专利名称：顺向聚捻一步纺纱机及一步纺纱方法
技术领域：
本发明属于纺织机械技术领域，涉及新型纺纱设备及纺纱方法的改进，具体说是一种顺向聚捻一步纺纱机及一步纺纱方法。
背景技术：
目前的纺纱技术，有传统的环锭纺和气流纺、摩擦纺、涡流纺、喷气纺等形式。环锭纺纱方法纱线质量好，但由于三大件(锭子、纲领、钢丝圈)的回转运动导致其速度产量不能大幅度提闻。而气流纺、摩擦纺、喷气纺和润流纺基于其成纱的基本原理，有速度闻、广量闻的优势，但其纺纱质量一直不能达到令人满意的水平。要实现高速、高产、高质量纺纱，前提就是要在纺纱机上一方面去除高速回转部件，另一方面还要在纺纱机上实现须条的牵伸、纤维的伸直、纤维的顺向排列、纤维流的并合等目标，才能真正获得高速、高产、高效、高质量的纺纱机。
发明内容
本发明是针对现有环锭纺纱低速低产、消耗大，而现有新型纺纱不能实现高支、高质纺纱的现状，提供一种顺向聚捻一步纺纱机，输送管道及加捻器的合理设计，使纤维在一道设备上实现纤维充分分离、伸直、平行、并合均匀，其结构合理、紧凑，成本较低；还提供一种顺向聚捻一步纺纱方法通过纤维在纺纱机上的顺向凝聚、顺向加捻，使纺纱机实现高速、闻广、闻效、闻质量的目标。本发明的目的是通过以下技术方案实现的
一种顺向聚捻一步纺纱机，包括机架、分梳辊、分梳辊罩壳、喂纤机构、顺向凝聚加捻机构、纱线卷绕机构及吸气装置，机架上设置分梳辊及分梳辊罩壳，分梳辊一侧设置喂纤机构，分梳辊另一侧下方设置一与分梳辊罩壳连通的异型管，其特征在于，所述异型管由一个锥形管和一个梯形管对接而成，锥形管大口径端与分梳辊罩壳连通，锥形管小口径端与梯形管入口端连通，所述梯形管由形成管壁两侧的一对梯型平板和形成管壁上下侧的一对梯形网眼板组成，从梯形管入口至出口端的截面由正方形逐渐变为扁矩形，其出口端的梯型平板宽度最大，而梯形网眼板的宽度最小，梯形管出口端上设置一半圆弧形网眼板，半圆弧形网眼板的轴线与梯形管出口端面平行，所述吸气装置设置在半圆弧形网眼板外侧，在半圆弧形网眼板内形成带负压的U形凝聚区，所述顺向加捻机构为顺向对接于半圆弧形网眼板一端上的旋流加捻管，旋流加捻管的内径轴线与半圆弧形网眼板的轴线重合，旋流加捻管内径与U形凝聚区的弧形完全吻合，形成平直的光滑纱道，旋流加捻管侧壁上倾斜设置进气孔，有一空气压缩机通过管路与所述进气孔接通。压缩空气沿进气孔进入旋流加捻管内，形成前进的旋流完成须条加捻和推动纱线前进。对上述技术方案的改进所述进气孔为2-4个，且沿旋流加捻管侧壁圆周均匀分布，进气孔与旋流加捻管的内径轴线夹角为40° -50°，并与旋流加捻管内腔圆周面相切。对上述技术方案的进一步改进所述梯形管的一对梯形网眼板及半圆弧形网眼板均为不锈钢制成，网眼密度为2800-3200目，所述梯形管的一对梯型平板为不锈钢板。对上述技术方案的进一步改进所述喂纤机构为给棉罗拉与给棉板 或一对喂毛罗拉。对上述技术方案的进一步改进所述锥形管为渐缩圆锥形，锥形管入口形状及尺寸与分梳辊罩壳相吻合，锥形管出口为圆形，其出口直径为8-20mm ;所述梯形管对接于锥形管外壁，其入口端为正方形截面，边长为12-24mm，出口端为矩形截面，矩形长边长为50-100mm,矩形短边长为3_9mm,梯形管长度为80-120 mm。