm可讓梳理由大到小，進行一次漸緊式的梳理。

2.7.2 固定蓋板的踵趾差創(chuàng)新優(yōu)勢分析

固定蓋板齒條設計為控制平直度，保證隔距，一般是平面設計。在梳理時存在隔距最緊點，在中間部位，形成不了面梳理，不利于質量的提升。借助固定蓋板的踵趾差組合，實現(xiàn)對纖維的漸進開松，減少了纖維的損傷，同時擴大了漸進開松的空間。與常規(guī)齒條同等條件下對比，成紗效果更明顯，尤其是對A1紗疵的改善。

2.8 固定蓋板數(shù)量和齒密創(chuàng)新優(yōu)勢分析

2.8.1 固定蓋板數(shù)量和齒密創(chuàng)新設計

固定蓋板根數(shù)逐步增加，活動蓋板根數(shù)繼續(xù)增加。齒密越來越密，增加梳理效果。根數(shù)配置，數(shù)量越多越好，梳理參與齒數(shù)增加；齒數(shù)加密梳理效果越強，齒密選型前大于后，前要大于活動蓋板，后要大于預分梳板，且保持漸密配置；針齒角度前小于后，且有一定的差距，控制能力要穩(wěn)定，后小于前，角度和齒密相結合。

2.8.2 固定蓋板數(shù)量和齒密創(chuàng)新分析

（1）針齒密度其變化規(guī)律是伴隨著纖維束的細化、分解、順直，針布的齒距和齒深減小、齒密增大，利于分梳。密度由140齒/（25.4 mm）2～240齒/（25.4 mm）2發(fā)展到160齒/（25.4 mm）2～940齒/（25.4 mm）2。

（2）數(shù)量增加以加強分梳除雜作用，提高排除籽殼屑、細微塵雜、短絨等功能。由傳統(tǒng)前三后三，發(fā)展到目前固定蓋板12根、后固定蓋板12根。

（3）固定蓋板前后配置的棉網(wǎng)清潔系統(tǒng)能調節(jié)錫林與蓋板分梳區(qū)的氣流，使錫林在高速回轉情況下，纖維較好地保留在錫林針面上，同時使纖維容易向道夫轉移，有利于道夫成網(wǎng)，并可改善生條中纖維長度的分布。

2.9 固定蓋板功能調節(jié)創(chuàng)新設計分析

2.9.1 固定蓋板的功能創(chuàng)新設計

原固定蓋板為生鐵材質，容易變形，隔距需墊紙調節(jié)，工藝隔距不穩(wěn)定易走動且不能保證工藝隔距均勻一致。新型可調固定蓋板為鋁合金材質，不易變形，且為固定蓋板中間增加了10個可調隔距點，可以分段區(qū)域性調節(jié)隔距，確保整根固定蓋板隔距的穩(wěn)定均衡，達到精細分梳，提高纖維的梳理度。壓緊方式有三角形軋邊和矩形軋邊。三角形壓邊式比較方便，單抗拉能力有限，容易拉出，造成針齒脫落。矩形結構采用壓邊式，結構穩(wěn)定，不容易脫出。

2.9.2 固定蓋板的功能創(chuàng)新優(yōu)勢分析

固定蓋板功能調節(jié)分為可調式和不可調節(jié)兩種。可調式固定蓋板采用橫向多點調節(jié)，可對橫向隔距差異處進行微調；不可調節(jié)式采用兩端調節(jié)的措施，中間不能微調?？烧{式固定蓋板結構是對針布平整度的一種事后補償，雖然能夠起到局部微調的效果，但是對橫向氣流運動有一定的影響。壓緊方式上，矩形軋邊優(yōu)于三角形軋邊，減少梳理力大時固定蓋板條拉出，尤其適用于高速高產(chǎn)機臺的齒條組裝。

2.10 預分梳板創(chuàng)新設計分析

2.10.1 預分梳板創(chuàng)新設計

刺輥下加裝分梳板最初1969年應用于C1/2型梳棉機上。目前幾乎所有的高產(chǎn)梳棉機均取消了傳統(tǒng)小漏底，采用分梳板。早期的預分梳板一般采用弧形較寬的60 mm～80 mm的弧形分梳板，安裝維護較為繁瑣，后改為窄幅25 mm～30 mm的預分梳板，安裝調試較為方便。

2.10.2 預分梳板創(chuàng)新設計優(yōu)勢分析

預分梳板采用新型窄幅設計，方便安裝，簡化維護，同時預分梳板預開松的作用效果較為明顯。一般紡化纖采用60齒/（25.4 mm）2，紡棉纖維采用90齒/（25.4 mm）2。隨著梳棉機產(chǎn)量愈來愈高，預分梳板在機后棉流輸送方面產(chǎn)生了影響，容易造成棉流擁堵，部分機型的預分梳板已經(jīng)取消，主要是為了減少纖維流的擁堵，使棉流比較通暢。

