一种提高精梳机输出棉条质量的装置及方法与流程

本发明涉及一种提高精梳机输出棉条质量的装置和方法，属于纺纱新技术领域。

背景技术：

随着人们对纺织面料，尤其是对纯棉织物的品质要求越来越高，精梳纱线的应用越来越广泛，越来越多的纺纱厂投入精梳纺纱设备，其中主要设备就是精梳机。目前市场上所有精梳机都是有8个梳理工位，每个梳理工位生成一根精梳条，8根精梳条汇集到牵伸区后被牵伸成一根粗细符合要求的棉条，然后经输出存放部件部件铺放到条筒内，以备后道工序使用。

目前的精梳机牵伸装置都是采用三上三下式牵伸系统，由同一个传动轴驱动，其预牵伸倍数和总牵伸倍数均通过更换相应的皮带轮确定，且在运行过程中牵伸倍数保持不变，因此精梳机输出棉条定量的波动与喂入牵伸机构总的精梳条定量的波动成线性关系。精梳机在工作过程中喂入的棉卷厚薄存有差异、落棉率也是变化波动的，导致精梳机每个梳理工位输出棉条有着较大的重量差异。目前的精梳机仅靠其本身不能解决这一问题，实际生产中通过在精梳机后再设置1-2道并条工序，来消除精梳机输出棉条定量的差异。但是工序的增加不仅需要投入更多的设备、厂房占地、能耗、人工等，更重要的是生产流程的加长造成更多的不稳定性，实际上生产流程的增加对最终产品细纱的质量有非常大的不利影响，例如细纱棉结增加，条干恶化等。中国专利cn208167189u描述了一种具有自调匀整机构的棉精梳机，它是通过控制喂料速度，以改善棉卷在梳理过程中的张力，避免棉卷的积累或断裂，以减小输出棉条的定量差异。然而精梳机输出棉条定量的差异主要由于喂入棉卷的厚薄不匀、各梳理工位落棉的变化、精梳条的意外牵伸及其断头的发生等因素导致，所以仅通过控制喂入棉卷张力的方式对于解决精梳机输出棉条定量的变化是远远不够的。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：对喂入牵伸区的精梳条粗细进行检测，通过及实时改变牵伸倍数，有效地减小喂入精梳条粗细的差异对精梳机输出棉条的定量的影响，提高精梳机输出棉条的质量。

为了解决上述问题，本发明提供了一种提高精梳机输出棉条质量的装置，其特征在于，依次包括：可自由旋转的导条棒、棉条集束器、检测盘组、牵伸系统；所述检测盘组包括一对上圆盘和下圆盘，上圆盘可上下运动，上圆盘一侧设有用于感应上圆盘上下位移的位移传感器；所述牵伸系统依次包括第三罗拉对、第二罗拉对及第一罗拉对，第一罗拉对由第一伺服电机驱动，第三罗拉对、第二罗拉对由第二伺服电机驱动，第二伺服电机由匀整仪器控制。

优选地，所述导条棒与棉条集束器之间设有淌棉板，其为折边状结构。它能有效的改变棉条排列，使得平行排列的棉条在进入棉条集束器7时变成上下排列。

优选地，所述第二罗拉对与第三罗拉对之间设有压力棒。

优选地，所述导条棒通过底座固定于机架上。

优选地，所述上圆盘的中心通过旋转轴承安装在罩盖上，罩盖顶部设有重锤块，重锤块通过罩盖给上圆盘施加一定压力，随着喂入精梳条的粗细，上圆盘上下移动，同时带动罩盖发生相应偏移，位移传感器固定于罩盖上；下圆盘上设有与上圆盘相适应的凹槽；当上圆盘与下圆盘之间的凹槽内没有精梳条经过时，罩盖的两侧底部与机架相接触。