对上述技术方案的进一步改进所述吸气装置包括吸风机及其吸风管，吸风管设置在靠近所述梯形管出口端位置，所述吸风管的材料采用合金或硬塑料，吸风管口形状为梯形。一种采用上述顺向聚捻一步纺纱机的一步纺纱方法，其特征在于，包括如下工艺步骤由喂纤机构将生条喂入分梳辊罩壳内，分梳辊使纤维进一步分离，在异型管内气流使纤维充分伸直、转向，并在异型管末端达到完全平行地凝聚于末端带负压的U形凝聚区，实现纤维在异性管内凝聚，由空气压缩机形成的压缩空气沿进气孔进入旋流加捻管内，最后凝聚的纤维由压缩空气形成前进的旋流完成须条加捻和推动纱线前进，并以平行于U形凝聚区的方式顺向引出，实现须条的顺向光滑加捻，并获得真捻，由纱线卷绕机构卷绕形成纱线。对上述技术方案的改进所述U形凝聚区底部为半圆弧形网眼板，半圆弧形网眼板外部有吸风机连接的吸风管吸风，保持U形凝聚区负压，使纤维顺利凝聚于凝聚区，并在纤维被引出时保持一定张力，使纤维保持伸直状态；旋流加捻管产生前进的旋流，将U形凝聚区内的须条弓I出并加上真捻，得到光滑顺直的纱线。本发明的优点和积极效果是1、本发明的关键之一在于异型管的设计，其一可以使纤维在一道设备上实现纤维充分分离、伸直、平行、并合均匀，其二可以直接在管内设置凝聚区，使纤维顺利凝聚，并使设备机构紧凑、简洁、减少回转部件动力损耗。本发明设备可以使梳理生条可以直接喂入纺纱机，最大限度地减少纺纱工艺道数，同时还能取得较好的纤维伸直平行和均匀度，纺出较高支数的闻质量纱线。实现闻速、闻广、闻效、闻质量的目标。2、本发明的关键之二是旋流加捻管与凝聚区的对接设计。旋流加捻管与凝聚区直接顺向对接，其纱道与凝聚区完全平行吻合，使纤维转移顺利、设备紧凑、简洁，减小了设备尺寸。这种方法可以使纺纱企业最大限度地节能降耗，符合当前的环保大形势。3、本发明的关键之三是在梯形管两侧设置网眼平板，两侧网眼平板 可以保持纤维约束在梯形管内以免形成飞花，但又不影响气流排出。4、本发明所制做的新型纺纱机，其结构合理、紧凑，加工制作方便，
成本较低，有极大的推广价值。5、本发明的方法可以实现低速高产，节能低耗。因为取消了高速回转的加捻部件，如环锭纺的锭子、气流纺的转杯、摩擦纺的尘笼等，出纱速度明显提高，达到了低速高产的目标。6、本发明的方法可以明显提高纱线质量。与其他新型纺纱相比，因为可以在本发明设备上实现纤维伸直、转向、顺向凝聚与加捻，所以，其纱线质量可以明显高于其它新型纺纱方法。7、本发明高效短流程。由于本方法可以在一台设备上同时取得较好的纤维分离度、伸直平行度，以及须条均匀度，得到纤维伸直并沿纱轴取向的纱线，因而，可以以生条直接喂入，达到短流程纺纱的效果。
图1为本发明一种顺向聚捻一步纺纱机的结构 图2为本发明异型管主视 图3为图2的左视 图4为图2的俯视 图5本发明凝聚区的吸风原理示意 图6为本发明旋流加捻管的轴向剖视 图7为本发明旋流加捻管的径向剖视 图8为本发明旋流加捻管与凝聚区的加捻示意图。
