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国产梳棉机的技术发展与展望.pdf
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1、第 51 卷 第 10 期2023 年 10 月Cotton Textile Technology国产梳棉机的技术发展与展望倪敬达1,2 任光业1(1.江南大学,江苏无锡,214122;2.青岛宏大纺织机械有限责任公司,山东青岛,266101)摘要:简要回顾了国产梳棉机的发展历程,在分析国内外新型梳棉机技术特点的基础上,展望了梳棉机和梳理技术的发展方向。介绍了国产梳棉机不同发展阶段的技术特点,将国产梳棉机大致分为四代。总结了近几十年国内外梳棉机取得的技术进步,包括增加梳理面积、单刺辊和三刺辊的配置、锡林直径的设定、活动盖板的转向和根数以及在线检测技术的进步等。展望了梳棉机的发展方向,包括应用双
2、区活动盖板工艺、全固定盖板梳棉机、自动生条技术等。认为:国产梳棉机已经取得了长足的进步,实现了高速、高产、高质的发展目标;应进一步提高可靠性、稳定性和易维护性,超越国际先进水平。关键词:梳棉机;锡林;刺辊;梳理面积;活动盖板;模块化;圈条器中图分类号:TS112 文献标志码:B 文章编号:1000-7415(2023)10-0069-06Technology development and prospect of domestic carding machineNI Jingda1,2 REN Guangye1(1.Jiangnan University,Wuxi,214122,China;2
3、.Qingdao Hongda Textile Machinery Co.,Ltd.,Qingdao,266101,China)Abstract Development history of domestic carding machine was briefly reviewed.On the basis of analyzing technology characteristics of new carding machines at home and abroad,development directions of carding machine and carding technolo
4、gy were prospected.Technology characteristics in different development stages of domestic carding machines were introduced,domestic carding machines could be roughly divided into four generations.Technology progress of carding machines at home and abroad in recent decades was summarized,including th
5、e increase of carding area,configuration of single and three licker-in,setting of cylinder diameter,steering and number of movable flat and the progress of online testing technology.Development direction of carding machine was prospected,including application of double-zone movable flat technology,f
6、ull fixed flat carding machine,automatic card sliver technology and so on.It is considered that domestic carding machine has made great progress and achieved the development goal of high speed,high yield and high quality.It is necessary to further improve the reliability,stability and easy maintenan
