殷 高 伟
江苏大生集团
摘要:本文简述梯式复合型胶圈的内表面的结构特点,及与普通平光圈和内花纹圈的优缺点,通过梯式复合型胶圈与普通平光圈运行稳定性对比试验,着重探讨改变张力架张力,及改变后牵伸倍数对胶圈运行稳定性试验及其对成纱质量的影响,在进行了一定的理论分析的基础上,摸索出梯式复合型胶圈在纺纯化纤赛络纺过程中的工艺参数,同时通过纺纱实践与新型上销RS-6939S配合使用,表明梯式复合型胶圈是一种充分发挥了平光圈与内花纹胶圈的优点,同时又避免了其缺点的、性能好、稳定性好的新型胶圈。
关键词;梯式复合型胶圈 普通平光圈 运行稳定性 后牵伸倍数 张力架张力 RS-6939S
0. 引言:
在环锭纺细纱机中,上下胶圈的作用是形成附加摩擦力界,使纤维在上下胶圈内受到握持力的控制,通过胶圈的弹性控制使纤维变速稳定集中向前钳口转移,使牵伸后的成纱具有良好的条干和成纱指标。因此保证上、下胶圈运行稳定性,牵伸才能顺利进行,才能较好的进一步松解纤维团,增加纤维的伸直度,使纤维有序地进行平行排列与混合,并在一定的压力下,有效且稳定地控制纤维进行平均移动,从而在一定程度上保证细纱的各项成纱质量指标。反之,则会使牵伸须条搓动、分层、条干恶化、毛羽增加、成纱质量得不到保证。
提高上、下胶圈的运行稳定性,是提高和保证成纱质量的必要途径,而提高其运行稳定性,首先需要提高中罗拉与下胶圈之间的稳定性,使下胶圈的运行速度接近于中罗拉表面线速度。鉴于此笔者开发出“梯式复合型胶圈”。本文着重探讨其在纺纯化纤赛络纺中的运用,并探讨其工艺参数,以供大家参考。
1.梯式复合型胶圈的结构特点
梯式复合型胶圈的结构特点:即外表面采用平光面,内表面两侧采用花纹和中间采用平光面的组合设计,内表面呈现“凹”型面,笔者称之为“梯式复合型胶圈”。两侧的花纹结构可以与中罗拉菱形花纹表面形成“亚啮合”的传动;而中间的平光部分则“贴服”于中罗拉菱形花纹表面。
2.梯式复合型胶圈与普通胶圈的优缺点
普通平光圈:其内表面与中罗拉的接触面打滑比较严重,使用寿命相对内花纹胶圈要长,其使用成本相对比较低。
内花纹胶圈:现有内花纹胶圈内表面基本上为橘纹式,内表面与中下罗拉的接触面打滑相对于内平光圈来说,要稳定一些,但是由于内花纹胶圈与上、下销的前钳口和张力架之间的摩擦也增加了,其使用寿命要比平光圈短得多,且使用一段时间后,在须条运行区内花纹胶圈磨损现象非常严重,成纱质量亦有恶化,使用成本比较高。
为了提高上下胶圈的运行稳定性,同时减少磨损,提高胶圈寿命,也就是说,增大中罗拉对下胶圈的驱动力,同时又要减少对上、下销的前钳口和张力架之间的摩擦,笔者认为“梯式复合型胶圈”可以满足上述要求。
梯式复合型胶圈的内表面结构:在须条运行区域采用平光面,有利于降低上、下销的前钳口和张力架之间的摩擦力;而两侧采用花纹则使胶圈与中下罗拉之间的传动变为类似于齿轮的啮合传动,因而传动相对比较稳定,在很大程度上减少了打滑现象,在同样接触面积上,摩擦力显著加大,提高了主牵伸区的运行稳定性。
3.梯式复合型胶圈和普通平光圈运行稳定性试验
方法:在中罗拉转速相同的情况下,采用不同的张力架张力,对同台同锭上、下胶圈每转5圈记录一次时间,每只胶圈连续测试五组数据,并且算出各自运转的平均速度。
试验条件:品种R40S(赛络纺) 同台同锭 后牵伸倍数:1.214 上销 6833 中罗拉表面线速度:5.13mm/s
表1:张力架张力为第五眼
|
序号
|
胶圈
|
平均速度(mm/s)
|
与中罗拉表面线速度比(%)
|
上下胶圈速度比(%)
|
|
1
|
上圈平光
|
4.8
|
93.57
|
93.57
|
|
下圈复合
|
5.13
|
100
|
|
上圈平光
|
4.68
|
91.22
|
93.21
|
|
下圈平光
|
5.02
|
97.86
|
|
2
|
上圈平光
|
