技术 | 梳棉机后部结构和工艺的发展（上）

梳棉机台时产量从原来的5kg/h发展到现在的120kg/h，产品基本框架没有发生大的变化，仍是由锡林、道夫、刺辊等组成，给棉罗拉、给棉板、活动盖板等元件的基本功能也没有发生变化。但梳棉机在具体结构方面发生了非常大的改变：从传统方式喂棉到最近几年流行的顺向喂棉，从单刺辊到多刺辊，从锡林周围没有固定盖板到增加前后固定盖板以及棉网清洁器，从幅宽1000mm到1200mm、1500mm，结构的变化使得梳棉机的产量和使用效果发生了巨大的改变。本文归纳总结了不同形式梳棉机后部喂入和刺辊部分的结构及其优缺点，结合使用过程中出现的问题及应对办法，提高棉纺企业对后部工艺的关注度，为棉纺企业梳棉机后部工艺调整提供一点思路。

一、八十年代到九十年代国内外梳棉机的后部结构和工艺特点

1.1 A186系列、FA201的后部结构和工艺特点

喂棉罗拉直径：70mm，加压方式；罗拉两端加压，加压量3.8-5.4kg/cm。结构特点：罗拉为沟槽形式，加工方便；缺点：加工长纤维时易缠绕罗拉，同时挠度会发生变化。给棉板在罗拉的下方，即为传统逆向喂入方式。给棉板为调换件，可以根据不同的纤维长度使用不同的给棉板，见图1。

图1 A186系列、FA201梳棉机的后部结构

刺辊的主要作用是对棉层进行梳理并除去部分杂质、短绒。A186系列梳棉机利用气流、网眼板和刺辊离心力对纤维进行除杂和开松。除刺辊速度外，除尘刀的安装角（即除尘刀刀背与机框水平面的夹角）和落杂区长度对落棉和除杂的影响最大。生产含杂较多且杂质较大的原料时，可以采取“低刀大角度”工艺思路。使第一区多落、第二区多回收。在生产实际使用中，这种后部结构存在的常见问题是：小漏底弧长、结构形式会影响到刺辊区的除杂；小漏底弧度变形后或隔距调整不当时，会造成小漏底糊塞，导致棉网清晰度不够，从而影响生条质量。

1.2 FA201B/FA231A梳棉机的后部结构和工艺特点

FA201B/FA231A梳棉机刺辊区下部开始增加预分梳板（见图2），对纤维进行预分梳。同时落棉的调节也变得相对可控。这种刺辊区结构虽不像现代梳棉机一样可以实现机外调整，但已实现了落棉的机上自动收集。但由于第二落杂区较短、三角小漏底无网眼，尘杂和短绒的排除作用相对有限，同时，刺辊回转所造成的气流不能得到有效的释放，造成给棉板上的棉层紊乱，后车肚落白，影响刺辊对棉层的分梳作用。同时由于主机厂对刺辊区气流研究的不完全，在纺不同原料时，罗拉会出现缠绕现象，刺辊泄气罩吸口会出现短绒拥堵的情况。

图2 FA201B/FA231A梳棉机的后部结构

1.3 八十年代初进口清梳联产品的后部结构和工艺特点

八十年代初，国内少部分企业开始引进进口清梳联产品。当时的进口清梳联主要是瑞士立达、德国特吕茨施勒尔、日本丰田的产品。其中梳棉机以DK2、DK715，C1/3，C4,C50/C51较多见。瑞士C4、C50/51采用给棉板在给棉罗拉上面的结构形式，即顺向喂棉结构，生产不同纺纱品种时，C51刺辊区也可以采用不同的配置，见图3、图4；而德国系列仍采用传统方式，DK715与国产FA201的区别在于具体加压结构不同（见图5），DK760刺辊区结构发生了很大变化（见图6），增加了可以在机外进行落棉调整的机构。

图3 C51刺辊区的双预分梳板配置

图4 C51刺辊区的单预分梳板配置

图5 DK715梳棉机的后部结构

图6 DK760梳棉机的后部结构

此时梳棉机给棉罗拉直径已经加大到100mm，罗拉直径的增大，较好解决了辊体变形的问题。刺辊直径以250mm为主。

这一阶段随着清梳联技术的发展，梳棉机后部结构最大的变化在于为适应自调匀整检测棉层厚度的需要，给棉部分除完成正常的握持功能外，还要满足检测棉层厚度和控制喂棉量均匀性的目的，各种给棉检测机构应运而生。青岛纺机设计了FA231、FA203弹簧直接加压的给棉加压方式，使给棉罗拉根据棉层厚度的变化而沿罗拉座上的轨道上下移动，见图7。