7、ce to realize the overtaking of the international first-class carding machine.Key Words carding machine,cylinder,licker-in,carding area,movable flat,modularity,coiler梳棉是棉纺工艺流程中的关键工序之一,梳棉机也被称为纺纱工艺的“心脏”。在梳理过程中,梳棉机将纤维束分梳成单纤维,纤维被均匀混和,并清除尘杂疵点和短绒,其对成纱质量和生产成本都有决定性的影响。我国从新中国建立初期就开始了梳棉机的研制工作,曾多次组织相关科研院所、高校及企
8、业进行梳棉机的联合攻关,实现了国产梳棉机从无到有、从弱到强的发展历程。进入 21 世纪以来,以研发 JWF 系列新型梳棉机为代表的设备制造企业,紧跟国际先进梳棉机工艺结构和制造技术,进行了大量的工艺技术创新和专项工艺试验,取得了巨大的进步。1 国产梳棉机的发展历程国产梳棉机经过了 70多年的创新发展,形成了第一代至第四代梳棉机,梳棉机产量由5.5 kg/h提高到了 180 kg/h,锡林速度由 178 r/min提高到580 r/min。1.1第一代梳棉机(11系列梳棉机)1950 年,原青岛纺织机械厂以日本丰田、英国泼拉脱梳棉机为基础,设计试制了 1181型弹性作者简介:倪敬达(1982),
9、男,在读博士研究生,收稿日期:2023-07-25】【69第 51 卷 第 10 期2023 年 10 月Cotton Textile Technology针 布 梳 棉 机,型 号 包 括 1181、1181A、1181B、1181C、1181D、1181E、1181F、1182及改公制后的A181C。其中,1181E 型和 1181F 型梳棉机产量相对较高。第一代梳棉机的主要技术特征:棉卷喂入,采用弹性针布,斩刀剥棉,小卷装,万锭需要配梳棉机 40台以上,工人换卷劳动强度较大1。其中,原青岛纺织机械厂生产的 1181A 型梳棉机锡林速度 180 r/min,产量 5 kg/h6 kg/h2
10、。1.2第二代梳棉机(A系列梳棉机)1958年,原纺织工业部根据纺织工业发展的需要,在青岛成立了高产梳棉机研究试验工作组,开展了高产梳棉机的研究设计和制造生产工作,研 发 的 梳 棉 机 型 号 包 括 A184、A185、A186、A187、A189、A190A、A186C、A186D、A186E、A186F 等34,开创了我国研究、制造高产梳棉机的新纪元。1983 年至 1988 年生产的 A186D 型梳棉机主要特点:从提高刚性、提高安装精度、多用滚动轴承、简化传动机构、利于提高运转稳定性等方面改进设计结构;增加吸尘装置,改善质量与劳动条件(如车肚棉吸罩);用双速电机传动道夫代替无级变速
11、箱,增加离心开关,以连锁刺辊道夫工作速度;改用三角带传动圈条器,减少噪声、振动和齿轮磨损;选用质量好的元器件,运转稳定可靠,并配光电自停装置,防止事故;盖板曲轨作淬火处理,延长使用寿命;改进安全罩,便于清洁工作。第二代梳棉机的主要技术特征:开始配用金属针布,三罗拉或四罗拉剥棉,加大卷装,增加吸尘、落棉等措施,单台梳棉机产量可达 15 kg/h20 kg/h。1.3第三代梳棉机(FA系列梳棉机)1984年,原青岛纺织机械厂联合国内一些纺织研究院所、高校和企业承担了棉纺 FA 系列梳棉机的设计试制任务,在对梳棉机各单元部件进行试验研究的基础上,吸取了国际先进技术,设计开发了 FA201型梳棉机。此
12、后,在此基础上设计开发了 FA201A、FA201B、FA203、FA231等型号梳棉机。同时,原山东胶南纺机厂设计开发了FA202、FA202B、FA204、FA206、FA208 等型号梳 棉 机,江 阴 机 械 厂 设 计 开 发 了 FA212、FA212B、FA213、FA218、FA219 等型号梳棉机。1991年,原郑州纺织机械厂承担了国家“八五”重点科技攻关项目“开清梳联合机”的研制,在消化吸收国外 DK715、DK740、C4、DK803、DK903 等型 号 梳 棉 机 的 基 础 上,设 计 开 发 了 FA221、FA223、FA224、FA225等型号梳棉机。FA20