4.74
|
92.4
|
93.31
|
|
下圈复合
|
5.08
|
99.03
|
|
上圈平光
|
4.64
|
90.49
|
94.02
|
|
下圈平光
|
4.94
|
96.24
|
|
3
|
上圈平光
|
4.8
|
93.57
|
93.57
|
|
下圈复合
|
5.13
|
100
|
|
上圈平光
|
4.8
|
93.52
|
93.4
|
|
下圈平光
|
5.14
|
100.13
|
|
4
|
上圈平光
|
4.72
|
92.01
|
92.37
|
|
下圈复合
|
5.11
|
99.61
|
|
上圈平光
|
4.66
|
90.82
|
93.24
|
|
下圈平光
|
5.00
|
97.41
|
表2:张力架张力为第四眼
|
序号
|
胶圈
|
平均速度(mm/s)
|
与中罗拉表面线速度比(%)
|
上下胶圈速度比(%)
|
|
1
|
上圈平光
|
4.76
|
92.69
|
92.57
|
|
下圈复合
|
5.14
|
100.13
|
|
上圈平光
|
4.68
|
91.20
|
93.71
|
|
下圈平光
|
4.99
|
97.32
|
|
2
|
上圈平光
|
4.71
|
91.78
|
92.87
|
|
下圈复合
|
5.07
|
98.82
|
|
上圈平光
|
4.56
|
88.81
|
93.83
|
|
下圈平光
|
4.86
|
94.65
|
|
3
|
上圈平光
|
4.81
|
93.83
|
93.89
|
|
下圈复合
|
5.13
|
99.94
|
|
上圈平光
|
4.74
|
92.30
|
93.52
|
|
下圈平光
|
5.06
|
98.69
|
|
4
|
上圈平光
|
4.73
|
92.12
|
92.49
|
|
下圈复合
|
5.11
|
99.61
|
|
上圈平光
|
4.60
|
89.67
|
93.48
|
|
下圈平光
|
4.92
|
95.93
|
表3:张力架张力为第三眼
|
序号
|
胶圈
|
平均速度(mm/s)
|
与中罗拉表面线速度比(%)
|
上下胶圈速度比(%)
|
|
1
|
上圈平光
|
4.74
|
92.35
|
92.60
|
|
下圈复合
|
5.12
|
99.72
|
|
上圈平光
|
4.61
|
89.94
|
93.79
|
|
下圈平光
|
4.92
|
95.90
|
|
2
|
上圈平光
|
4.69
|
91.41
|
93.05
|
|
下圈复合
|
5.04
|
98.23
|
|
上圈平光
|
4.53
|
88.31
|
93.75
|
|
下圈平光
|
4.83
|
94.21
|
|
3
|
上圈平光
|
4.79
|
93.29
|
93.37
|
|
下圈复合
|
5.13
|
99.91
|
|
上圈平光
|
4.62
|
90.06
|
93.94
|
|
下圈平光
|
4.92
|
95.87
|
|
4
|
上圈平光
|
4.73
|
92.20
|
93.19
|
|
下圈复合
|
5.08
|
98.94
|
|
上圈平光
|
4.56
|
88.90
|
94.22
|
|
下圈平光
|
4.84
|
94.35
|
表1到表3以上3个表格的数据表明:张力架张力的变化,对上下胶圈之间的速度比影响不大。逐渐增加张力架张力时,下胶圈与中罗拉之间的线速度比呈现下降趋势,说明下胶圈与中罗拉之间的打滑现象有所加剧;上胶圈与中罗拉之间的线速度比下降明显。由于张力架张力偏大,增加了下胶圈与下销前沿和下张力架之间的摩擦力,使得胶圈的运行阻力增加,造成下胶圈的运行不稳定,张力偏小,胶圈运行因钳口处阻力大造成胶圈运行不稳,且易在下销与中罗拉间夹下胶圈,同时在纺纱过程中会不断地出现类似于“短粗节”的纱疵,且成纱质量也相对较差,因此笔者选择了“第四眼”。
