【技术连载】《纺纱学》— 后加工-7

(二)倍捻技术

倍捻机是倍捻捻线机的简称。倍捻机的锭子转一转可在纱线上施加两个捻回，故称为“倍捻”。由于倍捻机不用普通捻线机的钢领和钢丝圈，锭速可以提高，加之具有倍捻作用，因而产量较普通捻线机高。如倍捻机的锭速为15000r/min 时，相当于普通捻线机的30000r/min 。倍捻机制成的股线筒子容纱量较普通线管要大得多，故合成的股线结头少。倍捻机还可给纱线施加强捻，最高捻度可达3000捻/m 。加捻后的纱线可直接络成股线筒子，与环锭捻线机(普通捻 线机)相比，可省去一道股线络筒工序，所以它是一种高速、大卷装的捻线机。

近年来倍捻捻线发展很快，20世纪60年代末，倍捻捻线在棉纱、合纤混纺纱方面都有应用，可以加工棉、毛、丝、麻、化纤多种产品，缝纫线要求结头少，倍捻捻线也能满足此要求。随着化纤工业的迅速发展，也发展了加工化纤牵伸加捻机的炮弹筒子的倍捻机，同时还发展了加工高特地毯纱和帘子线的重型倍捻机。但倍捻机的缺点是：锭子结构复杂、造价高、耗电量大、断头后接头比较麻烦(需用引纱钩)，因此倍捻机必须在断头率低的条件下才能显示其优点，所以发展受到一定限制。

1.倍捻原理

倍捻的原理可以从捻向矢量的概念引出。 如果将纱条两端握持，加捻器在中间加捻，输出纱条不会获得捻回，属于假捻，如图8-4-6(a)所示。如果将 B 移至加捻点 的另一侧，如图8-4-6(b) 所示，而将 C 点扩大成为包括两段纱段(AC、BC) 的空间而进行回转，这时再从定点 A 与 B 看 加捻点C，加捻器转一转在 AC 和 BC 段上各自都获得一个相同捻向的捻回。纱线输出过程中 AC 段上的捻回在运动到 CB 段时，就成为两个捻。

图8-4-6 倍捻原理

2. 倍捻机

倍捻机的种类按锭子安装方式不同分为竖锭式、卧锭式、斜锭式三种。按锭子的排列方式不同分为双面双层和双面单层两种。每台倍捻机的锭子数随型式不同而不同，最多达224锭。图8-4-7所示为 VTS 倍捻机的工艺过程图。无捻纱线1借助于退绕器3(又叫锭翼导纱钩)从喂入筒子2上退绕输出，从锭子上端向下穿入空心轴中，在空心轴中，纱线由张力器(纱闸)4上张力，再进入旋转着的锭子转子5的上半部，然后从储纱盘6的小孔中出来，这时无捻纱在空心轴内的纱闸和锭子转子内的小孔之间进行了第一次加捻，即施加了第一个捻回。已经加了一次捻的纱线绕着储纱盘形成气圈8，再受到气圈罩7的支承和限制，气圈在顶点处受到猪尾形导纱钩9的限制。纱线在锭子转子及猪尾导纱钩之间的外气圈进行第二次加捻，即施加了第二个捻回。经过加捻的股线通过断纱探测杆10、超喂罗拉12、横动导纱器14，交叉卷绕到卷取筒子16上，卷取筒子16夹在无锭纱架17上，两个中心对准的圆盘夹头18之间。

图8-4-7 VTS 倍捻机的工艺过程图

1一无捻纱线 2—喂入筒子 3—锭翼导纱钩 4—张力器 5—锭子转子 6—储纱盘 7—气圈罩 8—气圈 9—导纱钩 10一断纱探测杆 11一可调罗拉 12—超喂罗拉 13一预留纱尾装置 14—横动导纱器 15-—摩擦辊 16—卷取筒子 17一无锭纱架 18—圆盘夹头 19—摇臂

