倪敬達(dá) 任光業(yè)
(1.江南大學(xué),江蘇無錫,214122;2.青島宏大紡織機(jī)械有限責(zé)任公司,山東青島,266101)
梳棉是棉紡工藝流程中的關(guān)鍵工序之一,梳棉機(jī)也被稱為紡紗工藝的“心臟”。在梳理過程中,梳棉機(jī)將纖維束分梳成單纖維,纖維被均勻混和,并清除塵雜疵點(diǎn)和短絨,其對成紗質(zhì)量和生產(chǎn)成本都有決定性的影響。我國從新中國建立初期就開始了梳棉機(jī)的研制工作,曾多次組織相關(guān)科研院所、高校及企業(yè)進(jìn)行梳棉機(jī)的聯(lián)合攻關(guān),實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)梳棉機(jī)從無到有、從弱到強(qiáng)的發(fā)展歷程。進(jìn)入21 世紀(jì)以來,以研發(fā)JWF 系列新型梳棉機(jī)為代表的設(shè)備制造企業(yè),緊跟國際先進(jìn)梳棉機(jī)工藝結(jié)構(gòu)和制造技術(shù),進(jìn)行了大量的工藝技術(shù)創(chuàng)新和專項(xiàng)工藝試驗(yàn),取得了巨大的進(jìn)步。
國產(chǎn)梳棉機(jī)經(jīng)過了70 多年的創(chuàng)新發(fā)展,形成了第一代至第四代梳棉機(jī),梳棉機(jī)產(chǎn)量由5.5 kg/h提高到了180 kg/h,錫林速度由178 r/min 提高到580 r/min。
1950 年,原青島紡織機(jī)械廠以日本豐田、英國潑拉脫梳棉機(jī)為基礎(chǔ),設(shè)計試制了1181 型彈性針布梳棉機(jī),型號包括1181、1181A、1181B、1181C、1181D、1181E、1181F、1182 及改公制后的A181C。其中,1181E 型和1181F 型梳棉機(jī)產(chǎn)量相對較高。
第一代梳棉機(jī)的主要技術(shù)特征:棉卷喂入,采用彈性針布,斬刀剝棉,小卷裝,萬錠需要配梳棉機(jī)40 臺以上,工人換卷勞動強(qiáng)度較大[1]。其中,原青島紡織機(jī)械廠生產(chǎn)的1181A 型梳棉機(jī)錫林速度180 r/min,產(chǎn)量5 kg/h~6 kg/h[2]。
1958 年,原紡織工業(yè)部根據(jù)紡織工業(yè)發(fā)展的需要,在青島成立了高產(chǎn)梳棉機(jī)研究試驗(yàn)工作組,開展了高產(chǎn)梳棉機(jī)的研究設(shè)計和制造生產(chǎn)工作,研發(fā)的梳棉機(jī)型號包括A184、A185、A186、A187、A189、A190A、A186C、A186D、A186E、A186F等[3-4],開創(chuàng)了我國研究、制造高產(chǎn)梳棉機(jī)的新紀(jì)元。
1983 年至1988 年生產(chǎn)的A186D 型梳棉機(jī)主要特點(diǎn):從提高剛性、提高安裝精度、多用滾動軸承、簡化傳動機(jī)構(gòu)、利于提高運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性等方面改進(jìn)設(shè)計結(jié)構(gòu);增加吸塵裝置,改善質(zhì)量與勞動條件(如車肚棉吸罩);用雙速電機(jī)傳動道夫代替無級變速箱,增加離心開關(guān),以連鎖刺輥道夫工作速度;改用三角帶傳動圈條器,減少噪聲、振動和齒輪磨損;選用質(zhì)量好的元器件,運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定可靠,并配光電自停裝置,防止事故;蓋板曲軌作淬火處理,延長使用壽命;改進(jìn)安全罩,便于清潔工作。
第二代梳棉機(jī)的主要技術(shù)特征:開始配用金屬針布,三羅拉或四羅拉剝棉,加大卷裝,增加吸塵、落棉等措施,單臺梳棉機(jī)產(chǎn)量可達(dá)15 kg/h~20 kg/h。