本发明还提供了一种提高精梳机输出棉条质量的方法，其特征在于，采用上述提高精梳机输出棉条质量的装置，多根精梳条经过导条棒后，改变运行方向直接进入棉条集束器或经过可选的淌棉板上下排列地进入棉条集束器，然后经检测盘组，上圆盘对进入的精梳条挤压，检测盘组检测进入的精梳条棉条粗细的变化量，位移传感器将变化量传输到匀整仪器，匀整仪器计算变化量并根据计算值精准地控制第二伺服电机，通过改变第二伺服电机的转速即同时改变了第二罗拉对和第三罗拉对的转速，此时第一罗拉对的转速保持不变，因此第一罗拉对与第三罗拉对之间的牵伸倍数发生了相应的改变。

优选地，所述第一罗拉对的输出端依次设置棉网集束器、由两根转辊驱动的传送带、喇叭口、输出压辊对、圈条盘、棉条桶；输出压辊对由第一伺服电机驱动；被牵伸后的棉网经过棉网收集器集束后形成棉条，该棉条经过由转棍驱动的传送带，进入喇叭口，经输出压辊对后由圈条盘有规律地铺放在棉条桶内。

优选地，当检测到喂入的精梳条相对较粗时，所述匀整仪器根据检测值的变化量控制第二伺服电机转速变慢，此时第一罗拉对与第三罗拉对之间的牵伸变大，因此较粗的精梳条受到较大的牵伸，使得输出棉条更接近目标值；当检测到喂入的精梳条较细时，匀整仪器根据检测值的变化量控制第二伺服电机转速相应变快，此时第一罗拉对和第三罗拉对之间的牵伸倍数变小，因此较细的精梳条受到较小的牵伸，使得输出的棉条定量更接目标值。

本发明使得精梳机输出的棉条定量在规定的小范围内波动，提高棉条的质量。与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、本发明所提供的方法可以使精梳机输出棉条的重量不匀率和条干不匀率大幅度降低；