具体实施例方式以下结合附图和实施例对本发明作进一步详细描述参见图1-图8，本发明一种顺向聚捻一步纺纱机的实施例，包括机架、分梳辊2、分梳辊罩壳、喂纤机构1、顺向凝聚加捻机构、纱线卷绕机构6及吸气装置，机架上设置分梳辊2及分梳辊罩壳，分梳辊2 —侧设置喂纤机构1，分梳辊2另一侧下方设置一与分梳辊罩壳连通的异型管3。所述喂纤机构I为给棉罗拉与给棉板或一对喂毛罗拉。所述异型管3由一个锥形管3-1和一个梯形管3-2对接而成，锥形管3-1大口径端与分梳辊罩壳连通，锥形管3-2小口端与梯形管3-2入口端连通，梯形管3-2另一端为出口端。所述梯形管3-2由形成管壁两侧的一对梯型平板和形成管壁上下侧的一对梯形网眼板组成。从梯形管3-2入口至出口端的截面由正方形逐渐变为扁矩形，其出口端的梯型平板宽度最大，而梯形网眼板的宽度最小。梯形管3-2出口端上设置一半圆弧形网眼板，半圆弧形网眼板的轴线与梯形管3-2出口端面平行。所述吸气装置设置在半圆弧形网眼板外侧，在半圆弧形网眼板内形成带负压的U形凝聚区4。所述顺向加捻机构为顺向对接于半圆弧形网眼板一端上的旋流加捻管5，旋流加捻管5的内径轴线与半圆弧形网眼板的轴线重合，旋流加捻管5内径与U形凝聚区4的弧形完全吻合，形成平直的光滑纱道。图6、图7所示，旋流加捻管5侧壁上倾斜设置均匀分布的3个进气孔5-1，且沿旋流加捻管5侧壁圆周均匀分布，进气孔5-1与旋流加捻管5的内径轴线夹角为40° -50°，并与旋流加捻管内腔5-2圆周面相切。有一空气压缩机通过管路与所述进气，5-1接通，压缩空气沿进气孔5-1进入，形成前进的旋流完成须条加捻和推动纱线前进。图2-图4所示，上述梯形管3-2的一对梯形网眼板及半圆弧形网眼板均为不锈钢制成，网眼密度为2800-3200目，梯形管3-2的一对梯型平板为不锈钢板。所述梯形管3_2与锥形管3-1连接贯通,梯形管3-2入口端为正方形截面,边长为12-24mm,如棉型为14_左右，毛型为20mm左右；梯形管3-2出口端为矩形截面,边长为(50-100mm)X (3_9mm),棉型为55mmX 3mm左右，毛型为90mmX 5mm左右，梯形管3-2长度为80-120 mm。上述锥形管3-1内径为渐缩圆锥形，锥形管3-1出口内径小于其入口内径。锥形管3-1内径出口为直径8_20mm的圆形,如棉型纤维锥形管3-1内径出口直径为IOmm左右,毛型纤维锥形管3-1内径出口直径为15mm左右。锥形管3-1的壁厚从入口到出口逐渐变厚，锥形管3_1入口形状及尺寸与分梳辊罩壳相吻合，锥形管3-1出口端外径为正方形，锥形管3-1正方形的出口端外径与梯形管3-2正方形的入口端尺寸相吻合，并对接形成的异型管3。在异型管3内纤维输送、凝聚(纤维伸直、平行、转向、凝聚及并合)一步完成。上述吸气装置包括吸风机及其吸风管7，吸风管7设置在靠近所述梯形管3-2出口端位置，所述吸风管7的材料采用合金或硬塑料，吸风管7 口形状为梯形。如图5所示，异型管3末端U型凝聚区4采用圆弧形网眼板，U型凝聚区4半径为3-9mm，根据喂入须条重量不同改变。在U型凝聚区4由外部的吸风机通过吸风管7吸风产生负压，使纤维顺利凝聚于U型凝聚区4，并在纤维被引出时保持一定张力，使纤维保持伸直状态。本发明一种采用上述顺向聚捻一步纺纱机的一步纺纱方法的实施例,包括如下工艺步骤
