【技术连载】《纺纱学》— 粗纱 -1

第六章 粗纱

第一节 粗纱工序概述

一、粗纱工序的任务

目前环锭纺细纱机的牵伸能力尚达不到采用纤维条直接成纱要求，所以在并条工序与细纱工序之间需要粗纱工序来承担纺纱过程中的一部分牵伸。因此，粗纱工序是纺制细纱的准备工序，其任务为：

（一）牵伸，将棉条抽长拉细5～12倍，并使纤维进一步伸直平行 。

（二）加捻，由于粗纱机牵伸后的须条截面纤维根数少，伸直平行度好，故强力较低，所以需加上一定的捻度来提高粗纱强力，以避免卷绕和退绕时的意外伸长 ，并为细纱牵伸做准备。

（三）卷绕成形，将加捻后的粗纱卷绕在筒管上，制成一定形状和大小的卷装，以便储存、搬运和适应细纱机上的喂入。

二、粗纱机的发展

我国粗纱机的发展是一个由机械化逐渐向机电一体化，智能化演变的过程，在二十世纪50年代至二十世纪90年代初期，基本以竖锭为主，在牵伸形式、加压方式、适纺范围等方面逐步地改进和发展，其代表机型有1271、A453B、A456C；二十世纪90年代中期至二十世纪90年代末，随着改革开放的不断深入，粗纱机的制造有了长足的发展，由竖锭转入了悬锭，通过改进润滑条件、提高设备加工精度、采用张力补偿装置等一系列措施，其设备的自动化程度日益提高，为粗纱机的高产、优质、大卷装创造了条件。其代表机型有FA401、FA423、FA423A。进入二十一世纪，变频技术、微电子技术、数控技术的应用，使纺织设备进入了智能化发展阶段，使粗纱机有了质的飞越，逐步取消了机械传动机构、机械操作机构及执行机构（变速机构、差动机构、成型机构和张力微调装置等），使整机结构简单，维修方便，运行可靠，噪音低。由多台电机传动各主要机件，采用可编程序控制器（PLC）及工业计算机，通过闭环系统实现各机件的同步匹配。并逐步取消了除牵伸变换齿轮以外的其它变换齿轮，采用触摸屏完成参数设置、运行监控、故障显示报警、操作使用监控，实现人机对话、快捷方便。并采用集中润滑系统定时、定量对各运动副进行自动润滑。其代表机型有EJ521A、FA425、FA468、FA491。

粗纱机各代表机型的技术特征见表6-1-1。

三、粗纱机的工艺过程

根据粗纱机的机构和作用，全机可分为喂入、牵伸、加捻、卷绕成形四个部分。图6-1-1为悬锭式粗纱机的工艺过程，熟条2从条筒1引出，由导条辊3积极输送进入牵伸装置4。熟条经牵伸装置牵伸成规定的线密度后由前罗拉输出，经锭翼6加捻成粗纱，并引至筒管。锭翼随锭子7一起回转，锭子一转，锭翼给纱条上加上一个捻回。筒管由升降龙筋9传动，由于锭翼与筒管回转的转速差，使粗纱通过压掌8卷绕在筒管上。升降龙筋带着筒管做上下运动，从而实现了粗纱在筒管上的轴向卷绕。控制龙筋的升降速度和升降动程，便可制成两端为截头圆锥形的粗纱管纱。

第二节 粗纱机的喂入、牵伸机构

一、粗纱机的喂入机构

粗纱机均采用多列（3～6）导条辊高架喂入方式，其喂入机构的作用是从棉条筒中引出熟条，并有规则地送到牵伸机构，在熟条输送的过程中防止或尽可能减少意外牵伸。粗纱机的喂入机构由分条器、导条辊、导条喇叭组成，如图6-2-1所示。

图6-2-1 粗纱机的喂入机构

（一）分条器和导条辊

分条器一般由铝或胶木制成，其作用是隔离棉条，防止相互纠缠。导条辊由后罗拉通过链条依次积极传动。导条辊的表面速度略慢于后罗拉的表面速度，使棉条在输送中不致松垂，但在采用高架喂入时，因棉条经过的路线长，应尽量减少意外伸长，以保证粗纱质量。故应采取以下措施：

