宽幅梳棉机的技术分析与应用探讨（上）（紧接上期）
1.2.2活动盖板动态变化情况
对于活动盖板来说，其动态变化对梳理质量的影响更大，尤其宽幅机型。影响梳理效果的梳棉机动态变化因素有：活动盖板热变形、锡林热变形、墙板热变形、不同纤维束通过梳理区域时梳理力大小不同对活动盖板的影响、锡林高速回转时动平衡对锡林筒体全跳动的影响以及温湿度的变化对梳理隔距的影响等等。宽幅梳棉机活动盖板作为细长杆件，温度变化越大其变形越大。我们采取不同的办法来验证温度变化对活动盖板的影响规律。
①我们将活动盖板加热后，实测了解不同结构盖板受热变化情况。发现并非盖板骨越高越好。
②我们对热车状态的活动盖板进行测量，发现活动盖板呈上弓形。随着温度的恢复，上弓的程度随之减小。最大变化量接近0.2mm。分析活动盖板产生热变形的主要原因在于钢边夹与铝合金材质热膨胀系数不同导致。
既然活动盖板热车状态与自然状态差异很大，说明冷车时梳理隔距与热车时梳理隔距有很大变化，对梳理质量的影响是显而易见的。如何解决这个问题？
立达的C70活动盖板除根据不同原料进行不同的凹面设计外，更主要的是采用与铝合金型材相同的针布边夹，以使使用过程中铝合金基体的膨胀与针布的膨胀达到一个较好的动态平衡。
如图：
图8 凹面设计的活动盖板
特吕茨勒公司的TC15采用同样技术，活动盖板初始状态为上弓模式。
这种上弓模式不失为解决活动盖板受热变形的一种有效的方法。受热后，铝合金边夹与盖板骨同样伸长，而盖板上部温度低，伸长量小于盖板下部，活动盖板反变形，同时，锡林的高速运转，锡林中部会产生一定的膨胀，再加上梳理力的作用，活动盖板与锡林之间隔距在整个幅宽范围内达到较均匀的状态，从而保证梳理质量。
这种结构的缺点在于不同原料、不同产量时活动盖板的温度变化是不同的，产量不同，膨胀量也不同，如果针对不同产量预期，设定不同的上弓量，可能会局限产品的使用。目前使用的初始上弓量在什么产量什么原料时可以在热车时达到理想状态？这是值得探讨的。
特吕茨勒公司的TC19i（1280机幅）采用可调节活动盖板结构。
图9 可调节活动盖板结构
这种结构有较明显的特点。
优点：随着温度的增加，活动盖板铝合金骨架伸长，而调节杆材质与边夹材质一致，限制其野蛮伸长，能使活动盖板在使用中一直保持较平整的梳理状态。
缺点：活动盖板不仅受挠度、热变形的影响，同时还受梳理力的影响。实际使用过程中，不同产量时，热态活动盖板变形不同。如何设置初始状态值得探讨。
1.2.3活动盖板数量
我们分析加宽机型参数配置，发现活动盖板数量在增加。这是因为，加宽幅宽后，活动盖板受各种因素的影响其梳理状态不一定完全一致。加大工作区活动盖板数量可以更好地弥补梳理隔距变化的不足，以及每根盖板变化量的不同，增加主梳理区纤维的受梳概率。
1.3. 宽幅梳棉机锡林区安全保护装置的必要性
机幅的增加对锡林周围零件的刚度提出更高的要求。机幅越宽，细长零件产生挠度的变化越大，越容易接针。因此锡林区增加金属保护是预防锡林区零件变形造成使用安全事故的较可靠的手段。
铝合金材质的应用为宽幅产品提供了基础。我们分析为什么宽幅梳棉机得到快速发展：窄幅铸铁盖板重量3.9kg/根，铝合金盖板重量不到2.5kg/根（1280mm），工人在拆卸盖板时劳动强度减轻。为何没有厂家使用铸铁盖板加宽技术，原因除生产制造因素外，铸铁盖板质量大，变形大是主要的原因。同样，如果幅宽增加到一定程度，不仅挠度加大，活动盖板重量甚至超过铸铁盖板，维护时的劳动强度增加，推广应用的概率就会大打折扣。从这个角度来说，幅宽的增加就有一个度的限制。
铝合金活动盖板因为其轻便、不生锈、美观、加工精度高而得到广泛应用。但铝合金的热变形系数几乎是铸铁盖板的两倍，如果没有较好的接针保护，铝合金盖板与锡林接针量增加或者梳理质量不如铸铁盖板，也会影响到宽幅产品的使用和推广。相应的，固定盖板现在普遍采用双联齿条方式，长度越长，重量越大，挠度和热变形越大。重量超过一定量，工人在维护时也会有较大问题。现阶段就限制了机幅宽度的进一步增加。现在新材料不断出现，曾有人考虑将碳纤维材料应用于梳棉机零件，但由于目前碳纤维价格因素，尚未见到应用。