2、本发明检测盘组上圆盘采用重锤块加压的方式，相比气缸加压更加稳定，且降低压缩空气的消耗及气缸等零配件的使用，节约成本；

3、本发明提供了不同的重锤块施加压力的方式，使得对喂入棉条的检测更精准；

4、本发明所提供的方法适用于棉精梳纺纱，可减少精梳后的并条工序，从而减少用工、厂房使用面积、设备的投入等方面；

5、本发明所提出装置和方法，使用少量棉条即可确定匀整参数，减少了棉条的浪费。

附图说明

图1为本发明提供的提高精梳机输出棉条质量的装置的示意图；

图2为导条棒的示意图；

图3为淌棉板的示意图；

图4为上圆盘的示意图；

图5为精梳机牵伸圈条存放装置的示意图。

具体实施方式

为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。

实施例1-4所采用的装置如图1-5所示，其依次包括导条棒1、淌棉板6、棉条集束器7、检测盘组2、牵伸系统3、精梳机牵伸圈条存放装置等。导条棒1安装在底座24上，导条棒1可灵活旋转，机架28上设有孔27，其与底座24上的内螺纹25对应，平头螺栓26穿过孔27旋入内螺纹25，可将底座24固定在机架28上，如图2所示，8根水平排列的精梳条汇集到导条棒1处同时改变运行方向后，继续并排运行。淌棉板6布置在导条棒1与棉条集束器7之间，淌棉板6呈“折边”形状，如图3所示，其能有效的改变棉条排列，使得平行排列的棉条在进入棉条集束器7时变成上下排列。棉条集束器7与检测盘组2依次布置在导条棒1和牵伸系统3之间位置，检测盘组2是由两个上下布置的上圆盘8和下圆盘9组成，其中下圆盘9中心位置固定不变，上圆盘8中心位置可上下变动，上圆盘8和下圆盘9均由第二伺服电机15驱动。牵伸系统3与检测盘组2统保持一定间距布置，包括沿精梳条14运动方向设置的第三罗拉对10、第二罗拉对11、压力棒13、第一罗拉对12。匀整组件4主要由匀整仪器5、第一伺服电机16、第二伺服电机15等组成。牵伸系统3中各罗拉对是由不同伺服电机驱动的，第一罗拉对12由第一伺服电机16驱动，第二罗拉对11和第三罗拉对10由第二伺服电机15驱动。喂入的精梳条14经棉条集束器7收拢集束后进入检测盘组2，检测盘组2中上圆盘8受到恒定的外力，该受力的方向是沿着两圆盘圆心连线且朝向下圆盘9的圆心，使得它对进入检测盘组2的精梳条14压紧，上圆盘8所受到的恒定外力由重锤块32的重力给与，重锤块32布置在罩盖31上，上圆盘8的中心通过旋转轴承30安装在罩盖31上，如图4所示，当检测盘组2内没有精梳条通过时，罩盖31的两侧壁底端碰到机架28上，上圆盘8与下圆盘9的间距最小，可以防止上圆盘8与下圆盘9发生碰撞，罩盖31的侧壁上设置有位移传感器29，该位移传感器可检测出上圆盘8的位移变化量。根据喂入精梳条14在不同的的定量范围，选择相应的上圆盘8的压力，可通过改变重锤块32的重力实现，上圆盘8受到的压力的选择范围设定为200n～360n，优选230n～330n。检测盘组2有不同的型号，其型号是按照下圆盘9与上圆盘8边到边的最小间距来设定的，最小间距的设定范围为4～17mm，优选5～14mm，特别优选7～12mm。第二罗拉对11与第三罗拉对10的罗拉直径相同，且均由第二伺服电机15驱动，它们之间的牵伸倍数即是第二罗拉对与第三罗拉对的转速比，通过更换带轮来实现，预牵伸倍数范围设定为1.00～2.00，检测盘组是由第二伺服电机15驱动的，精梳条14被检测后从检测盘组2到第三罗拉对10之间所受的张力在设备运转过程中保持不变，并通过更换带轮可以调节，该输送张力参数的设定范围是0.98～1.04，第一罗拉对12与第三罗拉对10的直径是不同的，所以第一罗拉对12与第三罗拉对10之间的总牵伸倍数不仅与各罗拉转速有关，还与其直径大小有关，所以在考虑到罗拉直径不同基础上，分别设定第一罗拉对12与第三罗拉对10的转速来确定总牵伸倍数，其设置范围是8～28。匀整仪器5工作之前需要确定并输入2个匀整参数，一个是调节位置，另一个是调节量，这两个参数对该装置的匀整效果起到十分重要的作用，调节位置参数可以根据生产的工艺进行计算并经实验优化获得，其范围是：600～1200，调节量参数则需要根据棉条的状态通过实验数值计算并优化获得，其设置范围是：-80％～+80％。喇叭口20的大小应根据输出棉条的定量选择，选择范围是4.0～5.0。在牵伸系统3的输出端设置精梳机牵伸圈条存放装置，其包括依次设置的棉网集束器17、由两根转辊18驱动的传送带19、喇叭口20、输出压辊对21、圈条盘22、棉条桶23；输出压辊对21由第一伺服电机16驱动。

一种提高精梳机输出棉条质量的方法：

8根精梳条14经过导条棒1后，改变运行方向经淌棉板6，上下排列地进入棉条集束器7和检测盘组2，上圆盘8对进入的精梳条14挤压，检测盘组2精准地检测到进入棉条粗细的变化量，位移传感器29将变化量传输到匀整仪器5，匀整仪器5计算变化量并根据计算值精准地控制第二伺服电机15，通过改变第二伺服电机15的转速即同时改变了第二罗拉对11和第三罗拉对10的转速，此时第一罗拉对12的转速保持不变，因此第一罗拉对12与第三罗拉对10之间的牵伸倍数发生了相应的改变。被牵伸后的棉网经过棉网收集器17集束后形成棉条，该棉条经过由转棍18驱动的传送带19，进入喇叭口20，经输出压辊对21后由圈条盘22有规律地铺放在棉条桶23内，如图5所示。

