为满足梳棉机高速高产高质的需求，从增大活动盖板梳棉机梳理力度、扩大梳理弧长、增加梳理面积出发，采取抬高锡林、前后加装金属针布的固定盖板和棉网清洁器配合使用等方法，既能增加对纤维的梳理，又有利于排除棉结、杂质和短绒。随着固定盖板+棉网清洁器的推广使用，全固定盖板梳棉机存在的梳理和排除问题得到解决，也为全固定盖板的推广应用奠定了坚实基础。我公司自2018年初开始对全固定盖板梳棉机进行试验应用，通过不断优化改进，梳理质量明显提升，成纱质量达到活动盖板梳棉机水平，满足了用户的要求。

1 全固定盖板梳棉机

1.1　全固定盖板梳棉机简介

全固定盖板梳棉机就是将活动盖板梳棉机主梳理区的活动盖板及罩板全部用固定盖板及棉网清洁器来取代，实现对纤维的分梳，对结杂以及部分短绒与其他纤维的分离与排除，从而获得一定质量生条的梳棉机。全固定盖板梳棉机一般配置4个~8个棉网清洁器，40多个固定盖板可根据需求任意组合，灵活方便，其他部分与活动盖板梳棉机相同。

全固定盖板梳棉机对纯棉和化纤均适用，但两者存在一定的差别。化纤整齐度好，几乎没有短绒和杂质，对排除的要求较低，主要排除极少的硬丝、并丝、硬块等，一般在刺辊部位就能排除大部分，其主要任务是梳理。而纯棉纤维中杂质和纤维籽屑多，纤维长短不一，强度低易拉断，短绒多，且纤维与纤维之间、纤维与杂质之间相互纠缠包裹，所以除梳理外，分离、排除也是其主要任务。

在全固定盖板梳棉机中，固定盖板与棉网清洁器是根据纤维束的大小或分离程度来配置，表现在所配置固定盖板的数量、针齿密度和隔距不 同。在后部（靠刺辊部位）由于棉束多而大，会配置较少的固定盖板+棉网清洁器，齿密较稀，隔距较宽，一般3个~4个固定盖板配1个棉网清洁器。随着纤维单纤化程度的提高，固定盖板+棉网清洁器组合中固定盖板数量会逐渐增加，一般6个~9个固定盖板配1个棉网清洁器，齿密也会渐增，盖板与锡林隔距渐紧，从而实现渐进梳理。

1.2　全固定盖板梳棉机的优势

（1）全固定盖板梳棉机比活动盖板梳棉机更适于高速高产。一方面，金属针布比弹性针布梳理力度大，并且可以自清洁；另一个方面，固定盖板齿密可以比活动盖板齿密大很多。所以在梳理度上较活动盖板梳棉机有一定的优势。

（2）由于固定盖板不运转，且每根盖板隔距可单独调整，较弹性针布不易变形，所以其与锡林隔距较准确、稳定，不易走动。更换齿条简单快捷，一般不用重新调整隔距。齿条被弹簧和螺母压在曲轨上，如有大棉束通过会被顶起，棉束通过后恢复原状态，不易损伤针布。

（3）没有复杂的活动盖板传动机构，无动力消耗和机件磨损，全机密封性好，生产环境洁净。在设备维修、工艺调整、运转清洁等方面省时省力，可降低工人劳动强度，改善工人劳动条件，节约机配件消耗费用。

（4）可实现梳理隔距单根渐变、固定盖板针布齿形几何参数渐变，与棉网清洁器任意组合，这种配置能更好地梳理纤维，排除结杂和短绒，减少纤维损伤。

1.3　全固定盖板梳棉机还要关注的问题

（1）由于全靠棉网清洁器排除主梳理区结杂和短绒，棉网清洁器较多，对除尘系统保证风压风量的要求更严格。负压太大，易吸走长纤维，太小又不能保证及时吸走短绒杂质而保持清洁。一般该装置要求滤尘静压-120 Pa~-100 Pa，每个棉网清洁器风量约210 m³/h。

（2）对于活动盖板梳棉机，纤维在锡林盖板之间反复交替转移，多次掉头梳理，纤维混和充分。而对于全固定盖板梳棉机，纤维在两针间停留时间短，混和效果略差。活动盖板示踪纤维扩散长度为15.1 m，全固定盖板有鹰嘴结构齿条，混和效果较好，其示踪纤维扩散长度为12.5 m。

（3）生产不同原料时，为了达到梳理与排除的最佳平衡，梳棉机不同部位固定盖板与棉网清洁器的组合、棉网清洁器与刺辊部分落物的分配还要进一步探索。

2 全固定盖板齿条的发展过程

在活动盖板梳棉机中，锡林与活动盖板间是主梳理区，活动盖板梳针有弹性，梳理相对柔和，对纤维的梳理是自由梳理，纤维在两针之间反复交替转移，多次掉头梳理，在这个区域实现梳理、混和、排除功能。

