一种五罗拉牵伸系统的制作方法

本发明涉及纺纱领域，尤其是涉及一种用于纤维束牵伸的五罗拉牵伸系统。
背景技术：
：在棉纺设备中，通常使用多跟罗拉对纤维须条进行牵伸，例如在环锭纺细纱机上，使用三跟罗拉对纤维须条进行牵伸，三跟罗拉的转速由慢至快，在输送纤维须条的同时将纤维须条拉长拉细，即实现纤维须条的牵伸。由于工艺需要，在并条、精梳、粗纱、细纱等棉纺工艺流程中会多次对纤维束进行牵伸。传统工艺中，由并条机制成的面条，首先喂入粗纱机，实现对棉条5—12倍的牵伸，形成较细的粗纱并卷绕在筒管上。卷绕后的筒管送到细纱机，粗纱喂入细纱机牵伸装置再进行牵伸，形成更细的细纱卷绕在纱管上。这种传统工艺要获得细纱，需要并条机、粗纱机和细纱机三种纺纱设备，以及条筒和小车等储运设备、运输棉条、粗纱的若干人员配置，或agv机器人、粗纱管输送线等自动输送设备。一些新型纺纱设备可实现缩短工艺流程，例如转杯纺、喷气涡流纺，省去了粗纱工艺，由并条机产出的棉条直接喂入获得细纱，但是由于加捻、成纱的原理与环锭纺不同，无法获得具有环锭纺细纱特点的纱线。技术实现要素：本发明提供了一种五罗拉牵伸系统，解决了由并条机生成的棉条在本发明经过高倍牵伸后加捻，直接获得细纱的问题，其技术方案如下所述：一种五罗拉牵伸系统，包括依次排列的第一罗拉、第二罗拉、第三罗拉、第四罗拉、第五罗拉，与各罗拉形成夹持的是错位安装的胶辊，包括第一胶辊、第二胶辊、第三胶辊、第四胶辊、第五胶辊，棉条从第五罗拉进入，从第一罗拉传出，所述五根罗拉转速由第五罗拉至第一罗拉逐渐加快，相邻罗拉的罗拉中心距为30mm～60mm，罗拉和对应胶辊的偏移距离为0mm～3mm。还包括牵引装置，所述牵引装置采用导条辊，一对导条辊夹持并牵引棉条与第五罗拉有1.1～1.2倍的牵伸效果，用于将纤维拉直。所述五罗拉牵伸系统安装于罗拉座，通过罗拉座固定于机架上，并且五根罗拉的中心连线与水平呈45度。第一罗拉和第二罗拉的罗拉中心距为40mm～48mm，第二罗拉和第三罗拉的罗拉中心距为35mm～45mm，第三罗拉和第四罗拉的罗拉中心距为50mm～57mm，第四罗拉和第五罗拉的罗拉中心距为37mm～48mm。进一步的，第一罗拉和第二罗拉的罗拉中心距为45mm，第二罗拉和第三罗拉的罗拉中心距为39mm，第三罗拉和第四罗拉的罗拉中心距为52mm，第四罗拉和第五罗拉的罗拉中心距为48mm。罗拉和对应胶辊的偏移分为前偏和后偏两个方向，前偏是朝向第一罗拉方向偏移，后偏则相反，所述第一胶辊前偏，第二胶辊、第三胶辊、第四胶辊、第五胶辊后偏。进一步的，第一罗拉和第一胶辊的偏移距离为2mm～3mm，第二罗拉和第二胶辊的偏移距离为0mm～1mm，第三罗拉和第三胶辊的偏移距离为2mm～3mm，第四罗拉和第四胶辊的偏移距离为0mm～1mm，第五罗拉和第五胶辊的偏移距离为2mm～3mm。优选的，第一罗拉和第一胶辊的偏移距离为3mm，第二罗拉和第二胶辊的偏移距离为0.5mm，第三罗拉和第三胶辊的偏移距离为2mm，第四罗拉和第四胶辊的偏移距离为1mm，第五罗拉和第五胶辊的偏移距离为2mm。第五罗拉和第四罗拉的转速比为1～3，第四罗拉和第三罗拉的转速比为3～8，第三罗拉和第二罗拉的转速比为1～2，第二罗拉和第一罗拉的转速比为13～30。一种利用上述的五罗拉牵伸系统的环锭细纱机，所述环锭细纱机中安装有五罗拉牵伸系统，环锭细纱机储存棉条的储棉装置布置在环锭细纱机设备的所在楼层的上层或同楼层。所述五罗拉牵伸系统具有以下有益效果：1.装配此牵伸装置的纺纱设备，由并条机生成的棉条可直接喂入，省去了前道粗纱工序，从而省去了粗纱机、粗纱管储运装置、节约了人力，缩短了纺纱流程、提高效率、节约成本。