当检测到棉条相对较粗时，匀整仪器5根据检测值的变化量控制第二伺服电机15转速变慢，此时第一罗拉对12与第三罗拉对10之间的牵伸变大，因此较粗的棉条受到较大的牵伸，使得输出棉条更接近目标值；当检测到棉条较细时，匀整仪器5根据检测值的变化量控制第二伺服电机15转速相应变快，因此第一罗拉对12和第三罗拉对10之间的牵伸倍数变小，较细的棉条此时受到较小的牵伸，使得输出的棉条定量更接目标值。通过该方法，使得精梳机输出的棉条定量在规定的小范围内波动，提高棉条的质量。

实施例1

(1)本实施例中所使用的原料为细绒棉，精梳机输出条子定量目标值为4.2ktex，总牵伸倍数15，主牵伸隔距3，预牵伸隔距8，喂棉长度4.7，车速460钳次/分，落棉刻度9，落棉率18％。

(2)需要牵伸的条子定量，选择检测盘组的型号为9.0mm，上圆盘压力为280n。

(3)通过更换带轮，输送张力参数选择1.02，预牵伸倍数选择1.4，喇叭口选择4.4。

(4)调节位置参数选择780，调节量参数选择40％。

(5)正常状态下生产500米棉条，从中取10段棉条(5米/段)，棉条测量，其重量不匀率在0.5％，条干3.0％，与相同状态下，不使用该装置情况下所生产精梳棉条的不匀率相比较，不匀率降低39％，同等条件下测试条干，条干指标改善21.2％。

实施例2

(1)本实施例中的原料为长绒棉，精梳机输出条子定量目标值为3.2ktex，总牵伸倍数12，主牵伸隔距6，预牵伸隔距12，喂棉长度4.3，车速420钳次/分，落棉刻度11，落棉率21％。

(2)需要牵伸的条子定量，选择检测盘组的型号为7.0mm，上圆盘压力为230n。

(3)通过更换带轮，输送张力参数选择1.00，预牵伸倍数选择1.25，喇叭口选择4.0。

(4)调节位置参数选择880，调节量参数选择20％。

(5)正常状态下生产500米棉条，从中取10段棉条(5米/段)，棉条测量，其重量不匀率在0.4％，条干2.8％，与相同状态下，不使用该装置情况下所生产精梳棉条的不匀率相比较，不匀率降低44％，同等条件下测试条干，条干指标改善24.6％。

实施例3

(1)本实施例中的原料为细绒棉，精梳机输出条子定量目标值为3.9ktex，总牵伸倍数20，主牵伸隔距3，预牵伸隔距8，喂棉长度4.7，车速450钳次/分，落棉刻度9.5，落棉率20％。

(2)需要牵伸的条子定量，选择检测盘组的型号为13.0mm，上圆盘压力为300n。

(3)通过更换带轮，输送张力参数选择1.01，预牵伸倍数选择1.65，喇叭口选择4.4。

(4)调节位置参数选择778，调节量参数选择45％。

(5)正常状态下生产500米棉条，从中取10段(5米/段)，棉条测量，其重量不匀率在0.45％，条干3.1％，与相同状态下，不使用该装置情况下所生产精梳棉条的不匀率相比较，不匀率降低45.5％，同等条件下测试条干，条干指标改善21.7％。

实施例4

(1)本实施例中的原料为长绒棉，精梳机输出条子定量目标值为3.2ktex，总牵伸倍数18，主牵伸隔距6，预牵伸隔距12，喂棉长度4.3，车速420钳次/分，落棉刻度10，落棉率20.5％。

(2)需要牵伸的条子定量，选择检测盘组的型号为9.0mm，上圆盘压力为270n。

(3)通过更换带轮，输送张力参数选择1.00，预牵伸倍数选择1.5，喇叭口选择4.0。

(4)调节位置参数选择882，调节量参数选择35％。

(5)正常状态下生产500米棉条，从中取10段棉条(5米/段)，棉条测量，其重量不匀率在0.48％，条干2.9％，与相同状态下，不使用该装置情况下所生产精梳棉条的不匀率相比较，不匀率降低42％，同等条件下测试条干，条干指标改善23.7％。