JWF1203型梳棉機機后氣流控制與工藝調整

胡振龍 趙衛華 楊美霞 張 萍

（東營市宏遠紡織有限公司，山東東營，257500）

梳棉機機后工作區即給棉刺輥工作區是梳棉機的核心工作區之一，具有對纖維層進行預梳理，排除塵雜和短絨的功能，合理控制好氣流和各部工藝，是提高梳棉機除雜效率，提高產品質量的關鍵。

1 氣流附面層形成原理

物體做平移或回轉運動時，運動表面因摩擦帶動空氣流動，又因空氣分子間的黏度和摩擦，里層的空氣帶動外層空氣，層層帶動，在運動體表面形成氣流層，該氣流層中的氣流速度變化劇烈，形成一定的分布，這一氣流層稱為“附面層”。附面層在一定的范圍內離生成點越遠，則厚度越厚。速度則是離回轉體越近，速度越大[1]。

1.1 纖維與雜質在氣流附面層內的分布原理

由于附面層具有速度分布，在梳棉機運行中，纖維與雜質在氣流中總是傾向于流線的切線方向，同時附面層又具有徑向壓力分布，而纖維和雜質的質量、密度有差異，使兩者的終末速度不同，以及附面層內速度分布對其空氣的阻力等影響，使纖維與雜質獲得分離的機會，附面層外層雜質多于纖維，而內層纖維多于雜質。因此對附面層給予分割深度與切割方向，可以達到調節落棉、去除雜質的目的。

1.2 梳棉機機后氣流分布及除雜原理

根據纖維與雜質在附面層中的分布情況，對梳棉工藝進行合理分工。首先刺輥高速回轉帶動周圍氣流，氣流隨刺輥回轉，回轉的刺輥攜帶纖維，通過給棉板與刺輥隔距點，因為此處隔距小，且有棉須可看成附面層的形成點。在給棉板與除塵刀之間，即機后第一落雜區，刺輥帶動的氣流逐漸增加，附面層厚度也隨之增加。由于附面層的形成與增厚，這就要求給棉板的下方補入氣流，補入的氣流對刺輥的纖維有托持作用。增厚的纖維層至除塵刀處，由于除塵刀與刺輥隔距很小，在0.31 mm～0.43 mm之間，所以大部分氣流被除塵刀擋住，而沿除塵刀背向下流動，從而使雜質和短絨也從除塵刀背處落下，形成落棉。落棉多少與刺輥轉速、除塵刀高低及角度有密切關系。部分氣流通過除塵刀后，附面層又開始逐漸增厚，到預分梳板入口處（這段是機后第二落雜區），大部分氣流進入預分梳板，其余厚度超過預分梳板入口隔距的氣流，又折回車肚，隨即氣流中所含的雜質和短絨落下。由于第二落雜區氣流需要增厚，同樣需要從除塵刀下補入氣流，所以除塵刀背流下的氣流有部分從除塵刀底向上流動，形成回收氣流，使從刀背落下的長纖維隨氣流回收至預分梳板，刺輥帶動氣流通過預分梳板，進入小漏底入口，同樣小漏底入口切割附面層，排出短絨和雜質。分梳板至小漏底入口稱為第三落雜區。通過小漏底的氣流，進入刺輥與錫林交接的三角區，此區是小漏底出口、大漏底出口以及后罩板入口三者匯合處，當小漏底出口隔距增大時，帶出漏底的氣流量增多，三角區的靜壓增高，排出的短絨和塵屑增多，三角區內刺輥帶動的氣流與錫林帶動的氣流合二為一，在通過刺輥與錫林隔距點后一分為二，一部分進入刺輥罩，一部分進入后罩板[2]。

2 影響梳棉機機后落棉的因素和控制措施

2.1 刺輥速度對落棉的影響

提高刺輥速度有利于分梳棉束，暴露雜質，加強拋擲力。刺輥上的纖維、雜質所受的離心力與刺輥轉速的平方呈正比增加。因此，提高刺輥速度可以使落棉增加，除雜效率提高，但不利于向錫林轉移纖維[3]。

2.2 除塵刀高低角度對落棉的影響

除塵刀安裝在刺輥下方，刀兩端裝有可調節除塵刀高低和角度的托腳，其主要作用是配合刺輥排除原料中的破籽、葉屑、不孕籽和僵片棉等雜質，還對刺輥上纖維有托持作用，使其順利地轉移給錫林。除塵刀的高低位置，以機架平面為準，或高于、或平于、或低于機架平面，調節范圍±6 mm。當給棉板與小漏底位置不變時，放低除塵刀位置，會增加第一落雜區的長度，使較大雜質有較多機會落下，同時由于第一落雜區的增長，刺輥轉動形成的氣流附面層增厚，也有利于除雜。除塵刀安裝角度是指刀背與機框平面的夾角，調節范圍一般在70°～110°。通常情況下，原料含雜多時（尤其大雜），宜采用“低刀，大角度”工藝，含雜少時采用“高刀，小角度”工藝。