在中罗拉表面线速度相同的条件下,梯式复合型胶圈与中罗拉表面线速度比高于普通平光圈与中罗拉表面线速度比;但是梯式复合型胶圈与上胶圈之间速度比却低于普通平光圈的,说明了梯式复合型胶圈与上胶圈之间的打滑加剧。
以上数据表明,下胶圈的运行速度加快后,其上下胶圈的速度比有明显的下降,而从上下胶圈与后罗拉之间形成的后区牵伸来看,只有确保两者之间的线速度与下罗拉线速度越接近就越能保证后区的牵伸稳定,也只有确保细纱上下胶圈之间的线速度越接近,就越能保证对须条的稳定输送,才能不产生上下胶圈之间的纤维层变速差异,达到主牵伸区稳定牵伸的目的。
梯式复合型胶圈的平均运行速度高于普通平光圈,那么两胶圈间被控制的纤维运行速度也加快,这不仅使得具有一定捻回数的粗纱,在单位长度范围内捻回数损失增加,而且须条会因承受张力和各处粗细变化,使得须条上的捻回数沿螺旋线方向移动,甚至使须条发生翻转,这样须条的片段由于捻回数分布减小,须条扩散,从而增加了加捻三角区的宽度,在纺纱赛络纺过程中,三角区边缘纤维散失就多,一定程度会恶化成纱质量水平。
鉴于以上情况,笔者认为通过减少后牵伸倍数,降低中罗拉表面线速度,来降低上下胶圈运行速度,可使得粗纱捻回损失少,稳定须条的牵伸力和对须条内各根纤维的控制力,以达到稳定牵伸的目的。
4.减小后牵伸倍数对上下胶圈运行稳定性及成纱质量的影响
以R50S(赛络纺)为例,中罗拉表面线速度为3.235mm/s 后牵伸倍数:1.175 上销 6833
试验方法:在中罗拉转速相同的情况下,随机对两种形式胶圈各抽取10个胶圈,分别对上、下胶圈每转5圈记录一次时间,每只胶圈连续测试五组数据,并算出各自运转平均速度。
表4:梯式复合型胶圈运行稳定性试验
|
序 号
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
|
上胶圈平均速度(mm/s)
|
3.01
|
3.03
|
2.99
|
3.03
|
3.02
|
3.00
|
2.99
|
3.00
|
3.02
|
3.01
|
|
下胶圈平均速度(mm/s)
|
3.15
|
3.17
|
3.16
|
3.15
|
3.14
|
3.14
|
3.14
|
3.13
|
3.16
|
3.13
|
|
上下胶圈速度比
|
95.50
|
95.70
|
94.75
|
96.31
|
96.18
|
95.54
|
95.22
|
95.85
|
95.56
|
96.17
|
|
上胶圈与中罗拉表面线速度比(%)
|
93.04
|
93.70
|
92.43
|
93.70
|
93.35
|
92.74
|
92.43
|
92.74
|
93.35
|
93.04
|
|
下胶圈与中罗拉表面线速度比(%)
|
97.34
|
97.87
|
97.63
|
97.44
|
96.95
|
97.06
|
96.97
|
96.81
|
97.68
|
96.88
|
表5:普通平光圈运行稳定性试验
|
序 号
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
|
上胶圈平均速度(mm/s)
|
2.87
|
2.91
|
2.94
|
2.93
|
2.95
|
2.88
|
2.91
|
2.95
|
2.93
|
2.97
|
|
下胶圈平均速度(mm/s)
|
3.03
|
3.06
|
3.10
|
3.12
|
3.12
|
3.04
|
3.08
|
3.11
|
3.09
|
3.13
|
|
上下胶圈速度比(%)
|
94.67
|
95.10
|
94.75
|
94.15
|
94.78
|
94.87
|
94.24
|
94.60
|