3. 倍捻机的主要机构及其作用

(1)倍捻锭子：倍捻锭子是倍捻捻线机的核心部件，它包括倍捻锭子和锭子制动器。而倍捻锭子又是由锭子转子、储纱盘、退绕器、锭子防护罐、隔离扳、气圈导纱器、气圈罩和张力装置等 一系列零部件组成。因此，倍捻锭子是一个比较复杂的零部件系统，倍捻锭子系统结构如图8-4-8所示，倍捻锭子中主要零件的作用如下。

图8-4-8 倍捻机锭子系统结构图

1—锭子转子制动器 2—锭子转子 3—储纱盘 4—牵伸装置 5—退绕器 6—锭子防护罐 7—气圈罩 8—隔离板 9—气圈导纱器

①锭子转子：锭子转子是实现倍捻的关键部件，它包括锭轴、储纱盘、绕纱板、空心轴(防护罐支撑)，其结构如图8-4-8所示。锭子与切向皮带接触，因而锭子被驱动。储纱盘3储存的纱线用于补偿退绕不稳定所引起的纱线余缺，其储纱量由张力牵伸装置4调整。由于锭子转子2携带纱线旋转，纱线在空心轴内的纱闸和储纱盘小孔之间进行第一次加捻，加过一次捻的纱线从储纱盘的小孔中被输出向上沿绕纱板在锭子防护罐6周围形成外气圈，并在锭子转子和猪尾形导纱钩之间的外气圈进行第二次加捻。

②退绕器：退绕器又叫锭冀导纱钩，由运动着的纱线带动做旋转运动，使无捻纱从供应筒子上顺利退绕、输出。从锭翼导纱钩至锭子顶端退绕的无捻纱形成了一个气圈。由于它位于锭子防护罐之内。所以又叫内气圈。内气圈的张力由锭子顶端的张力牵伸装置来调整。

③锭子防护罐：锭子防护罐由电磁联轴器联结在锭子空心轴上，从而不接受动力，其作用是支撑、保护喂入筒子，使之与外气圈隔离开来。

④气圈罩：它位于锭子防护罐之外，作用是限定外气圈的大小，有减小气圈张力、降低能耗之作用。是否配用气圈罩，由锭子的型号决定。

⑤隔离板：隔离板可把每个单独锭子系统分开， 防止废纱进入相邻锭子而产生飘头，多股等疵品。

⑥气圈导纱器：其形状如猪尾，位于锭子顶端的 正上方。它的作用是调节外气圈高度和纱线张力，并在此完成第二次加捻。外气圈张力的大小影响着断头和能耗。

⑦锭子制动器：锭子制动器由一个两段式制动活塞组成，并由一个踏板系统来操作。脚踏开关有两个功能，第一是制动锭子，使锭子停转；第二是气流穿纱，便于接头。要实现上述两个功能，只须用脚往下踩踏板两下即可，踩第一下时，两级电路刹住锭子转子，使锭子停转；踩第二下时，压缩空气通过纱锭的固定孔输入，同时将纱线吸入锭子空心轴，这时锭子底部的折流器使纱线喷出锭子防护罐之外，并向上喷送至锭子上部，被操作人员抓住，便于接头。压缩空气松开之时，锭于制动盒自动打开，一切又可正常运转。锭子制动和气流穿纱的压缩空气由车头空气 压缩机通过管道输送到每一个锭子。

⑧ 断头自停装置：正常生产时，探纱针和运动着的纱线接触；断头时，断头自停探针落下，纱线被夹纱器夹住，防止后续纱线继续从喂线筒子上退绕，可避免在纱锭上产生绕线，阻止了纱头被打烂和随之而来的飞花。