2.粗纱工序获得的粗纱是有捻度的，由于缺省粗纱工艺环节，直接将棉条牵伸，这种纤维束之间自身缺少束缚，不利于牵伸效果，和后续加捻等工序，成纱质量降低。集棉器的作用在于收缩纱条的宽度，减少飞花和边纤维的散失，使得须条在较紧密状态下牵伸，利于后续加捻等工序，解决以上问题。3.可以在第二罗拉和第四罗拉处，布置两组胶圈与胶圈销，采用长短胶圈配合。胶圈前端形成的弹性钳口(上下销钳口是上销与下销握持纱部分)接近罗拉，减少无控制区，加强对浮游纤维的控制。采用比三罗拉多一组胶圈，为了增加控制效果。附加压力棒隔距块后，牵伸浮游区空间大大减小，加强了对纤维的控制能力，有利于改善条干质量。可进一步提高纺纱效果。4.主动式牵引棉条，一方面为了输送棉条，另一方面增加预牵伸，在棉条喂入第五罗拉前伸直，平行度更好，有利于牵伸。5.使用五罗拉牵伸系统的细纱机，缩短了工艺流程的同时，获得的细纱的加捻、成纱原理与传统环锭纺细纱相同，具备环锭纺细纱的优势，这些优势一般体现在成纱质量上、包括条干、强力、毛羽、粗细节和棉结等。根据实际厂房需要可以将储棉装置布置与与细纱机设备同层或者上一层。6.将五罗拉牵伸系统应用于细纱机上，针对不同支数品种的纱线，在优选的工艺参数范围下，成纱质量更好。附图说明图1是所述五罗拉牵伸系统的结构示意图；图2是细纱机上安装五罗拉牵伸系统时，储存棉条的储棉装置布置在与细纱机设备同楼层并且标注的尺寸的示意图；图3是是细纱机上安装五罗拉牵伸系统时，储存棉条的储棉装置布置在设备的所在楼层的上层的示意图。具体实施方式五罗拉牵伸系统由五根罗拉组成，五根罗拉形状大小相同，可实现一般三罗拉细纱机无法达到的牵伸倍数。由并条机生成的棉条可直接喂入五罗拉牵伸系统，经过高倍牵伸后加捻，直接获得细纱。在牵伸过程中，根据纤维须条牵伸之后的宽窄形状，设计集棉器，随着纤维须条从第五罗拉喂入开始牵伸过程，纤维须条越来越细，集棉器的整体尺寸也越来越小。集棉器的形状均设计为入口宽度大，出口宽度小，起到对纤维须条的集聚和收紧作用。集棉器至少布置于第二、三、四、五罗拉钳口入口位置，其中牵伸罗拉与上胶辊组成钳口，是胶辊与罗拉接触区域，上下销钳口是上销与下销握持纱部分。可提高对棉条纤维的控制，提升成纱质量。集棉器的形状为圆锥体，通过类似于喇叭口的形状用于约束棉条。进一步的，第五集棉器为喇叭口形状，第四、三、二集棉器、第一集棉器的入口宽出口窄。在第二罗拉和第四罗拉处，布置两组胶圈与胶圈销，可采用双短胶圈或长短胶圈配合。第二罗拉处，采用压力棒隔距块。隔距块厚度调节胶圈钳口原始隔距，包含了压力棒隔距块，压力棒隔距块对纤维须条施压，减少浮游区(金属辊为压力棒)。可再在第一罗拉钳口处增加集棉器，配合压力棒隔距块使用。使用此牵伸系统需以主动方式牵引棉条喂入第五罗拉，牵引装置与第五罗拉有1.1～1.2倍的牵伸效果，用于将纤维拉直。牵引装置为图1所示的导条辊8，一对导条辊夹持并牵引棉条。应用了五罗拉牵伸系统的细纱机设备，采用主动方式牵引棉条，储存棉条的储棉装置可根据需要布置在厂房与细纱机设备同楼层，或设备的所在楼层的上层。与传统三罗拉牵伸系统的安装方式相同，五罗拉牵伸系统安装于罗拉座，通过罗拉座固定于机架上。并且五根罗拉的中心连线与水平呈45度。如图1所示，为实施例的五罗拉牵伸系统的示意图，包括第一罗拉11，第二罗拉21，第三罗拉31，第四罗拉41，第五罗拉51。与各罗拉形成夹持的是胶辊，包括第一胶辊12，第二胶辊22，第三胶辊32，第四胶辊42，第五胶辊52。以下是该五罗拉牵伸系统的相关参数：1、罗拉中心距(单位mm)罗拉中心距是各罗拉的中心距离，各个罗拉中心距调节至合适的参数，对纺纱质量有重要影响。