CN101591823A - 用于环锭纺纱机的纤维排列控制装置及其加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于环锭纺纱机的纤维排列控制装置，包括前罗拉对和摇架加压装置，摇架上安装有上装置底座，上装置底座位于纺纱三角区前，上装置底座上设置有上装置第一喷嘴部件和/或上装置第二喷嘴部件；上述各喷嘴部件均包括导管和设置在导管前端的气流控制喷嘴；所述上装置第一嘴部件的气流控制喷嘴对准所述前罗拉对的下罗拉，以将气流喷向纤维束；所述上装置第二喷嘴部件的气流控制喷嘴对准所述前罗拉对的上罗拉，以将气流喷向该上罗拉。该装置通过改变纺纱三角区前的纤维排列状态，能有效地使纱线毛羽、强力、纤维损失等指标得到明显地改善。与此同时，本发明中还公开了利用上述纤维排列控制装置在纺纱过程实现对纤维排列的控制方法。

Description

用于环锭纺纱机的纤维排列控制装置及其加工方法

技术领域

本发明涉及一种环锭纺纱系统，特别涉及一种用于环锭纺纱机的纤维排列控制装置和其在环锭纺纱过程中纤维排列的控制方法及其利用具有该纤维排列控制装置的纺纱机进行纺纱的方法。

背景技术

利用传统的环锭纺纱机进行纺纱过程中，经牵伸的纤维束以一定宽度离开前罗拉对后，立即被加工成纱线，此时，在纤维束与纱线之间的区域就形成了纺纱三角区，由于纺纱三角区中纤维不能很好地被控制，致使纤维束中外围的纤维失散或不能被捻入纱中而伸出纱外形成“毛羽”，另外，由于在加捻过程中纺纱三角区内各根纤维所受的张力不均匀，造成纤维在承受拉力时，纱线的强力低于纱线径向截面内各根纤维承载能力的总和。所以，传统环锭纺纱机的成纱质量指标，如毛羽、强力、调干均匀度和纤维损失等都存在着很大的不足。为了使传统的环锭纺纱技术在成纱质量上有很大的提高，改善加捻前纤维的排列状态，使纤维平行、伸直并互相紧密排列就显得非常关键和必要。

目前，改善纤维排列的方法主要是在前罗拉的前方利用负压吸气的方式将纤维排列在一起，例如：K.P.S.Cheng(郑国宝)等在《Textile Research Journal》(纺织研究杂志，Vol.73，No.4，2003)中阐述如何利用负压吸气方式将纤维进行排列，再如：公告号为CN1446960，公开日为2003年10月8日的中国发明专利中公开了一种《环锭细纱机的紧密纺纱装置》，包括牵伸罗拉对、罗拉座和摇架加压装置，并设有两端固定在相邻两罗拉座上且带吸风口和排气口的吸气管，套在吸气管外且在在对应于吸风口位置的圆周方向开有凝聚槽的凝聚套，卡在凝聚套滑槽内的张紧装置，套在凝聚槽和张紧装置上的透气输送圈及其传动加压装置，该加压装置安装于摇架体前爪上。上述对纤维进行排列的技术方案均是利用负压吸气原理，并且所涉及到的机器结构较为复杂。另外，X.G.Wang(王训该)等在《Textile Research Journal》(纺织研究杂志)Vol.67，No.4，1997中公开了一种利用气流喷嘴改善纱线毛羽的方法，其喷嘴是位于前罗拉与导纱钩之间，喷嘴的气流是环绕纱线轴线方向，只能对成纱的毛羽产生影响，不能影响纺纱三角区附近的纤维分布。

发明内容

针对上述现有技术，本发明提供一种用于环锭纺纱机的纤维排列控制装置，该装置通过改变纺纱三角区前的纤维排列状态，以及在纺纱三角区后的纤维包缠控制状态，能有效地使纱线毛羽、强力、纤维损失等指标得到明显地改善，从而使成纱质量得到根本的提高。与此同时，本发明中还提供了利用上述纤维排列控制装置在纺纱过程实现对纤维排列的控制方法及利用具有该纤维排列控制装置的纺纱机进行纺纱的方法。