94.71
|
94.93
|
|
上胶圈与中罗拉表面线速度比(%)
|
88.81
|
89.96
|
90.92
|
90.69
|
91.34
|
89.16
|
89.83
|
91.06
|
90.60
|
91.85
|
|
下胶圈与中罗拉表面速度比(%)
|
93.81
|
94.60
|
95.95
|
96.32
|
96.37
|
93.98
|
95.32
|
96.25
|
95.66
|
96.76
|
表6:成纱质量数据如下
|
胶圈类型
|
条干
|
-40%
|
-50%
|
+35%
|
+50%
|
+140%
|
+200%
|
+280%
|
|
梯式复合型胶圈
|
13.28
|
155
|
6.5
|
248
|
34
|
180
|
62
|
21.5
|
|
普通平光圈
|
13.62
|
248
|
15
|
296
|
44
|
218.5
|
67
|
25.5
|
表4、表5、表6说明,通过减少后牵伸倍数,梯式复合型胶圈运行速度明显高于普通平光圈;梯式复合型胶圈与中罗拉速度比高于普通平光圈与中罗拉的;其上下胶圈的速度比也基本上接近于普通平光圈速度比。同时质量数据亦得到了一定的改善。
5.与RS-6939S上销配合使用
R40S(赛络纺)后牵伸倍数:1.175
表7
|
胶圈类型
|
条干
|
-40%
|
-50%
|
+35%
|
+50%
|
+140%
|
+200%
|
+280%
|
|
梯式复合型胶圈
|
12.92
|
109
|
2.9
|
172.8
|
12.1
|
66.1
|
19.2
|
8.3
|
|
普通平光圈
|
13.12
|
161.3
|
8.3
|
207.9
|
11.3
|
69.2
|
18.8
|
7.5
|
表7说明,采用梯式复合型胶圈后,成纱质量得到一定的的提高。是由于RS-6939S型上销是在SX-6833的基础上经创新设计而成,通过把上胶圈销前缘加长并配以与其长度相匹配的专用上胶圈,使上胶圈销在下胶圈销前缘到前罗拉钳口的浮游区中增加一段包围弧,形成曲线牵伸,由此减小前区浮游区长度,充分发挥胶圈控制纤维和弹性浮动钳口的优势,加强了对浮游区中浮游纤维的控制力,从而保证所纺细纱的均匀性,提高成纱质量;同时也使牵伸力、控制力,以及摩擦力均相应增大,使上下胶圈运行稳定性受到一定影响。而下胶圈内表面的两侧花纹,基本上解决了下皮圈和中罗拉之间传动滑移问题,使得上下胶圈运行稳定性得到进一步的提高,从而保证了成纱质量的稳定和提高。
6.结语:
6.1由于梯式复合型胶圈内表面结构的特殊性,为防止对胶圈两边加压位置的偏离,造成两边不同步,因此在使用过程中,必须做好前胶辊、中上罗拉及后胶辊的三线平行工作。
6.2梯式复合型胶圈是一种能够有效提高下胶圈运行速度及稳定性,又能改善成纱质量水平,尽量避免了现有细纱胶圈的缺点,充分发挥胶圈优点的新型细纱胶圈。
6.3应用梯式复合型胶圈应注意:平光胶圈的运动速度因滑溜率影响而低于中罗拉表面线速度,后牵伸倍数低于计算倍数。梯式复合型胶圈和中下罗拉滑溜率小,牵伸纱条的运行速度增快,使它的后区实际牵伸倍数接近于设计牵伸倍数,大于应用平光胶圈时的牵伸倍数,为了使进入前牵伸区的牵伸纱条保持足够的捻回数,加强对须条内各根纤维的控制力和稳定须条的牵伸力,改善成纱条干均匀度,梯式复合型胶圈应比普通平光胶圈适当减小后牵伸倍数。
6.4使用梯式复合型胶圈,可以适当的减小张力架张力,以减小内表面两侧花纹对下销前沿及与下张力架之间的摩擦力和对胶圈的磨损。
本文仅仅通过改变张力架张力和后牵伸倍数两个方面,来研究上下胶圈运行稳定性,并摸索出该胶圈在纯纺化纤赛络纺中的工艺参数。由于笔者水平有限,仅作抛砖引玉的作用,相信随着众多同行和胶圈厂的努力以及试验的进一步深入,使用效果可能会更好。