由喂纤机构将生条喂入分梳辊罩壳内，分梳辊2使纤维进一步分离，在异型管3内气流使纤维充分伸直、转向，并在异型管3末端达到完全平行地凝聚于末端带负压的U形凝聚区4，实现纤维在异性管内凝聚，由空气压缩机形成的压缩空气沿进气孔5-1进入旋流加捻管5内，最后凝聚的纤维由压缩空气形成前进的旋流完成须条加捻和推动纱线前进，并以平行于U形凝聚区4的方式顺向引出，实现须条的顺向光滑加捻，并获得真捻，由纱线卷绕机构6卷绕形成纱线。上述方法中所述U形凝聚区4底部为半圆弧形网眼板，半圆弧形网眼板外部有吸风机连接的吸风管7吸风，保持U形凝聚区4负压，使纤维顺利凝聚于U形凝聚区4，并在纤维被引出时保持一定张力，使纤维保持伸直状态；旋流加捻管5产生前进的旋流，将U形凝聚区4内的须条引出并加上真捻，得到光滑顺直的纱线。具体成纱原理如下1、纤维顺向凝聚方法。纤维输送机构与凝聚区完美并合，使纤维被充分伸直、转向，并顺利在U形凝聚区4内顺向凝聚，输送凝聚过程直接顺畅，在有限的空间内达到了纤维伸直、须条均匀的目标。2、须条顺向加捻方法。纤维在凝聚区并合凝聚后，特殊安装的旋流加捻管5与U形凝聚区4完美对接，将纤维顺向引出，并在旋流加捻管5旋流的作用下施加真捻。当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不限于上述举例，本技术领域的普通技术人员，在本发明的实质范围内，所作出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种顺向聚捻一步纺纱机，包括机架、分梳辊、分梳辊罩壳、喂纤机构、顺向凝聚加捻机构、纱线卷绕机构及吸气装置，机架上设置分梳辊及分梳辊罩壳，分梳辊一侧设置喂纤机构，分梳辊另一侧下方设置一与分梳辊罩壳连通的异型管，其特征在于，所述异型管由一个锥形管和一个梯形管对接而成，锥形管大口径端与分梳辊罩壳连通，锥形管小口端与梯形管入口端连通，梯形管另一端为出口端，所述梯形管由形成管壁两侧的一对梯型平板和形成管壁上下侧的一对梯形网眼板组成，从梯形管入口至出口端的截面由正方形逐渐变为扁矩形，其出口端的梯型平板宽度最大，而梯形网眼板的宽度最小，梯形管出口端上设置一半圆弧形网眼板，半圆弧形网眼板的轴线与梯形管出口端面平行，所述吸气装置设置在半圆弧形网眼板外侧，在半圆弧形网眼板内形成带负压的U形凝聚区，所述顺向加捻机构为顺向对接于半圆弧形网眼板一端上的旋流加捻管，旋流加捻管的内径轴线与半圆弧形网眼板的轴线重合，旋流加捻管内径与U形凝聚区的弧形完全吻合，形成平直的光滑纱道，旋流加捻管侧壁上倾斜设置进气孔，有一空气压缩机通过管路与所述进气孔接通。
2.按照权利要求1所述的顺向聚捻一步纺纱机，其特征在于，所述进气孔为2-4个，且沿旋流加捻管侧壁圆周均匀分布，进气孔与旋流加捻管的内径轴线夹角为40° -50°，并与旋流加捻管内腔圆周面相切。
3.按照权利要求1或2所述的顺向聚捻一步纺纱机，其特征在于，所述梯形管的一对梯形网眼板及半圆弧形网眼板均为不锈钢制成，网眼密度为2800-3200目，所述梯形管的一对梯型平板为不锈钢板。
4.按照权利要求1或2所述的顺向聚捻一步纺纱机，其特征在于，所述喂纤机构为给棉罗拉与给棉板或一对喂毛罗拉。