在全固定盖板梳棉机中，固定盖板齿条的设计尤为重要，在开发中要求分梳单元既有较好的穿刺分梳功能，又避免纤维下沉，保持在齿尖反复梳理，还得保证杂质和短绒不充塞固定盖板齿条，能够及时有效地排除，实现自动清洁。固定盖板采用金属针布，梳理力度较大，梳理是接触分梳，主要通过阻梳和滤梳两种方式实现对纤维的梳理，渐进分梳十分重要，否则对纤维损伤会十分严重；混和作用主要是靠固定盖板的齿深来增加容纤量且逐步释放来实现的；结杂短绒靠离心力和清洁器的除尘刀切割气流附面层来实现分离，靠棉网清洁器负压来实现排除。

2.1　普通单列齿条

最初全固定盖板梳棉机装配普通单列齿条，单列齿条就是每根固定盖板上只装一组齿条，见图1。单列齿条上机的棉结和短绒测试结果见表1。由表1可以看出，全固定盖板梳棉机加装单列齿条后，第2天取样检测，棉结去除率较高，达88.6%，只是生条短绒偏高，较活动盖板机台高1.9个百分点；第5天再次取样检测，与第2天相比，棉结去除率由88.6%降低为82.5%，梳理效果变差，棉网清晰度差，但生条短绒率有所改善。为此，我们查找原因并设法改进。顺着锡林回转方向，从后往前依次拆下固定盖板后发现，前几根固定盖板针尖磨损较严重，后面的几根则轻微磨损，每经过一次棉网清洁器后，盖板又会经历一个磨损程度从重到轻的过程。由此可以推断出，在每一个固定盖板+棉网清洁器的组合单元中，前面的盖板分梳作用强，使纤维逐渐下沉到了锡林针布内，后面的盖板分梳作用减弱，经过棉网清洁器后，锡林上的纤维受气流影响上浮至针布表面，又重新开始被梳理。另外，后固定盖板轻微充塞，针齿的齿形、密度或排列需要进一步优化，从而实现自清洁。

2.2　双列齿条

从普通单列齿条的实际梳理情况看，每个小梳理单元，即每根固定盖板除了梳理任务外，还要实现梳理后纤维的提升，为下一个梳理单元的梳理提供条件，实现连续梳理，从而保证每个梳理单元都能充分发挥作用，满足渐进连续梳理的要求。双列齿条采用一根固定盖板上装配两根相同齿条，针齿方向相反，对称安装，一根齿条与锡林针齿平行配置，另一根交叉配置，两根齿条在梳棉机上成对连续安装，见图2。与锡林针齿平行配置的齿条主要起梳理作用，对纤维进行渐进梳理。交叉配置的齿条则主要起提升作用，使下沉到锡林齿根的纤维上浮到齿尖，使每根固定盖板都能充分发挥作用，纤维束在梳理过程中不断地下沉和上浮，交替抓取，通过反复有效梳理，使梳理质量有了明显提高。由于交叉配置的齿条未起到梳理作用，在有限的工作区间内，梳理面积大幅降低。但它的优势就是使用一个周期后可以调换固定盖板的方向，将齿条梳理和提升功能互换，增加了一个使用周期，延长了使用寿命，有利于降低成本。

2.3　踵趾差齿条

为了保证梳理区有效梳理面积，同时使每个梳理单元即每根固定盖板梳理后的纤维能够提升，便开发出了踵趾差齿条。踵趾差齿条就是每根固定盖板上安装一组齿条，并设置较小的踵趾差，使每个梳理单元对纤维实现渐进梳理，齿条宽度较单列齿条窄，较双列齿条每组齿条宽，在固定盖板上留出一个凹陷的光板区，以实现梳理后纤维的提升。

踵趾差齿条梳理面积介于单列齿条和双列齿条之间，通过凹陷光板区形成突变空间，与锡林隔距突然变大，锡林上经前面梳理区分梳后下沉的纤维在离心力和气流的作用下，纤维头端抬起，被下一个梳理单元抓取梳理。通过齿条的踵趾差，实现了每个梳理单元的渐进梳理，排列时齿密从后向前逐渐加密，实现整台车的渐进梳理。

2.4　固定盖板齿形的改进

固定盖板齿条在结构创新的同时，对齿形也进行了改进。加大横向齿密，减小纵向齿密，使针齿纵疏横密，更有利于对纤维的分梳和减少短绒。齿尖鹰嘴式设计，大齿距，增加齿深，形成较长的纤维运动路径，加强了对纤维的控制，对纤维有足够的容纳空间，能够对纤维进行充分混和，并保持良好的自清洁功能。

经过对全固定盖板的结构以及齿条齿形、密度和数量分布排列的改进，实现了针布自清洁，梳理面积和梳理力度适中，梳理充分，棉网清晰，减少了短绒，棉结杂质的去除程度和稳定性都有了较大提升，达到活动盖板的水平，实现了生条质量的持续稳定。