13、1 型梳棉机主要特点:产量 30 kg/h40 kg/h,锡林速度 330 r/min360 r/min,刺辊速度 800 r/min930 r/min;抬高锡林,增大锡林有效分梳面积;增设分梳板及固定盖板,以加强预梳和整理分梳;采用 0.56 mm 小踵趾差盖板,提高锡 林 盖 板 间 分 梳 效 能;采 用 新 型 JT71A 型 和JT68A 型锡林道夫针布;采用新型三罗拉剥棉;采用新型传动,主电机装有离心块式摩擦离合器,用张力尼龙平皮带传动锡林,刺辊、道夫采用双速电机,结构简单实用;全机吸尘系统机上四点连续吸,每台设有单机滤尘箱,总风量 1 500 m3/h,机下车肚花和滤尘箱网花由机
14、外吸尘系统间歇吸,其风量 3 000 m3/h 左右;全机设有多种安全自停装 置;安 全 罩 有 半 封 闭 和 全 封 闭 两 种 供 用 户选用5。第三代梳棉机主要技术特征:适用于22 mm76 mm的纤维,用棉箱或棉卷喂入,产量 20 kg/h80 kg/h,抬高锡林,增大锡林有效分梳面积;增设分梳板及固定盖板;采用 0.56 mm 小踵趾差盖板,方向反转;采用新型三罗拉剥棉;全机吸尘系统机上连续吸;全机设有多种安全保护措施。1.4第四代梳棉机(JWF系列梳棉机)以 JWF 系列梳棉机为代表的第四代梳棉机的发展分两个阶段。第一个阶段是在消化吸收TC03、C60、MK6 等型号梳棉机的先进
15、技术并结合我国研究高产梳棉机经验的基础上,推出了JWF1201、JWF1202、JWF1203、JWF1204、JWF1205、JWF1206、JWF1207 等型号高产梳棉机;这些机型虽然达到了高产高速的目标,但在可靠性、稳定性、智能化等方面相对于国际一流梳棉机还有一定的差距,处于跟随国外高产梳棉机先进技术水平阶段。第二个阶段是随着我国科技水平的不断发展,声、光、电、气、变频传动、伺服电机、计算机、在线检测及智能调整等新技术广泛应用于高产梳棉机设计上,不断提高了梳棉机的可靠性、稳定性,保证了生产流程的连续、平稳运行6;其代表机型有青岛宏大纺织机械有限责任公司的 JWF1211 型、JWF12
16、13 型、JWF1217 型梳棉 机 和 郑 州 宏 大 新 型 纺 机 有 限 责 任 公 司 的JWF1216型、JWF1218型梳棉机。这些梳棉机的整体技术水平已经达到了国际先进水平,并且在】【70第 51 卷 第 10 期2023 年 10 月Cotton Textile Technology生条棉结、短绒等核心技术质量指标和对色纺、差别化纤维等纺纱品种的适应性方面达到了国际领先水平,整体上已经可与国际一流高产梳棉机并驾齐驱。JWF1217 型梳棉机的主要特点:单机最高出条速度可达 450 m/min;采用整体铸造的锡林、道夫及锡林墙板,稳定性好,热膨胀系数小,确保设备在高速高产的状态
17、下分梳工艺隔距的稳定性和精确性;梯形机架,结构简单,支撑性强,精度高,隔距稳定;锡林进一步抬高,梳理弧长 3 m,工作幅宽 1.3 m,梳理面积 3.9 m2;活动盖板数量增加到 108根,参与分梳的活动盖板数量增加到 38根,锡林盖板隔距调节点增加至 9 处;固定盖板前 10后 10,棉网清洁器前 3后 3;锡林道夫、锡林刺辊、道夫三罗拉、给棉罗拉刺辊均采用摆动式隔距调节方式;采用大直径给棉罗拉,加强对纤维握持,刺辊采用单独变频电机传动,给棉采用伺服电机控制;采用四位一体自调匀整系统;全方位的智能安全防护措施,采用锡林接针保护、梳理区温度监控、金属检测等防护功能,全方位提升梳棉机安全性能;可
18、自动检测和统计各电机的耗能和负载情况、各部位针布器材使用周期,并显示报警信息、生条粗细节和不同长度生条的重量不匀率等7;可配置棉结、落杂、锡林盖板隔距在线检测等智能化装置。第四代梳棉机的主要技术特征:最高产量180 kg/h;进一步抬高锡林,梳棉机幅宽增加到1 200 mm、1 300 mm 和 1 500 mm,增大了锡林有效分梳面积;增设棉网清洁器和增加固定盖板配置数量,可根据原料特性选择棉网清洁器和固定盖板数量;锡林、刺辊、活动盖板、道夫、大压辊、圈条器等采用单独变频器或伺服电机控制,工艺调节更灵活;全机吸尘系统流线型设计,可对不同位置落棉分别进行回收,降低生产成本;全方位的智能安全防护
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