1984 年,原青島紡織機(jī)械廠聯(lián)合國內(nèi)一些紡織研究院所、高校和企業(yè)承擔(dān)了棉紡FA 系列梳棉機(jī)的設(shè)計試制任務(wù),在對梳棉機(jī)各單元部件進(jìn)行試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上,吸取了國際先進(jìn)技術(shù),設(shè)計開發(fā)了FA201 型梳棉機(jī)。此后,在此基礎(chǔ)上設(shè)計開發(fā)了FA201A、FA201B、FA203、FA231 等型號梳棉機(jī)。同時,原山東膠南紡機(jī)廠設(shè)計開發(fā)了FA202、FA202B、FA204、FA206、FA208 等型號梳棉機(jī),江陰機(jī)械廠設(shè)計開發(fā)了FA212、FA212B、FA213、FA218、FA219 等型號梳棉機(jī)。1991 年,原鄭州紡織機(jī)械廠承擔(dān)了國家“八五”重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目“開清梳聯(lián)合機(jī)”的研制,在消化吸收國外DK715、DK740、C4、DK803、DK903 等型號梳棉機(jī)的基礎(chǔ)上,設(shè)計開發(fā)了FA221、FA223、FA224、FA225 等型號梳棉機(jī)。
FA201 型梳棉機(jī)主要特點(diǎn):產(chǎn)量30 kg/h~40 kg/h,錫林速度330 r/min~360 r/min,刺輥速度800 r/min~930 r/min;抬高錫林,增大錫林有效分梳面積;增設(shè)分梳板及固定蓋板,以加強(qiáng)預(yù)梳和整理分梳;采用0.56 mm 小踵趾差蓋板,提高錫林蓋板間分梳效能;采用新型JT71A 型和JT68A 型錫林道夫針布;采用新型三羅拉剝棉;采用新型傳動,主電機(jī)裝有離心塊式摩擦離合器,用張力尼龍平皮帶傳動錫林,刺輥、道夫采用雙速電機(jī),結(jié)構(gòu)簡單實(shí)用;全機(jī)吸塵系統(tǒng)機(jī)上四點(diǎn)連續(xù)吸,每臺設(shè)有單機(jī)濾塵箱,總風(fēng)量1 500 m3/h,機(jī)下車肚花和濾塵箱網(wǎng)花由機(jī)外吸塵系統(tǒng)間歇吸,其風(fēng)量3 000 m3/h 左右;全機(jī)設(shè)有多種安全自停裝置;安全罩有半封閉和全封閉兩種供用戶選用[5]。
第三代梳棉機(jī)主要技術(shù)特征:適用于22 mm~76 mm 的纖維,用棉箱或棉卷喂入,產(chǎn)量20 kg/h~80 kg/h,抬高錫林,增大錫林有效分梳面積;增設(shè)分梳板及固定蓋板;采用0.56 mm 小踵趾差蓋板,方向反轉(zhuǎn);采用新型三羅拉剝棉;全機(jī)吸塵系統(tǒng)機(jī)上連續(xù)吸;全機(jī)設(shè)有多種安全保護(hù)措施。
以JWF 系列梳棉機(jī)為代表的第四代梳棉機(jī)的發(fā)展分兩個階段。第一個階段是在消化吸收TC03、C60、MK6 等型號梳棉機(jī)的先進(jìn)技術(shù)并結(jié)合我國研究高產(chǎn)梳棉機(jī)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,推出了JWF1201、JWF1202、JWF1203、JWF1204、JWF1205、JWF1206、JWF1207 等型 號高產(chǎn)梳棉機(jī);這些機(jī)型雖然達(dá)到了高產(chǎn)高速的目標(biāo),但在可靠性、穩(wěn)定性、智能化等方面相對于國際一流梳棉機(jī)還有一定的差距,處于跟隨國外高產(chǎn)梳棉機(jī)先進(jìn)技術(shù)水平階段。