图7 弹簧直接加压的给棉加压方式

1.4 九十年代初郑纺机清梳联产品的后部结构和工艺特点

郑纺机九十年代初开始与特吕茨勒合作开发清梳联用梳棉机，其第一代产品FA221系列即为DK760国产化产品。由于当时铝合金型材的发展不能尽如人意，因此，一些铝合金结构零件只能用钢板焊接结构代替。FA221B后部结构中采用给棉板加压方式，即给棉罗拉固定，给棉板随棉层厚度的变化而绕后部支点转动，给棉检测部分在给棉罗拉握持点前部，见图8。

图8 FA221B的后部结构

随着人们生活水平的提高，人们逐渐认识到刺辊区落棉、盖板花的清理以及车上飞花给工人劳动强度和生产环境带来的负面影响。刺辊区的落棉清除和落棉调整也成为梳棉机生产企业和纺织企业共同关注的问题。因此，连续吸落棉系统以及简单的机外调整刺辊区落棉方法开始得到应用。如图6中给棉板下部的调节板就可以用来调整刺辊区的第一落杂区长度等。

1.4 意大利马佐里的C501梳棉机的后部结构和工艺特点

意大利马佐里C501梳棉机的刺辊直径是至今为止最大的，达到了350mm。由于刺辊直径的加大，使得刺辊周围吸口和分梳板的排列很从容。同时，刺辊区三个吸口的排列更充分发挥了刺辊区的除杂功能（见图9）。遗憾的是，国内进口C501梳棉机的企业较少，无法进行详细的调研和对比试验。

图9 C501梳棉机的后部结构

逆向喂棉形式最常发生的问题就是给棉罗拉的缠绕。即使采用滚花罗拉形式，缠绕的情况相对少些，但刺辊区短绒飞花却很常见。飞花的增加与刺辊区的气流有关，罗拉缠绕也与刺辊区的气流有关。国内较早对刺辊罩盖内气流运动进行系统研究的是梅自强先生[1]，他系统地测定了刺辊罩壳内的压力分布，分析了罩盖压力对落棉和除尘的影响[2]。沈天飞[3]分析了在刺辊罩壳上加吸尘罩对刺辊下落棉的影响，认为加吸尘罩盖具有排除短绒；降低车间含尘量；降低刺辊三角区及小漏底出口处的气压三个方面的作用。我们经过试验发现：造成刺辊区飞花的主要原因在于：

（1）高速刺辊打击棉层时，刺辊针布对纤维的冲击使棉层中的短绒飞出。

（2）刺辊上的纤维不能100%转移给锡林，有少量返花随着刺辊的高速旋转而飞出罩板区。

（3）锡林后下罩板隔距大小影响刺辊区飞花。隔距小，刺辊转移过来的气流和锡林回转产生的气流在此交汇时阻力较大，不利于刺辊气流的释放。

解决飞花的办法是在刺辊区增加吸口。吸口的位置和风量大小很关键，如果吸口位置不恰当或风量不合适，就会造成罗拉缠绕或吸口堵塞。该吸口风量250m3/h左右较为合适。图10，图11是两种不同形式的刺辊上罩吸口形式。由于此处的吸口是以排除短绒为主的，增加此吸口后，生条短绒也会随之降低。

生条短绒问题直接涉及到成纱毛羽、强力和强力不匀率等质量指标，一直是纺织企业较为关注的重点指标。为减少梳棉机短绒的产生，八十年代立达公司率先进行顺向给棉方式的研究（见图3，图4），目前顺向给棉结构已得到了广泛的应用。但由于人们认识能力的局限，作为突破传统的一种结构，顺向给棉在走向成熟的过程中，也遇到过这样那样的问题。

在实际生产中，立达公司C51型梳棉机曾遇到后车肚落棉少、除杂效率低等问题，导致生条棉结杂质较高，影响成纱质量。

1.5 C51梳棉机

曾有客户针对C51梳棉机后部刺辊区除杂不好的问题，将除尘刀反装，其原理在于增加了两个落杂区的长度，如图12所示。据相关资料介绍，更改后棉结总数由61粒/克减少到 44粒/克，重量短绒率(≤16 mm)由17.48%减少到15.57%[4]。

图12 C51梳棉机后除尘刀反装

无独有偶，笔者曾遇到过一个棘手的问题，当时我们的新产品（顺向喂棉形式）在用户厂调试时，除短绒外其余指标均满足客户要求，而客户对生条短绒的要求又比较高，满足不了正常生产的需要。针对整个流程设备进行工艺优化，生条短绒仍然时好时坏，波动较大。为彻底分析生条短绒是产生问题还是排除问题，我们应用单独设计的落棉测试装置将梳棉机每一部分落棉单独收集、称重、计算落棉率，发现刺辊第一落杂区的落棉含杂率很高，基本达到了70%，而落棉率却较低，只有0.8%。而纺同样原料的进口机型刺辊区落棉率达到2.56%。为此，调整刺辊区尤其第一落杂区的落棉量，使落棉率由0.8%调整到1.8%，短绒指标达到了客户要求。

作者：杨巧云 卓郎（常州）纺织机械有限公司

编辑： 中国纱线网新媒体团队

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