为了解决上述技术问题，本发明用于环锭纺纱机的纤维排列控制装置予以实现的一种技术方案是：包括前罗拉对和摇架加压装置，摇架上安装有上装置底座，所述上装置底座位于纺纱三角区前，所述上装置底座上设置有上装置第一喷嘴部件和/或上装置第二喷嘴部件；上述各喷嘴部件均包括导管和设置在导管前端的气流控制喷嘴；所述上装置第一嘴部件的气流控制喷嘴对准所述前罗拉对的下罗拉，以将气流喷向纤维束；所述上装置第二喷嘴部件的气流控制喷嘴对准所述前罗拉对的上罗拉，以将气流喷向该上罗拉。

本发明用于环锭纺纱机的纤维排列控制装置予以实现的另一种技术方案是：包括前罗拉对和摇架加压装置，纺纱机机架上且位于纺纱三角区后的位置处设置有下装置喷嘴部件，所述下装置喷嘴部件包括导管和设置在导管前端的气流控制喷嘴；所述气流控制喷嘴对准所述前罗拉对的钳口，以将气流吹向纺纱三角区。

本发明用于环锭纺纱机的纤维排列控制装置其实现的技术方案还可以是综合上述两种装置形成一个具有三个喷嘴部件的纤维排列控制装置。

本发明中用于环锭纺纱机的纤维排列控制方法，包括步骤：在纺纱三角前导顺纤维排列，即：利用所述上装置第一喷嘴部件的气流控制喷嘴吹出的含有改善纤维性能和/或减少静电的雾状介质，并在导纱罗拉的牵引下，将纤维束平顺、紧密地排列在一起；或/和：在纺纱三角前润湿、清洁上罗拉表面，即：在前罗拉上方，利用所述上装置第二喷嘴部件的气流控制喷嘴吹出的含有改善纤维性能和/或减少静电的雾状介质，清洁、润湿前罗拉对中上罗拉的表面，使处于钳口处的纤维排列形态得到有效控制，并减少纤维的损失。

本发明一种环锭纺纱机的纺纱方法，利用具有包括由上装置第一喷嘴部件、上装置第二喷嘴部件和下装置喷嘴部件构成的纤维排列控制装置的环锭纺纱机；其纺纱方法包括以下步骤：

(1)在纺纱三角前，导顺纤维排列，即：利用所述上装置第一喷嘴部件的气流控制喷嘴吹出的含有改善纤维性能和/或减少静电的雾状介质，并在导纱罗拉的牵引下，将纤维束平顺、紧密地排列在一起；

(2)在纺纱三角前，润湿、清洁上罗拉表面，即：利用所述上装置第二喷嘴部件的气流控制喷嘴吹出的含有改善纤维性能和/或减少静电的雾状介质，清洁、润湿前罗拉对中上罗拉的表面，使处于钳口处的纤维排列形态得到有效控制，并减少纤维的损失；

(3)在纺纱三角后，分散纤维束中的表面纤维，即：利用所述下装置喷嘴部件的气流控制喷嘴吹出的含有改善纤维性能和/或减少静电的雾状介质，将上述纤维束的外围纤维吹散；

(4)最后，利用锭子和钢丝圈的加捻动作以及纱线运动产生的反向气流，将吹散的纤维重新缠绕在纱线主干上。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：利用具有本发明纤维排列控制装置的环锭纺纱机进行纺纱过程中，对纺纱三角区周围纤维的形态控制可有效地改善纤维的排列整齐度和紧密度，这不但可以提高纱线的强力和减少毛羽，而且还可以减少纤维损失，提高纤维的使用效率，从而改善纺纱的工作环境并提高纺纱企业的经济效益。

附图说明

图1是具有本发明纤维排列控制装置的环锭纺纱机的纺纱加工方法的总体示意图；

图2是本发明纤维排列控制装置中第一喷嘴部件和第二喷嘴部件的机构示意图；

图3是本发明纤维排列控制装置中下装置喷嘴部件的机构示意图；

图4-1至图4-13分别是本发明纤维排列控制装置中喷嘴截面形状示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细地描述。