第二個階段是隨著我國科技水平的不斷發(fā)展,聲、光、電、氣、變頻傳動、伺服電機(jī)、計算機(jī)、在線檢測及智能調(diào)整等新技術(shù)廣泛應(yīng)用于高產(chǎn)梳棉機(jī)設(shè)計上,不斷提高了梳棉機(jī)的可靠性、穩(wěn)定性,保證了生產(chǎn)流程的連續(xù)、平穩(wěn)運(yùn)行[6];其代表機(jī)型有青島宏大紡織機(jī)械有限責(zé)任公司的JWF1211 型、JWF1213 型、JWF1217 型梳棉機(jī)和鄭州宏大新型紡機(jī)有限責(zé)任公司的JWF1216 型、JWF1218 型梳棉機(jī)。這些梳棉機(jī)的整體技術(shù)水平已經(jīng)達(dá)到了國際先進(jìn)水平,并且在生條棉結(jié)、短絨等核心技術(shù)質(zhì)量指標(biāo)和對色紡、差別化纖維等紡紗品種的適應(yīng)性方面達(dá)到了國際領(lǐng)先水平,整體上已經(jīng)可與國際一流高產(chǎn)梳棉機(jī)并駕齊驅(qū)。
JWF1217 型梳棉機(jī)的主要特點(diǎn):單機(jī)最高出條速度可達(dá)450 m/min;采用整體鑄造的錫林、道夫及錫林墻板,穩(wěn)定性好,熱膨脹系數(shù)小,確保設(shè)備在高速高產(chǎn)的狀態(tài)下分梳工藝隔距的穩(wěn)定性和精確性;梯形機(jī)架,結(jié)構(gòu)簡單,支撐性強(qiáng),精度高,隔距穩(wěn)定;錫林進(jìn)一步抬高,梳理弧長3 m,工作幅寬1.3 m,梳理面積3.9 m2;活動蓋板數(shù)量增加到108 根,參與分梳的活動蓋板數(shù)量增加到38 根,錫林蓋板隔距調(diào)節(jié)點(diǎn)增加至9 處;固定蓋板前10后10,棉網(wǎng)清潔器前3 后3;錫林—道夫、錫林—刺輥、道夫—三羅拉、給棉羅拉—刺輥均采用擺動式隔距調(diào)節(jié)方式;采用大直徑給棉羅拉,加強(qiáng)對纖維握持,刺輥采用單獨(dú)變頻電機(jī)傳動,給棉采用伺服電機(jī)控制;采用四位一體自調(diào)勻整系統(tǒng);全方位的智能安全防護(hù)措施,采用錫林接針保護(hù)、梳理區(qū)溫度監(jiān)控、金屬檢測等防護(hù)功能,全方位提升梳棉機(jī)安全性能;可自動檢測和統(tǒng)計各電機(jī)的耗能和負(fù)載情況、各部位針布器材使用周期,并顯示報警信息、生條粗細(xì)節(jié)和不同長度生條的重量不勻率等[7];可配置棉結(jié)、落雜、錫林蓋板隔距在線檢測等智能化裝置。
第四代梳棉機(jī)的主要技術(shù)特征:最高產(chǎn)量180 kg/h;進(jìn)一步抬高錫林,梳棉機(jī)幅寬增加到1 200 mm、1 300 mm 和1 500 mm,增大了錫林有效分梳面積;增設(shè)棉網(wǎng)清潔器和增加固定蓋板配置數(shù)量,可根據(jù)原料特性選擇棉網(wǎng)清潔器和固定蓋板數(shù)量;錫林、刺輥、活動蓋板、道夫、大壓輥、圈條器等采用單獨(dú)變頻器或伺服電機(jī)控制,工藝調(diào)節(jié)更靈活;全機(jī)吸塵系統(tǒng)流線型設(shè)計,可對不同位置落棉分別進(jìn)行回收,降低生產(chǎn)成本;全方位的智能安全防護(hù)措施,確保設(shè)備更安全;設(shè)長、短片段混合環(huán)自調(diào)勻整裝置,智能化程度高;能耗、生條條干、粗細(xì)節(jié)、針布壽命自動統(tǒng)計等功能已經(jīng)成熟;可以選配刺輥落棉、棉結(jié)、錫林蓋板隔距等在線檢測智能化技術(shù)。