2.3 刺輥與分梳板隔距對落棉的影響

刺輥與分梳板的隔距小，在入口處被分割掉的附面層厚度大，落入車肚的落物較多。因此，如果筵棉或棉卷含雜率較高時，刺輥與分梳板的入口隔距宜收小，避免過多的雜質進入，一般入口隔距調節范圍一般為0.3 mm～0.5 mm。

2.4 工藝調整試驗對比

梳棉機型為JWF1203型，品種為JC 9.8 tex集聚紡紗，原料為新疆細絨棉，平均等級3級，平均長度29 mm；馬克隆值4.2，含雜率2.0%，16 mm短絨率8.7%。梳棉后部工藝試驗方案試驗結果如下。

項目 方案1 方案2

刺輥速度/r·min-1900 1 050

除塵刀位置/mm -2 -5

除塵刀角度/（°） 95 105

刺輥與分梳板

入口隔距/mm 0.5 0.4

落棉率/% 1.43 2.13

落棉含雜率/% 29.5 25.4

除雜效率/% 53.70 70.18

生條棉結/粒·g-147 38

16 mm短絨率/% 13.2 14.8

通過試驗對比可以看出，工藝方案2比方案1除雜效率高很多，棉結也少，短絨率有所增加。

2.5 小漏底與刺輥隔距對落棉的影響

入口隔距加大，進入小漏底的氣流量增加，小漏底內部的氣流與落棉的排除就會有所增加。但因為小漏底入口分割附面層深度減少，故第三落雜區排除的落物減少，所以總的落棉率減少，落棉含雜率有所提高。

小漏底出口隔距加大，小漏底出口處靜壓增加，其靜壓的傳導造成漏底內部靜壓增高。同時流出小漏底的氣流量增加，使刺輥與錫林隔距點三角區處和小漏底出口處靜壓增高，造成三角區飛花。所以小漏底與刺輥隔距要適當，隔距過小不利于排除短絨，過大易造成三角區掛花。

2.6 刺輥吸風罩部位對氣流影響

刺輥和錫林帶動的氣流在三角區處混和，通過刺輥與錫林隔距點時一分為二，一部分隨錫林進入后罩板，一部分進入刺輥蓋罩。進入刺棍蓋罩的氣流，由于刺輥與給棉板隔距很小，氣流難以通過，故在刺輥罩下形成高壓區，會有大量氣體逸出，因為氣體中帶有短纖維，如果處理不好就會造成繞羅拉現象，嚴重影響生條質量。

我公司有一臺JWF1203型梳棉機就出現繞羅拉現象，保全維修工采用了多種解決方法：調整刺輥吸風罩位置；處理罩板、羅拉表面毛刺；調整吸風量等都未達到理想效果。最后在吸風罩內放置一根直徑20 mm的鐵管，這種方法雖然解決了繞羅拉問題，但治標不治本，短絨又繞在鐵管上，給值車工清潔帶來麻煩。經過仔細觀察發現，其原因是吸風罩上的密封膠皮軟，由于氣壓大，密封膠皮與羅拉密封不嚴，氣流帶短纖維逸出繞在羅拉上。于是維修人員對該密封膠皮進行更換，利用薄尼龍平帶雙層安裝在護罩上，替換原密封膠皮，問題得到解決，使用效果良好。后期我們又對其他梳棉機也進行了更換。

3 提高刺輥工作區除雜的措施

3.1 合理控制氣流

控制氣流的產生量，刺輥速度對穩定氣流量至關重要，隨著新型針布的不斷出現與改進，增加了刺輥齒密度，采用齒密度和鋒利度來提高分梳度的工藝手段。合理分配各點的氣流（特別是三角區），合理利用罩板、漏底等處的工藝隔距。新型梳棉機由于錫林、刺輥速度高，必須合理利用低壓罩、棉網清潔器、排塵排雜等負壓吸口導流，及時緩解釋放高壓區氣流。合理的氣流補入，有助于穩定壓力，穩定落棉，并托持棉網及自動清潔等功能。

3.2 保持棉層良好的握持狀態

要求握持牢固，保證給棉板和給棉羅拉無毛刺、無彎曲，自調勻整裝置作用靈敏，喂入棉層結構良好，厚薄均勻。

3.3 合理設置刺輥速度

刺輥速度高，分梳度好，但易損傷纖維，過高不利于纖維轉移，紡純棉建議錫林刺輥線速比在2.1以上。

3.4 保持良好的刺輥鋸齒狀態

要提高刺輥工作的分梳除雜質量，除了配置合適規格的刺輥刺條外，還必須要適時更換刺輥刺條，保持其良好的鋒利度、光潔度。

4 結束語

梳棉工序是落棉最多的工序，而刺輥工作區落棉的數量和質量對最終產品的質量及成本都有直接影響。本文分析了影響梳棉機機后落棉的因素，并通過調整刺輥速度、除塵刀位置、刺輥與分梳板隔距、小漏底與刺輥隔距等措施，提高了除雜效率。在保證分梳質量的前提下，合理利用氣流，優化工藝，控制好落棉率，保證落棉質量，是梳棉機刺輥工作區重要的任務。