(2)卷绕机构：倍捻机的卷绕机构由超喂罗拉、横动导纱器、摩擦罗拉、卷绕筒子及其支架、换筒尾纱装置等组成，机构组成如图8-4-9所示。

图8-4-9 VTS 倍捻机卷绕机构

1—可调罗拉 2—超喂罗拉 3一预留纱尾装置 4—横动导纱器5一摩擦辊6—卷取简子 7一筒子架 8—圆盘夹头 9 —摇臂

①超喂罗拉：超喂罗拉的作用是支撑纱线并减轻气圈张力。超喂罗拉的表面速度比摩擦罗拉的表面速度高60%

②换筒尾纱装置：卷绕筒子的连续络筒，需要卷绕筒留有尾纱，以方便后道加工。纱线在导向板内通过，卷绕空筒转几圈之后用手把股线托出来，它便自动进入横动导纱器。

③横动导纱器：位于齿轮箱中部的提升偏心装置，传动导纱器作横向运动。横动导纱器使纱线不断进入卷绕筒子的同时实现横向导纱。

④卷绕罗拉：卷绕罗拉又称摩擦罗拉。卷绕筒子靠摩擦力由卷绕罗拉带动，为了加大摩擦力，卷绕罗拉中部一段常使用胶质环。摩擦罗拉的速度决定了卷绕速度，而卷绕速度和锭子速度又共同决定捻度的大小。

⑤卷绕筒子支架：卷绕筒子支架是一个四铰点支架机构，它支撑着柱形或锥形筒子。四铰点的支架机构适用于卷绕不同直径的筒子。这种卷绕机构的主要优点是：第一，不论卷绕筒子直径大小如何，横动导纱器与卷绕筒子的距离极近且近乎恒定，导线工作十分准确，使筒子成形棱角完整；第二，卷绕筒子直径不断增大，但它与摩擦罗拉间的摩擦点保持不变，二者间的压力也随着筒子的膨化而调整，可保证卷绕密度均匀，并保持筒子的洁净度；第三，横动导纱器内的 角张力维持在最低限度。

(3)张力装置与张力调节：在倍捻捻线过程中，纱线张力主要指内气圈张力、外气圈张力和 卷绕张力三部分。

①内气圈张力：内气圈位于锭子防护罐内部的锭子顶端，因无捻纱线的退绕而产生。退绕 张力的大小影响储纱盘内的储纱量，退绕张力的大小由张力牵伸装置调整。张力牵伸装置又叫 张力调节器，其压力由拉帽控制，分1~4级可供选择。

②外气圈张力：外气圈张力的大小是由气圈罩和猪尾形导纱钩控制与调节的。气圈罩限定了外气圈的径向大小，而导纱钩限定了气圈的高度。气圈罩的设计尺寸和导纱钩的安装高度与 位置必须有利于减小气圈张力，以减少断头和降低能耗。

③卷绕张力：卷绕张力的大小主要由柔性卷绕装置来调节控制。柔性卷绕装置又叫偏导调节装置，由一个固定、一个可调共两个偏导滚子组成。股线自导纱钩上行，经固定和可调偏导滚子后到达超喂罗拉。可调偏导滚子共有六个孔位可调，它在不同的孔位时股线在超喂罗拉上的包围弧长度也不同。调整偏导滚子的位置可改变超喂罗拉的绕线角，从而调整了股线的张力， 使卷绕筒子可松可紧。另外，卷绕张力的大小与超喂罗拉、摩擦罗拉及横动导纱器运动的速度有直接关系。如前所述，倍捻机超喂罗拉比摩擦罗拉的表面速度约高60%左右，其卷绕张力及横动导纱器内的角张力维持在最低限度。

(三)并捻联合倍捻机

与环锭捻线机一样，倍捻捻线机的喂入筒子可以是一个并纱筒，也可以是两个单纱筒子，在倍捻机上一次完成并纱与捻线，这种机器称为并捻联合倍捻机。

并捻联合倍捻机与喂入并纱筒子的倍捻机各部机构作用基本都是相同的，不同之处只是有两个单纱筒子同时迭藏在锭子空心轴上，如图8-4-10所示的右半部，从两个单纱筒子抽出的两根单纱经空心锭子顶端孔内导入，再从底部喷纱孔引出，在锭子防护罐外形成外气圈，进行倍捻。并捻联合倍捻机喂入的两个单纱筒子的中间，放置一个隔离盘。

图8-4-10 倍捻机的两种喂入方式

对于普通织物和针织用股线，一般可以采用并捻联合倍捻机，不但可提高生产效率。还可以省去并纱工序。但是对于质量要求高的股线，如缝纫线的加工不宜采用并捻联。而且并捻联 只用于双股线的加工，三股及其以上就必须增加并捻工序，以保证股线结构均匀，张力一致。

来源：《纺纱学》

编辑：纺织大学堂

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