2.5　几种齿条的生条质量对比

经过长期大量数据对比分析，在其他条件相同的情况下，几种齿条的生条质量水平都得到类似结论，即单列齿条的生条质量最差，需要增加齿密来弥补；双列齿条的生条质量适中，和单列齿条的生条一样带纤维籽屑偏多，梳理力度也要略微增加；踵趾差齿条的生条质量最佳，与活动盖板的生条质量相当。

经过几年改进，3种齿条的全固定盖板梳棉机的生条重量短绒率和根数短绒率都与活动盖板相当，生条中纤维籽屑偏多的问题也得到了改善，活动盖板齿条将纤维籽屑从纤维中分离产生短绒，从而将短绒和籽屑分别排除，生条棉结与活动盖板相当。

2.6　双联骨架

固定盖板采用双联骨架配踵趾差齿条效果更佳，双联骨架刚性好，变形极小，锡林与固定盖板横向梳理隔距不易走动，调整隔距也比较方便。

3 全固定盖板梳棉机的应用实践

3.1　全固定盖板应用效果

在这几年对全固定盖板梳棉机的实际应用中，不仅对不同齿条进行了试验，对齿形进行了改进，还对棉网清洁器与固定盖板的组合配置、齿密、工艺隔距等进行了优化。全固定盖板梳棉机的初期配置采用单列齿条，齿密偏大选择，后部起始处密度270齿/（25.4 mm）²，前面达720齿/（25.4 mm）²，后部组合也不理想，工艺隔距偏大，棉网清洁器偏少，生条短绒高，棉结少，质量不稳定。

全固定盖板梳棉机目前采用踵趾差齿条，对齿形也进行了改进，且增加了棉网清洁器数量，调整了组合方式，后部组合中减少固定盖板数量，收紧工艺隔距，减小齿密，前区主要选用齿密为400齿/（25.4 mm）²，仅有4根齿密为550齿/（25.4 mm）²，可以发挥细致梳理纤维的作用。主要目的是在保证梳理的前提下，减少短绒和纤维籽屑，最终使该机的生条质量达到或优于活动盖板梳棉机的质量，且持续稳定。

3.2　全固定盖板梳棉机盖板花分析

无论是重量长度还是根数长度，全固定盖板落物纤维均比活动盖板落物纤维短，其落物中短绒含量也明显比活动盖板落物短绒高，有效纤维损失少。从落物中棉结和籽皮棉结数量来看，活动盖板比全固定盖板高很多，尤其是籽皮棉结数，但喂入筵棉相近时，输出生条的棉结和籽皮棉结相当，为此需要进一步分析其产生原因。

从全固定盖板落物分析中发现，棉网清洁器第1个~第5个（从后往前）排除落物中棉结及籽皮棉结呈渐增趋势，而第6个~第7个排除量开始回落，短绒含量及纤维长度变化不大，一致性较好，从含杂的大小和多少看，越往前，杂质越小，含量越少。

3.3　成纱质量对比

为了减少精梳工序对成纱质量的影响，我们在集聚纺C 14.6 tex品种上做全固定盖板和活动盖板的单机台成纱对比试验，具体数据见表4。其中全固定盖板分别配置单列齿条（降低了齿密）、双列齿条和踵趾差齿条。对比试验中除了梳棉机不同外，在试纺过程中，采用了同原料、同机台、同眼、同锭、同专件。单列齿条全固定盖板的成纱棉结较高，与活动盖板棉结相差较多，高出87.7%，但强力略好于活动盖板梳棉机；双列齿条盖板成纱棉结居中，高出活动盖板梳棉机8.8%，其强力略高于活动盖板；踵趾差齿条盖板成纱棉结最优，比活动盖板梳棉机棉结减少21.4%，其强力略低于活动盖板，其他指标与活动盖板相当。

4 结论

（1）通过这几年对全固定盖板梳棉机的应用，找出了其与活动盖板梳棉机的差距，并与厂家不断进行改进和完善，尤其在固定盖板的齿条齿形方面做了大量长期的跟踪试验，最终找到较为理想的解决方案，同时对固定盖板和棉网清洁器的组合排列及工艺隔距进行优化调整，使全固定盖板梳棉机的应用逐渐走向成熟，半制品和成纱质量达到活动盖板梳棉机水平。

（2）在选用的几种齿条中，对于纯棉品种来说，普通单列齿条不太适用于全固定盖板梳棉机；双列齿条适用于对梳理要求不高的品种，其优点是使用寿命长，成本低；踵趾差齿条较适用于全固定盖板梳棉机生产纯棉品种，配合双联骨架使用效果更佳。

（3）全固定盖板梳棉机在化纤品种上的应用相对较成熟，而生产纯棉品种才刚起步，虽然还有一些理论需要继续探讨与研究，且在实际应用中需不断完善，但目前全固定盖板梳棉机生产纯棉品种的生条及成纱指标已经达到活动盖板梳棉机水平，并且质量持续稳定。