技术领域本发明涉及纺织技术，具体是涉及一种用于纺制包芯纱的设备的前罗拉不等速输出机构及纺制包芯纱的方法。
背景技术：
包芯纱是指通过芯纱和鞘纱组合的一种复合纱，其特点为通过外包纤维(鞘纱)与芯纱结合，可以充分发挥各自的优点，弥补双方的不足，扬长避短，优化成纱的结构与特性。目前在环锭细纱机上纺制的包芯纱主要是长丝/短纤维包芯纱，芯纱一般为长丝，外包短纤维；也有相反的设计，但是用途较少。20世纪90年代后出现了短纤维/短纤维包芯纱，这种包芯纱是指以短纤维须条为纱芯，外包另一种短纤维纺制而成的包芯纱。1992年，美国农业部南方研究中心的Sawhney等人研究了一种涤纶短纤维为芯纱，外包棉短纤维包芯纱的生产技术与装置，此装置是传统环锭细纱机经过改装而成的。在纺纱过程中，用传统方法制备的棉和涤纶纤维粗纱分别被牵伸，然后进入隔离槽，牵伸后的粗纱进入三对牵伸罗拉前的控制装置，其上有一个槽导入涤纶纤维，一个开放式弧形板导入棉纤维，芯纱在槽中，棉纤维在板上，根据加捻的方向，棉纱一股在芯纱下面，另一股在芯纱上面。纱绽的旋转带动棉纱缠绕芯纱形成包芯纱。该方法设备机构复杂，改装不方便，且须条运行线路复杂，操作不便(参见A.P.S.Sawhney,C.L.Folk.ImprovedMethodofProducingCotton-coveredPolyesterStaple-coreyamonaRingSpinningFrame[J].TextileResearch,1992,62(1)：21-25.)。专利CN1718887公开了一种“短纤维包缠复合纱生产方法及其装置”的纺制包芯纱的方法，具体工艺过程是在三罗拉牵伸机构的前方加了一个转移胶辊，在转移胶辊的前方加一个带有沟槽的包缠罗拉，喂入不同原料纺成的两根短纤维粗纱，以固定间距进入牵伸区，经牵伸区牵伸后，一根直接输送到包缠罗拉，进入包缠罗拉的沟槽，另一根先转移到转移胶辊上，再输送到包缠罗拉的沟槽里，两根须条在沟槽里捻合为包芯纱。该方法中经过转移胶辊的须条运动线路比较复杂，影响须条的稳定性。另有一种公开报导纺制包芯纱的方法是：两根短纤维须条间隔一定距离经过前罗拉输出，其中一根须条经过一个导槽，导槽装置阻止捻回传递并使该须条转向，从而使该须条的纤维包缠在另一根须条上。该方法的导槽形状尺寸以及安装位置都影响包覆效果(参见任学勤.用环锭纺生产包芯纱的一种新技术[J].纺织机械,2002(1)：15.16.)此外短纤维/短纤维包芯纱在新型纺纱机上已能成功纺出，如在喷气纺中，若将两种不同的短纤维条喂入牵伸装置的后罗拉，则可生产出短纤维包芯纱。但由于新型纺纱机造价高，对前纺工艺要求严格，在我国大量推广具有一定困难。
技术实现要素：
根据以上技术问题，本发明提供一种用于纺制包芯纱的设备的前罗拉不等速输出机构，其特征在于在原环锭细纱机三罗拉牵伸机构中、加装一个传动轴和相应的传动系统；所述三罗拉牵伸机构包括前罗拉、中罗拉、后罗拉以及对应的前胶辊、中胶辊、后胶辊；所述前罗拉由中心轴、活套罗拉和固定罗拉组成，固定罗拉与中心转轴通过沉孔螺栓相固定连接；所述活套罗拉活套在中心轴上，该活套罗拉由加装转轴传动，加装转轴通过齿轮或带传动活套在所述中心轴上的活套罗拉，与前罗拉对应的上胶辊也相应做出改进，所述上胶辊由上胶辊A、上胶辊B，所述上胶辊A、上胶辊B分为对应固定罗拉和活套罗拉两个部分；所述传动系统包括主动轮、从动轮，所述主动轮安装在加装转轴上，所述从动轮活套在中心轴上，与活套罗拉固联，主动轮和从动轮之间经过齿轮连接或带连接。所述罗拉牵伸机构为前罗拉、中罗拉、后罗拉三个罗拉构成的三罗拉牵伸机构。一种纺制包芯纱的方法，该方法以本发明所述的纺制包芯纱的设备为依据，纺制长丝/短纤维包芯纱，其具体工艺过程是：长丝由前罗拉钳口喂入，送入前罗拉的活套罗拉与上胶辊B组成的钳口，长丝被握持并以活套罗拉的表面速度输出，而另一根短纤维须条经后罗拉钳口喂入，经三罗拉牵伸机构牵伸后送入前罗拉的固定罗拉与对应上胶辊A组成的钳口，须条被握持并以固定罗拉的表面速度输出，设定固定罗拉和活套罗拉的速比，并使固定罗拉的输出速度大于活套罗拉输出速度，则短纤维须条的输出速度大于长丝的输出速度，短纤维须条缠绕长丝，捻合纺制为短纤维包覆长丝的包芯纱。一种纺制包芯纱的方法，该方法以本发明所述的纺制包芯纱的设备为依据，纺制短纤维/短纤维包芯纱，其具体工艺过程是：喂入牵伸机构的两根短纤维须条，一根短纤维须条经后三罗拉牵伸机构牵伸后，送入前罗拉的固定罗拉与对应上胶辊A组成的钳口握持输出，而另一根短纤维须条同样经三罗拉牵伸机构牵伸后，送入前罗拉的活套罗拉与上胶辊B组成的钳口握持输出，设定固定罗拉和活套罗拉的速比，并使固定罗拉的输出速度大于活套罗拉输出速度，两根须条在前钳口外汇合，输出速度快的须条缠绕输出速度慢的须条，捻合纺制为短纤维包覆短纤维的包芯纱。