近幾十年來,國內(nèi)外高產(chǎn)梳棉機(jī)技術(shù)得到了快速發(fā)展,出條速度已達(dá)到500 m/min,產(chǎn)量可達(dá)250 kg/h。各梳棉機(jī)制造企業(yè)為了滿足紡紗企業(yè)不斷提高的高速高產(chǎn)高質(zhì)需求,進(jìn)行了多方面研究和技術(shù)攻關(guān),使梳棉機(jī)的工藝和結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了多項(xiàng)重大技術(shù)突破。
決定梳棉機(jī)梳理能力的是梳理面積,為了切實(shí)提高梳棉機(jī)的梳理面積,優(yōu)化整機(jī)機(jī)構(gòu),從以下兩個方面實(shí)現(xiàn)了突破[8]。一是縱向擴(kuò)展,增加梳理弧長,抬高錫林,降低刺輥和道夫,錫林和刺輥、道夫兩個切點(diǎn)的上部梳理圓弧度,從傳統(tǒng)梳棉機(jī)的200°逐漸增加到300°;如瑞士立達(dá)公司的C80型梳棉機(jī)梳理圓弧度達(dá)到302°,梳理弧長達(dá)到3.11 m,比FA203 型梳棉機(jī)梳理弧長增加50%左右。二是橫向擴(kuò)展,增加梳理幅寬,工作幅寬從傳統(tǒng)的1 m 增加到1.2 m、1.3 m、1.5 m;如C80 型和JWF1215 型梳棉機(jī)的工作幅寬均增加到了1.5 m。
梳棉機(jī)最早使用順向給棉的是瑞士立達(dá)的C4 型梳棉機(jī)[9],現(xiàn)在各主流梳棉機(jī)都采用順向給棉喂入形式。順向給棉的筵棉層握持喂入運(yùn)動方向與刺輥回轉(zhuǎn)方向一致,對纖維打擊柔和,可防止纖維在此過程扭結(jié)及折轉(zhuǎn)沖擊后造成損傷,順暢的喂入工藝也能滿足梳棉機(jī)高產(chǎn)的喂入需求。
為了適應(yīng)紡紗企業(yè)對各種原料和紗線品種的工藝需求,梳棉機(jī)單刺輥和三刺輥結(jié)構(gòu)并存。單刺輥梳棉機(jī)占據(jù)主流,三刺輥梳棉機(jī)在中低質(zhì)量要求、高產(chǎn)需求的紡紗品種中有一定的市場。德國特呂茨施勒公司的三刺輥梳棉機(jī)配置稍多,其他公司梳棉機(jī)配置較少。
在增加的分梳弧長上,配置一定數(shù)量的固定蓋板和棉網(wǎng)清潔器可提高梳棉機(jī)梳理度和排雜排短絨能力,這也是現(xiàn)代高產(chǎn)梳棉機(jī)技術(shù)進(jìn)步的一個標(biāo)志性技術(shù)。為了提高梳棉機(jī)的分梳效能和去除小雜短絨能力,各梳棉機(jī)都增加了固定蓋板和棉網(wǎng)清潔器數(shù)量。例如:JWF1217 型梳棉機(jī)固定蓋板最多可以配置前后各14 根,棉網(wǎng)清潔器最多可配置前后各3 個;JWF1216 型梳棉機(jī)固定蓋板配置前10 根后8 根,棉網(wǎng)清潔器配置前2 個后3個[10];特呂茨施勒TC15 型梳棉機(jī)固定蓋板配置前12 根后12 根,棉網(wǎng)清潔器配置前3 個后3 個。
錫林是梳棉機(jī)最核心的部件,主要的分梳、排雜、混和、轉(zhuǎn)移功能都是在錫林與活動蓋板、固定蓋板、棉網(wǎng)清潔器、罩板、刺輥、道夫的相互作用下實(shí)現(xiàn)的。梳棉機(jī)錫林直徑的大小直接影響分梳、除雜、除短絨、混和、轉(zhuǎn)移等能力。有研究認(rèn)為錫林直徑在750 mm 至1 300 mm 間均可以達(dá)到良好的分梳效果[11]。從近幾十年的實(shí)踐看,1 290 mm直徑錫林逐步成為主流。在過去的20 多年里,立達(dá)的C60 型和C70 型梳棉機(jī)一直堅持使用814 mm 直徑錫林,在經(jīng)過無數(shù)次優(yōu)化改進(jìn)后,最終在C80 型梳棉機(jī)上采用了1 200 mm 直徑的錫林;英國Crosrol 公司一直堅持1 010 mm 直徑錫林,離市場主流越來越遠(yuǎn);堅持1 290 mm 直徑錫林 的JWF1213、JWF1216、JWF1217、TC15等型號梳棉機(jī),地位越來越穩(wěn)固,已經(jīng)牢牢占據(jù)市場的主流地位。