一～二罗拉d1二～三罗拉d2三～四罗拉d3四～五罗拉d4参数范围40～4835～4550～5737～48试验参数453952482、胶辊与罗拉距离(单位mm)若下侧各罗拉固定，上胶辊与各罗拉接触，各接触点连线为对称轴，两侧胶辊和罗拉的中心连线本身垂直于接触点连线，为了增加纤维须条在罗拉和胶辊上的包缠角，将上胶辊错位安装，偏移距离和偏移方式见下表，前偏就是朝向第一罗拉方向偏移，后偏则相反。第一胶辊d1第二胶辊d2第三胶辊d3第四胶辊d4第五胶辊d5参数范围前偏2～3后偏0～1后偏2～3后偏0～1后偏2～3试验参数30.52123、牵伸倍数(倍数)这里指的牵伸倍数，是不同罗拉之间的转速比，是由电机和机械传动方式实现的。罗拉转速由第五罗拉至第一罗拉逐渐加快。一～二罗拉二～三罗拉三～四罗拉四～五罗拉参数范围13～301～23～81～3试验参数(21支)261.351.5试验参数(32支)261.361.5试验参数(16支)261.541.5罗拉转速呈倍数关系，即罗拉转速不同，由慢至快，从而在输送纤维须条的同时，将纤维须条拉伸，也就是通常所说的牵伸。这种五罗拉牵伸系统比普通的三罗拉牵伸系统的牵伸倍数更高，与四罗拉的牵伸系统比，牵伸更平缓。装备此牵伸系统的纺纱设备，可以省去粗纱工艺环节，将棉条大牵伸后直接进行下面的加工步骤，例如环锭细纱机方式加捻，或喷气涡流纺方式加捻，最终获得合格的细纱。为了收缩纱条的宽度，减少飞花和边纤维的散失，使得须条在较紧密状态下牵伸，至少在第二至第五罗拉钳口处安装第二集棉器62，第三集棉器63，第四集棉器64和第五集棉器65，各集棉器的尺寸要根据喂入钳口前纤维束的宽度和状态而定。其中集棉器可以采用采用依赖结构尺寸的机械式集棉器，通过类似于喇叭口的形状的通道约束棉条。还可以采用具有负压吸风孔的空气集棉器，若合理设计吸风孔可产生旋转流场，起到对纤维束集聚的作用的同时，可以使纤维束产生一定捻度，增加了纤维之间的约束力，提高牵伸稳定性。在第二罗拉和第四罗拉处分别安装一组胶圈7，可采用双短胶圈或者长短胶圈。胶圈的使用非常普遍，此处比一般的牵伸系统增加了一套胶圈，配合五罗拉牵伸系统，提高系统性能。进一步的，可在第一罗拉钳口处安装第一集棉器61，同时配合第二罗拉胶圈处安装的压力棒隔距块使用，以更好控制纤维束。原理是：压力棒隔距块的主要工作原理是当须条进入牵伸区时，即在胶圈钳口至前罗拉间的浮游区中，增加了压力棒，压力棒的弧形边缘与被牵伸的须条接触，在浮游区内增加了附加摩擦力界，使牵伸区内纤维的摩擦力界分布显著增强，加强了对纤维运动的控制，使纤维的变速点分布能够集中稳定地靠近前钳口，减少了纤维位移量的变化，有利于改善条干均匀度。本文中的压力棒隔距块、胶圈与胶圈销均为现有技术，不在赘述。使用五罗拉牵伸系统，需要棉条牵引装置8主动牵引棉条，一方面为了输送棉条，另一方面增加预牵伸，在棉条喂入第五罗拉前伸直，平行度更好，有利于牵伸效果。如图2和3所示，在细纱机设备上使用此牵伸系统时，储存棉条的储棉装置9可根据需要布置在厂房与细纱机设备同楼层，或设备的所在楼层的上层，这取决于厂房布局或工艺需要。如图2所示标注的尺寸，以及其他工艺参数的选择，在权利要求中已经说明，是在细纱机上安装五罗拉牵伸系统，经过试验获得的不同纺纱品种下优选的参数范围，具有比较完整的纺纱试验结果数据作为支撑。试验证明，五罗拉细纱机在普梳棉总牵伸150倍以下验证21支、16支成纱效果良好，条干及棉结指标接近乌丝特2013公报5％水平。此外，此系统可应用在其他纺纱设备，比较典型的是喷气涡流纺设备。当前第1页12