锡林及圆墙板热胀冷缩变化；锡林加宽后高速旋转时跳动量增加；产量不同或原料不同对梳理元器件的影响随幅宽的加大而增加；这些因素都会使主梳理区隔距冷热车发生改变。
对于宽幅梳棉机，锡林区金属保护将是设备的卫士，既是宽幅的需要，也是设备安全生产的保证。
1.4. 剥棉转移区的技术分析
宽幅梳棉机道夫三罗拉转移区的牵伸对棉网转移有较大影响。
我们从加宽梳棉机剥棉罗拉容易缠绕这个现象研究发现：加宽梳棉机后，随着棉网宽度的增加，棉网在转移过程中的牵伸需求加大。这是因为：
——产品加宽后，三罗拉区这些转动体的挠度随之发生变化；幅宽方向的动态隔距状态与静止时不同；高速旋转时三罗拉辊体产生的气流对棉网转移有影响。
——输出的棉网较宽，中间和两边部分的张力不同。中间棉网更容易下垂，这时必须采用较大的牵伸才能顺利将棉网转移到压碎辊中间。否则，没有充分转移的棉网被剥棉罗拉重新抓取，就在罗拉表面形成缠绕。
——宽幅后牵伸变化范围更大，而由于目前通用的三罗拉剥棉结构尺寸所限，通过调整牵伸齿轮的方法来改变不同速度时的牵伸存在一些问题：如低速生头时所需牵伸小而高速生产时所需牵伸大，同一齿轮配置，低高速就存在矛盾：如果低速顺利，高速时纤维转移不彻底，如果高速顺利，低速时牵伸过大，生头就相应困难。最好的办法就是独立传动，牵伸在线调整。这样就可以较好解决低速高速牵伸不同的问题。基于此，使用宽幅机型梳棉机时，如果遇到剥棉罗拉缠绕、道夫返花的情况，我们首先要考虑三罗拉区的牵伸配置是否合理。
如不同机幅压碎辊与剥棉罗拉之间牵伸值对比如表2。
二、宽幅梳棉机的应用
为更好对比不同幅宽设备在涡流纺纱方面的应用情况，我们专门将不同机幅的JSC328和SC6放在同一流程中进行对比。原料：1.33X38mm黏胶纺纱品种：涡流纺50s粘胶纱，具体指标如表3。
从上述纺纱数据可以看出：
①机幅宽度加宽，同等条件下IPI指标略优，纱线强力和强力不匀越好。但吨条耗电稍高，切疵稍高。
②产量越高，宽幅机台单机的吨条能耗越低。
不同机幅梳棉机生产过程中出现的问题：
①机幅宽度增加，清梳联上棉箱气流的排放难度加大。改变气流排放方式，可以提高幅宽方向原料的均匀性，气流排放方式值得研究。
②梳棉机幅宽越宽，速度越高，三罗拉转移区出现的飞花就越多，造成切疵增加。说明随着幅宽加大，转移问题必须引起足够重视。
三、对未来梳棉机发展的遐想
①梳棉机产量的不断提高，给主机厂提出了更多要求。众所周知，有效分梳面积是提高产量的主要办法。增加有效分梳面积不外乎两个途径：横向加大幅宽，纵向增加锡林周围的梳理弧长。从目前产品发展看：幅宽增加有一定的局限性，锡林直径会不会和无纺布梳理机一样，逐渐增加？锡林直径增加，梳棉机高度势必增加，维护难度就会加大；锡林直径增加，高速时的热膨胀会增加，同样切线速度条件下，纤维杂质的离心力反而减小，对梳理质量反而会产生负面作用。因此锡林直径应该和幅宽一样存在一个较经济的范围。
②用户除关注产量的增加，产品质量的稳定，设备状态的动态稳定、智能化是不是未来发展的方向？走访客户时我们了解到，原料种类越来越多，梳棉机不同产量时梳理状态变化很大。一年四季车间的温湿度变化对产品质量的影响众所周知。有什么方法可以减少温湿度对梳理的影响，换言之，梳棉机静态和动态差异很大，有什么方法可以减少动态差异，使梳棉机在使用过程中较少受外在条件的制约而使产品质量稳定，我想这也许是客户更关注的方面。
③分析几十年来存活下来的主机厂商或者市场口碑较好的机型，我们发现，功能的完备并不是客户选择产品的主要方面。梳棉机良好的操作结构、便捷维护的设计、零配件供应及损坏之后的零件便捷更换、故障识别及故障处理时间、工艺调整简单准确才是客户真正关注的方面。打造较好的生态维护系统是梳棉机长久发展的必要所在。
任何产品的发展都有其发展的自然规律。事物的发展总是呈螺旋式上升过程。如梳棉机活动盖板发展就出现过活动盖板工作区根数多——减少工作区盖板根数——增加活动盖板根数这么一个认知不断变化的过程，相信只要梳棉机没有突破性结构变化，宽幅梳棉机也会随着时间的推移，其发展规律会被行业人士认知并逐渐完善。
作者：黄波 浙江锦峰纺织机械有限公司 杨巧云 卓郎新疆智能机械有限公司
编辑：中国纱线网新媒体团队