活動蓋板與錫林的梳理區(qū)是梳棉機(jī)的最核心梳理區(qū)[12-13],它不僅決定了梳棉機(jī)的梳理能力,還在除雜、混和等方面起到?jīng)Q定性作用。活動蓋板核心工藝是根數(shù)和回轉(zhuǎn)方向?;顒由w板相對錫林運(yùn)動方向方面,反轉(zhuǎn)是現(xiàn)在的主流,基本上沒有爭議。工作蓋板根數(shù)多少最好,是梳理界最有爭議的話題,從梳棉機(jī)近幾十年的發(fā)展情況看,大的趨勢是先從多變少,又從少變多。主流梳棉機(jī)制造企業(yè)新推出的新型梳棉機(jī)都增加了活動蓋板數(shù)量,如JWF1217 型梳棉機(jī)配置108 根活動蓋板(38 根工作蓋板),立達(dá)C80 型梳棉機(jī)配置116 根活動蓋板(40 根工作蓋板),特呂茨施勒在2023 年意大利米蘭ITMA 國際紡織機(jī)械展覽會推出的概念機(jī)TC30i 型梳棉機(jī)配置了108 根活動蓋板(38 根工作蓋板)。
新型傳感技術(shù)、自動控制技術(shù)、變頻、伺服調(diào)速技術(shù)等在梳棉機(jī)上的廣泛應(yīng)用,也是近幾十年梳棉機(jī)技術(shù)進(jìn)步的主要方面。這些技術(shù)不僅應(yīng)用在自調(diào)勻整系統(tǒng)、氣流控制等方面,還成功開發(fā)了棉結(jié)在線檢測、錫林蓋板隔距在線檢測、落棉自動檢測等智能化技術(shù)。目前自動統(tǒng)計分析實(shí)時棉結(jié)雜質(zhì)數(shù)量、落棉量和質(zhì)量、主要開松分梳隔距、能耗、生條定量、針布器材壽命等功能已經(jīng)非常成熟。
紡紗行業(yè)對梳棉機(jī)高質(zhì)高產(chǎn)需求越來越高,寬幅化無疑是提高梳棉機(jī)梳理效果和產(chǎn)量的最直接途徑。各梳棉機(jī)制造企業(yè)將會攻克1.5 m 幅寬帶來的各種技術(shù)瓶頸問題,將其發(fā)展成為梳棉機(jī)的主流工作幅寬[14]。
活動蓋板是利用率比較低的部件,實(shí)際參與分梳工作的根數(shù)只占到總根數(shù)的三分之一左右,大部分蓋板是為了實(shí)現(xiàn)循環(huán)功能。如果能研發(fā)一種新型活動蓋板循環(huán)機(jī)構(gòu),在工作蓋板的基礎(chǔ)上不增加活動蓋板總根數(shù)或者少增加,將會大幅降低梳棉機(jī)制造成本,提高活動蓋板的循環(huán)效率,簡化活動蓋板區(qū)機(jī)械結(jié)構(gòu),降低紡紗企業(yè)在活動蓋板區(qū)的維護(hù)難度和成本。
活動蓋板的根數(shù)近幾十年的發(fā)展趨勢是從多變少,近幾年又有從少變多的趨勢。筆者認(rèn)為,在現(xiàn)在的紡紗原料、紡紗品種及技術(shù)質(zhì)量要求等對高產(chǎn)梳棉機(jī)提出的高質(zhì)高產(chǎn)需求下,應(yīng)該進(jìn)一步增加活動蓋板根數(shù),以提高分梳、排雜、排短絨能力,滿足高產(chǎn)高質(zhì)需求。
現(xiàn)代高產(chǎn)梳棉機(jī)活動蓋板主流是逆錫林旋轉(zhuǎn)方向運(yùn)行,這種方式能充分梳理纖維,除雜效率高,但產(chǎn)生的蓋板花較多,有很多長纖維隨蓋板花一并排出,對節(jié)約用棉不利,比較適應(yīng)紡純棉品種。順錫林旋轉(zhuǎn)方向活動蓋板工藝,分梳能力和除雜能力較差,但是分梳柔和,對纖維的損傷較小,蓋板花量較少,對于紡化纖和各種差別化纖維有很好的品種適應(yīng)性?;顒由w板不管是順錫林旋轉(zhuǎn)還是逆錫林旋轉(zhuǎn),干凈的蓋板進(jìn)入分梳區(qū)后被逐漸充塞,在15 根到20 根工作蓋板位置會全部充塞,全部充塞后到離開分梳區(qū)這段路程分梳效果較差。在有限的梳棉機(jī)活動蓋板區(qū)域,能否產(chǎn)生兩次活動蓋板分梳作用,實(shí)現(xiàn)更合理、更充分的分梳工藝過程,值得深入研究。