2.11 全機固定蓋板的創(chuàng)新分析

活動蓋板梳棉機上大量應用了固定蓋板分梳單元和棉網(wǎng)清潔器，有效提高了產(chǎn)量和質量。在此基礎上產(chǎn)生了全機固定蓋板梳棉機，其分梳和排除功能分別由固定蓋板和棉網(wǎng)清潔器完成，兩者相互獨立，相互影響，是附加分梳系統(tǒng)的極致組合。全固定蓋板梳棉機具有以下優(yōu)勢：沒有復雜的蓋板傳動機構，結構簡單無傳動動力和機件磨損，后續(xù)維修維護、更換齒條簡便；梳理強度逐漸加強，梳理隔距可實現(xiàn)單根漸變，固定蓋板針布齒形幾何參數(shù)漸變，齒密度可由稀到密（漸密）配置；運行梳理隔距不易變動，沒有活動蓋板針布的充塞過程，紡純棉時棉網(wǎng)清潔器排除物比活動蓋板梳棉機蓋板花少0.5個百分點～1個百分點，紡化纖和差別化纖維可做到零排除；可以適度提高產(chǎn)量。存在問題：由于沒有除雜的空間，加上針布齒條的容纖量不如彈性針布，梳理效果存在一定的差異，重點是排雜問題阻礙了全固定蓋板梳棉機的發(fā)展［4］。部分研究者把活動蓋板增加成為固定蓋板進行了嘗試，效果差，主要原因容纖量小，交換梳理次數(shù)降低，影響梳理效果。

3 棉紡附加分梳系統(tǒng)創(chuàng)新優(yōu)勢和不足

3.1 棉紡附加分梳系統(tǒng)創(chuàng)新優(yōu)勢

（1）增加梳理度，減小纖維束，為蓋板分梳區(qū)充分細致梳理創(chuàng)造條件。

（2）充分開松纖維束，有利塵雜暴露被棉網(wǎng)清潔器清除，改善了進入蓋板分梳區(qū)的纖維狀態(tài)，有利均勻混和。

（3）改善生條質量，有利提高產(chǎn)量，延長活動蓋板針布的使用壽命。

（4）阻截較大的金屬雜質進入梳棉機，可以對梳棉機錫林、蓋板和道夫針布起到保護作用。

3.2 棉紡附加分梳系統(tǒng)存在的不足

（1）附加分梳元件在梳理中處于從屬地位，對高品質高產(chǎn)量的分梳起到一種助推作用，但并不能起到?jīng)Q定性的作用。在主體梳理元件狀態(tài)不佳的情況下，附加分梳元件對質量提升空間有限。

（2）固定蓋板嵌雜掛花，致使分梳作用下降。

（3）固定蓋板的梳理作用不明顯，棉網(wǎng)清潔器在新型纖維應用中效果不明顯。

（4）固定蓋板與錫林隔距工藝配合不當，會造成大雜變?yōu)樾‰s，部分存在纖維損傷的問題。在隔距設定時，由于固定蓋板的針面為直面，兩針面最緊點在中間位置，隔距過緊時，存在漸開隔距，不利于梳理質量的提高。

（5）刺輥下預分梳板處棉流擁堵，一部分高產(chǎn)設備取消了預分梳板，但是取消后對開松有一定的影響，是取消還是保留值得進一步研究。

（6）梳針固定蓋板制造精度和齒密是阻礙發(fā)展的空間。齒密太稀，制造較為繁瑣，其功能方面是齒密稀保護纖維，還是齒型保護纖維存在商榷，近年來有研究，但是沒有市場化。

3.3 新型附加分梳系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

固定蓋板的數(shù)量隨梳棉機產(chǎn)量的提高會不斷增加；棉網(wǎng)清潔器在高含雜纖維上的運用會更廣闊；智能化的固定蓋板會走向市場，通過對固定蓋板進行設計，賦予更多的檢測、分梳功能；

固定蓋板的齒形設計發(fā)展方向為增加梳理效果，減少嵌雜。

4 結語

隨梳棉機高產(chǎn)技術的進步，棉紡附加分梳系統(tǒng)成為提高梳理質量的重要措施之一。附加分梳系統(tǒng)的創(chuàng)新和技術進步，能夠解決高速梳棉機排雜排短絨、氣流泄導等問題。實踐中采取有效棉網(wǎng)清潔器組合、針齒配置、增加梳理根數(shù)、合理齒密、漸進梳理工藝、選配合理針形角度等措施，能夠提高梳理效果，增加排雜能力，減少蓋板嵌雜，對成紗質量提高有明顯效果，為高速高產(chǎn)高質提供基礎。