1.在并条机上加大压辊压力，以增进棉条的紧密度。

2.采用有弹簧底的棉条筒，以减少棉条引出的自重伸长。

3.在保证操作方便的条件下，导条辊离地高度不宜过高，导条辊间的距离不宜过大。

4.前导条辊与后罗拉间的速比、距离应视熟条规格和质量来调整。

（二）导条喇叭（后区集合器）

导条喇叭的作用是正确引导棉条进 入牵伸装置，使棉条经过整理和压缩后，以扁平形截面且横向压力分布均匀地喂入后钳口。喇叭口开口大小用宽×高表示，应按喂入熟条定量的轻重适当选用（见表6-2-1）。导条喇叭用胶木或尼龙等材料制成。

二、牵伸机构

（一）粗纱机的牵伸型式

须条从喇叭口出来，即进入牵伸装置。目前粗纱机普遍使用双皮圈牵伸装置，其类型有四罗拉双短皮圈（2）、三罗拉双短皮圈（1）、四（三）罗拉长短皮圈（3）三种形式。如图6-2-2所示。

图6-2-2 粗纱机的牵伸形式

1、三罗拉双短皮圈牵伸装置三罗拉双皮圈牵伸由三对罗拉组成两个牵伸区，在主牵伸区设置有上、下皮圈，上、下销，隔距块，集合器等附加元件以加强对纤维运动的控制。后牵伸区为简单罗拉牵伸或V型牵伸，起预牵伸的作用，为前区牵伸做好准备。粗纱机的牵伸元件结构、附加元件、加压形式、清洁方式与细纱机基本相同，只是由于喂入须条较粗，所以在两个牵伸区中均有集合器，其大小形状与所处的牵伸区、输出定量、喂入定量相适应，如图6-2-3所示。前区集合器为双锭并联式，如图中(1)所示，其口径随粗纱定量而定，见表6-2-1；中区集合器多采用上开口式，如图中(2)所示；导条喇叭则为全封闭式，如图中(3) 所示，其口径大小随喂入定量而定，见表6-2-2。

图6-2-3 集合器

表6-2-1 前集合器与粗纱定量的关系

表6-2-2 中后区集合器

2、四罗拉双短皮圈牵伸装置四罗拉双短皮圈牵伸装置是在三罗拉双皮圈牵伸形式的基础上，在前方加上了一对集束罗拉，与前罗拉一起构成了一个整理区，将主牵伸区的集合器移到整理区，使牵伸与集束分开，实行牵伸区不集束，集束区不牵伸。由于集合器前置，缩小了浮游区长度，为提高粗纱条干质量创造了条件。

由于大多数化纤的回弹性比较大，在牵伸过程中纤维受引导力和控制力的作用而伸长, 牵伸输出后就发生急性回缩。若采用四罗拉双皮圈牵伸，在经主牵伸区输出后，纤维仍受一定张力，能防止和减少纤维回缩现象，有利于纤维伸直度保持稳定。所以在纺制重定量、小捻度以及纤维较长且膨松的化学纤维或需较高牵伸倍数时，Ｄ型牵伸较三罗拉双短皮圈牵伸好。尤其是在梅雨季节，采用Ｄ型牵伸，生产稳定、粗纱光洁度好、毛羽少。

3、三罗拉长短皮圈牵伸无论三罗拉双皮圈牵伸还是四罗拉双皮圈牵伸，都有长短皮圈之分。在双短皮圈机构中，由于各种累计误差使下皮圈过松或过紧，且在皮圈传动中,上、下皮圈工作边为松边，而牵伸过程中过松的皮圈易使工作面中凹，从而影响皮圈中部对纤维的控制力，造成突发性粗纱条干不匀和纱疵。在纺制棉型或中长化纤时此种现象更甚。在长短皮圈机构中，长皮圈有张力装置可使皮圈的滑溜率较双短皮圈小，中凹现象有所改善，纺纱条干优于双短皮圈，但长皮圈有时易吊皮圈，造成皮圈断裂、空锭多，且在维护保养、清洁装置的设计上都比较困难。

编辑：纺织大学堂

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