雙區(qū)活動蓋板工藝很好地實(shí)現(xiàn)了這個想法,進(jìn)入端的活動蓋板區(qū)倒轉(zhuǎn),強(qiáng)力分梳,高效除雜;出口端的活動蓋板區(qū)正轉(zhuǎn),纖維在錫林蓋板區(qū)實(shí)現(xiàn)第二次活動蓋板分梳作用,進(jìn)一步柔和開松分梳。兩組活動蓋板區(qū)的工作蓋板都是從上向下運(yùn)動,運(yùn)轉(zhuǎn)更平穩(wěn),阻力更小,活動蓋板踵趾端頭和曲軌的摩擦大幅減小,踵趾端頭和曲軌的使用壽命大幅延長。這種雙區(qū)活動蓋板工藝在一些紡紗企業(yè)的A186G、FA201B 等型號梳棉機(jī)上進(jìn)行了改造試驗(yàn),取得了不錯的效果[15]。高產(chǎn)梳棉機(jī)也可以在雙區(qū)活動蓋板工藝上做一些嘗試,驗(yàn)證在高產(chǎn)高速情況下的工藝效果。
全固定蓋板梳棉機(jī)的理念在20 世紀(jì)60 年代就有,但限于當(dāng)時梳棉機(jī)和固定蓋板技術(shù)的限制,沒有開發(fā)成功。隨著梳棉機(jī)棉網(wǎng)清潔器技術(shù)和雙列齒固定蓋板技術(shù)的快速發(fā)展,研發(fā)全固定蓋板梳棉機(jī)也具備了技術(shù)條件。全固定蓋板梳棉機(jī)具有落棉少、制成率高、維護(hù)和保養(yǎng)工作量小、棉耗少、器材更換更方便、無蓋板清潔部件、徹底杜絕火警、無彈性針布消耗、節(jié)能等優(yōu)勢[16-17],是梳棉機(jī)發(fā)展的一個方向。
棉結(jié)、雜質(zhì)、落棉在線檢測和智能調(diào)整技術(shù),開松、分梳隔距實(shí)時在線檢測和智能調(diào)整技術(shù)等智能化配置將繼續(xù)不斷完善,并作為標(biāo)準(zhǔn)配置推向市場。梳棉機(jī)的各項(xiàng)主要技術(shù)質(zhì)量指標(biāo)都可以實(shí)時在線檢測統(tǒng)計,進(jìn)行全時段無死角監(jiān)控,不再需要實(shí)驗(yàn)室取樣檢測,減少試驗(yàn)人員的工作量,采集的數(shù)據(jù)也更充分、準(zhǔn)確,確保紗線質(zhì)量長期穩(wěn)定。
當(dāng)前紡紗企業(yè)各種差異化品種、色紡品種、小品種變化頻繁,同時紡紗企業(yè)的維護(hù)、操作技術(shù)力量越來越薄弱,對維修方便、易維護(hù)、易操作的設(shè)備更加青睞。模塊化的結(jié)構(gòu)設(shè)計可以滿足不同配置要求,如單刺輥三刺輥、順逆向給棉、不同形式給棉羅拉、固定蓋板齒條、膠圈和集束器導(dǎo)棉等模塊化配置,可以方便紡紗企業(yè)根據(jù)原料和紡紗工藝頻繁變化的需求,通過模塊化更換功能部件快速實(shí)現(xiàn)配置變化,滿足不同紡紗原料、紡紗品種和產(chǎn)量品質(zhì)需求,提高市場競爭力。
生頭工作是現(xiàn)在梳棉機(jī)擋車工需要具備的一項(xiàng)基本技能。雖然現(xiàn)代高產(chǎn)梳棉機(jī)的斷頭率已經(jīng)很低,生頭的勞動強(qiáng)度對擋車工來說微不足道,但生頭自動化對實(shí)現(xiàn)梳棉機(jī)全自動操作具有重要意義。輔助生頭技術(shù)目前已經(jīng)成熟,但是離自動生頭還有一些技術(shù)需要突破。初開車時道夫和三羅拉區(qū)域自動接網(wǎng)、出條技術(shù)目前在國際上還是空白,需要重點(diǎn)突破。該技術(shù)一旦突破,就可實(shí)現(xiàn)一鍵自動生頭,既能提高開車效率,減少擋車工的勞動強(qiáng)度,又可減少生條回花,降低棉耗。