所述短纤维可以是天然纤维，也可以是化学纤维，其纤维长度可以是棉型纤维、中长纤维、毛型纤维。本发明的有益效果为:本发明设备具有结构简单，便于在原有环锭细纱机上改装，运转稳定，维修方便，易于推广等特点；该纺制包芯纱的方法具有适应性好，使用范围广，且包覆率高，产品质量稳定，操作方便等特点。本发明设备和方法无论是纺制长丝/短纤维包芯纱，还是纺制短纤维/短纤维包芯纱，都只需要两根须条喂入，因而便于在原有的环锭细纱机上改装，并能保证产品质量，产品包覆率高，且能保证芯纱位于包芯纱的中间位置。发明为了实现前罗拉的不等速输出，前罗拉分为固定罗拉和活套罗拉两部分，两部分分别由前罗拉中心轴和加装转轴传动。加装转轴与活套罗拉之间通过齿轮传动或带传动。本发明改变原有环锭细纱机牵伸机构的前罗拉和前罗拉上胶辊的结构，并加装一根转轴以及对前罗拉的传动部分进行改造，增加一套传动系统，来调整加装转轴的速度，具有运转稳定，拆装维修方便，易于推广等特点。本发明纺制包芯纱的方法具有原料适应性好，既能纺长丝/短纤维包芯纱，又能纺短纤维/短纤维包芯纱，且包覆率高，产品质量稳定，操作方便等特点。附图说明图1为本发明一种实施例的结构示意图。图2为本发明一种实施例纺制长丝/短纤维包芯纱时的工艺流程示意图。图3为本发明一种实施例纺制短纤维/短纤维包芯纱时的工艺流程示意图。图4为本发明一种实施例的前罗拉剖面结构示意图。图5为本发明一种实施例的前胶辊剖面结构示意图。图6a1为本发明一种实施例的前罗拉齿轮传动结构示意图。图6a2为本发明一种实施例的前罗拉齿轮传动结构示意图。图6a3为本发明一种实施例的前罗拉齿轮传动结构示意图。图6b1为本发明一种实施例的前罗拉带传动结构示意图。图6b2为本发明一种实施例的前罗拉带传动结构示意图。图6b3为本发明一种实施例的前罗拉带传动结构示意图。如图，前罗拉中心轴-1、加装转轴-2、固定罗拉-3、活套罗拉-3’，沉孔螺栓-4、上胶辊A-5、上胶辊B-5’、主动轮-6、从动轮-7、齿轮-8、传送带-9。具体实施方式如图所示，对本发明进行进一步说明：实施例1本发明提供一种用于纺制包芯纱的设备的前罗拉不等速输出机构，包括罗拉牵伸机构、前罗拉中心轴1、加装转轴2、主动轮6、从动轮7、皮带9齿轮8；罗拉牵伸机构包括前罗拉、中罗拉、后罗拉、沉孔螺栓4、上胶辊。前罗拉由固定罗拉3和活套罗拉3’两部分组成，对应的上胶辊由5和5’两部分组成。罗拉3与中心轴1通过沉孔螺栓4固定连接；活套罗拉3’活套在中心轴1上，由加装的转轴2传动，轴2通过齿轮8传动活套在轴1上的活套罗拉3’，或由主动轮6、从动轮7、传送带9传动。实施例2本发明所述的纺制包芯纱的方法是以本发明所述的设备为依据的(参见图1—6)。该方法既能纺长丝/短纤维包芯纱，又能纺短纤维/短纤维包芯纱，具有良好的原料适应性。本发明所述的短纤维可以是天然纤维，也可以是化学纤维，其纤维长度可以是棉型纤维、中长纤维、毛型纤维。所述的长丝包括普通化学纤维长丝、高性能纤维长丝、短纤维加捻纱。在纺制长丝/短纤维包芯纱时，其工艺路线是(参见图2)：长丝由前罗拉钳口喂入，送入前罗拉的活套罗拉3’与上胶辊B5’组成的钳口，长丝被握持并以活套罗拉的表面速度输出，而另一根短纤维须条经后罗拉钳口喂入，经三罗拉牵伸机构牵伸后送入前罗拉的固定罗拉3与上胶辊A5组成的钳口，须条被握持并以固定罗拉的表面速度输出，设定固定罗拉和活套罗拉的速比，并使固定罗拉的输出速度大于活套罗拉输出速度，则短纤维须条的输出速度大于长丝的输出速度，短纤维须条缠绕长丝，捻合纺制为短纤维包覆长丝的包芯纱。本方法在纺制长丝/短纤维包芯纱时，不需要对长丝的张力进行特殊的控制，因此可以消除由于张力控制不当或张力不稳定造成的包覆不良。在纺制短纤维/短纤维包芯纱时，其工艺路线是(见图3)：喂入牵伸机构的两根短纤维须条，一根短纤维须条经三罗拉牵伸机构牵伸后，送入前罗拉的固定罗拉3与上胶辊A5组成的钳口握持输出，而另一根短纤维须条同样经三罗拉牵伸机构牵伸后，送入前罗拉的活套罗拉3’与上胶辊B5’组成的钳口握持输出，设定固定罗拉和活套罗拉的速比，并使固定罗拉的输出速度大于活套罗拉输出速度，两根须条在前钳口外汇合，输出速度快的须条缠绕输出速度慢的须条，捻合纺制为短纤维包覆短纤维的包芯纱。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。