5.按照权利要求1或2所述的顺向聚捻一步纺纱机，其特征在于，所述锥形管为渐缩圆锥形，锥形管入口形状及尺寸与分梳辊罩壳相吻合，锥形管出口为圆形，其出口直径为8-20mm ;所述梯形管对接于锥形管外壁，其入口端为正方形截面，边长为12_24mm，出口端为矩形截面，矩形长边长为50-100mm，矩形短边长为3_9mm，梯形管长度为80-120 mm。
6.按照权利要求3所述的顺向聚捻一步纺纱机，其特征在于，所述锥形管为渐缩圆锥形，锥形管入口形状及尺寸与分梳辊罩壳相吻合，锥形管出口为圆形，其出口直径为8-20mm ;所述梯形管对接于锥形管外壁，其入口端为正方形截面，边长为12_24mm，出口端为矩形截面，矩形长边长为50-100mm，矩形短边长为3_9mm，梯形管长度为80-120 mm。
7.按照权利要求1或2所述的顺向聚捻一步纺纱机，其特征在于，所述吸气装置包括吸风机及其吸风管，吸风管设置在靠近所述梯形管出口端位置，所述吸风管的材料采用合金或硬塑料，吸风管口形状为梯形。
8.按照权利要求6所述的顺向聚捻一步纺纱机，其特征在于，所述吸气装置包括吸风机及其吸风管，吸风管设置在靠近所述梯形管出口端位置，所述吸风管的材料采用合金或硬塑料，吸风管口形状为梯形。
9.一种采用如权利要求1-8所述顺向聚捻一步纺纱机的一步纺纱方法，其特征在于，包括如下工艺步骤由喂纤机构将生条喂入分梳辊罩壳内，分梳辊使纤维进一步分离，在异型管内气流使纤维充分伸直、转向，并在异型管末端达到完全平行地凝聚于末端带负压的U形凝聚区，实现纤维在异性管内凝聚，由空气压缩机形成的压缩空气沿进气孔进入旋流加捻管内，最后凝聚的纤维由压缩空气形成前进的旋流完成须条加捻和推动纱线前进，并以平行于U形凝聚区的方式顺向引出，实现须条的顺向光滑加捻，并获得真捻，由纱线卷绕机构卷绕形成纱线。
10.按照权利要求9所述的顺向聚捻一步纺纱机的一步纺纱方法，其特征在于，所述U形凝聚区底部为半圆弧形网眼板，半圆弧形网眼板外部有吸风机连接的吸风管吸风，保持U形凝聚区负压，使纤维顺利凝聚于凝聚区，并在纤维被引出时保持一定张力，使纤维保持伸直状态；旋流加捻管产生前进的旋流，将U形凝聚区内的须条弓I出并加上真捻，得到光滑顺直的纱线。
全文摘要
本发明提供一种顺向聚捻一步纺纱机及一步纺纱方法，包括分梳辊及罩壳、喂纤机构、纱线卷绕机构及吸气装置，其特点是分梳辊下方设置锥形管与梯形管形成的异型管，所述梯形管由两块梯形钢板和两块梯形网眼板包围而成，梯形管出口端上设置由半圆弧形网眼板构成的U形纤维凝聚区，实现纤维在异性管内凝聚。凝聚区一侧顺向对接一旋流加捻管，旋流加捻管内径与U形凝聚区形成平直的光滑纱道。压缩空气沿旋流加捻管侧壁的进气孔进入，形成前进的旋流完成须条加捻和推动纱线前进。使纤维在一道设备上实现纤维充分分离、伸直、平行、并合均匀，其结构简单、紧凑，加工制作方便，造价低。本发明一步纺纱方法实现高速、高产、高效、高质量的目标。
文档编号D01H4/02GK103060963SQ20121056948
公开日2013年4月24日 申请日期2012年12月25日 优先权日2012年12月25日
发明者陈国华, 曲丽君, 田明伟, 郭肖青, 王金泉, 迟德玲, 田琳 申请人:青岛大学