紡紗工藝要求圈條筒容量越大越好,減少擋車工推筒工作量,減少頭道并條接頭次數(shù),提高成紗質(zhì)量。前些年,圈條器增容的方向主要是增大條筒直徑和高度,如直徑1 200 mm、高度1 500 mm 條筒的應(yīng)用,容量提高的同時,也帶來了占地大、容易倒、不方便操作等問題。如何在不改變條筒直徑和高度的情況下實(shí)現(xiàn)有效增容成為了行業(yè)課題。
針對該市場需求,青島宏大紡織機(jī)械有限責(zé)任公司通過優(yōu)化圈條曲線,在圈條的同時智能控制條筒運(yùn)動等技術(shù)手段,實(shí)現(xiàn)了在相同規(guī)格的條筒里多儲存30%~70%的生條;隨著該技術(shù)的逐漸成熟和產(chǎn)業(yè)化推廣,將很好地解決這個行業(yè)痛點(diǎn)。
梳并聯(lián)技術(shù)無需條筒,一定臺數(shù)梳棉機(jī)通過導(dǎo)條機(jī)構(gòu)直接將生條輸送到并條機(jī),使企業(yè)節(jié)省用工和空間,徹底解決換筒帶來的生條質(zhì)量波動,頭道并條省掉了換筒銜接過程中的接頭。梳棉條筒運(yùn)輸和頭道并條接頭工作將成為歷史,不僅提升了紡紗企業(yè)的自動化程度,也為紡紗企業(yè)帶來了新的工藝革新、質(zhì)量提升、管理升級等多重效益,是紡紗設(shè)備發(fā)展工藝革新的方向。
目前,全球首套高產(chǎn)梳并聯(lián)一體機(jī)已在武漢裕大華紡織有限公司連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)4 年時間,主要做純棉轉(zhuǎn)杯紡品種,解決了柔性儲條、自動接頭、變速勻整、清梳聯(lián)智能供棉等一系列技術(shù)難題[18]。其可靠性、穩(wěn)定性、品種適應(yīng)性還需進(jìn)一步提高,并擴(kuò)大推廣應(yīng)用范圍,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
國產(chǎn)梳棉機(jī)從第一代至第四代經(jīng)歷了70 多年的發(fā)展,圍繞分梳區(qū)域、錫林道夫直徑和速度、活動蓋板數(shù)量和轉(zhuǎn)向、給棉刺輥區(qū)域機(jī)構(gòu)、剝棉機(jī)構(gòu)、吸塵方式、自調(diào)勻整系統(tǒng)、棉結(jié)、雜質(zhì)、落棉在線檢測裝置等方面進(jìn)行反復(fù)設(shè)計試驗(yàn),不斷探索,實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)梳棉機(jī)高速、高產(chǎn)、高質(zhì)的發(fā)展目標(biāo),同國際一流水平相比,實(shí)現(xiàn)了從跟跑到并跑的巨大進(jìn)步。
國產(chǎn)梳棉機(jī)應(yīng)保持核心技術(shù)質(zhì)量指標(biāo)和紡紗品種適應(yīng)性優(yōu)勢,在保證高產(chǎn)高速和優(yōu)秀技術(shù)質(zhì)量指標(biāo)的前提下,進(jìn)一步提高可靠性、穩(wěn)定性和易維護(hù)性。在棉結(jié)、雜質(zhì)、落棉、主要分梳隔距、錫林接針、主分梳區(qū)溫度、生條定量和條干等在線檢測和智能調(diào)整方面,覆蓋主流紡紗原料和紡紗品種,并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。國產(chǎn)梳棉機(jī)在全固定蓋板梳棉機(jī)、雙區(qū)蓋板梳棉機(jī)、圈條器增容技術(shù)、高速梳并聯(lián)技術(shù)、自動生頭技術(shù)等方面,已經(jīng)走到了國際同行的前面,要加快品種適應(yīng)性驗(yàn)證試驗(yàn),盡快實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,實(shí)現(xiàn)對國際一流梳棉機(jī)的彎道超車。