本发明主要零部件及细节说明：1.粗纱，2.上装置第一喷嘴部件，4.上装置第二喷嘴部件，9.下装置喷嘴部件，2a、4a、9a.导管，2b、4b、9b.固定卡头，2c、4c、9c.喷嘴，2d、4d、9d.流量控制阀，3.底座，5.摇架，6.前罗拉对，7.纤维束，8.钳口，10.纱线主干，11.导纱钩，12.纱线，13.钢丝圈，14.纱管，15.钢领，16.锭子。

如图1所示，本发明用于环锭纺纱机的纤维排列控制装置，包括前罗拉对6和摇架加压装置，摇架5上安装有上装置底座3，所述上装置底座3位于纺纱三角区前，所述上装置底座3上设置有上装置第一喷嘴部件2和上装置第二喷嘴部件4，纺纱机机架上且位于纺纱三角区后的位置处设置有下装置喷嘴部件9，上述各喷嘴部件均包括导管和设置在导管前端气流控制喷嘴，其喷嘴的气流流量和角度是可调节的；所述上装置第一喷嘴部件2的气流控制喷嘴对准所述前罗拉对6的下罗拉，以将气流喷向纤维束7；所述上装置第二喷嘴部件4的气流控制喷嘴对准所述前罗拉对6的上罗拉，以将气流喷向该上罗拉；所述下装置喷嘴部件9的气流控制喷嘴对准所述前罗拉对的钳口8，以将气流吹向纺纱三角区。

上述可以用来排列纤维的两个气流控制喷嘴部件2和4可以一同使用，也可单独使用；用于吹散纤维的气流控制喷嘴部件9既可以与上述控制纤维排列的气流喷嘴2和/或4一同使用，也可单独使用。

本发明中设置各喷嘴的目的是：如图1和图2所示，在纺纱时从喷嘴2c中将含有改善纤维性能和/或表面张力的雾状介质喷射到纤维束7上，在前罗拉对6的拉伸张力下使纤维束7中纤维排列平行顺直，且彼此靠拢收紧，从而有效缩窄纺纱三角的宽度，以提高纱线强力和减少毛羽；如图1和图3所示，下装置喷嘴部件9安装在纺纱机主机架上，方向朝向前罗拉对的钳口8位置，且气流流量是可调的。

从图1可以看出，粗纱1经初步牵伸后形成纤维束7，在前罗拉对6形成的钳口8之前受到喷嘴2c喷射出来的含有改善纤维性能和/或减少静电的雾状介质的作用，使得纤维束7中的纤维排列顺直、紧密，随后排列好的纤维在钳口8处受到由喷嘴4c喷射出雾状介质以润湿和清洁的前罗拉对6的上罗拉，使纤维束7继续保持顺直紧密的排列，并减少纤维束7的宽度，以减少外围纤维的散失，当纤维束7通过钳口8后，由锭子16和钢丝圈13传上来的纱捻将纤维束捻成纱线12，这时下装置喷嘴部件9的喷嘴9c将含有改善纤维性能和/或减少静电的雾状介质迎着纱线出来的方向射向钳口8处，使得纱线外围松散的纤维被吹散，并使纱线在加捻转动的作用下重新缠绕在纱线主干10上，从而形成了纤维排列整齐、紧密、强力高、毛羽极少的纱线，纱线经导纱钩11后，由在钢领15上转动的钢丝圈13将纱线12缠绕在随锭子16转动的纱管14上。利用本发明的纺纱方法可以减少纤维损失，提高纤维的使用效率，改善纺纱的工作环境，从而可以提高纺纱企业的经济效益。纤维若为棉纤维，其所述的雾状介质最好由含水介质雾化形成。

图2示出了上装置第一喷嘴部件2和第二喷嘴部件4的具体结构。在图2中，第一喷嘴部件2和第二喷嘴部件4均安装在底座3上，第一喷嘴部件2由导管2a、固定卡头2b、喷嘴2c以及流量控制阀2d组成。工作时，雾状介质经导管2a、流量控制阀2d和喷嘴2c射向图1中所示的纤维束7；相似地，第二喷嘴部件4由导管4a、固定卡头4b、喷嘴4c以及流量控制阀4d组成，工作时，雾状介质经导管4a、流量控制阀4d和喷嘴4c射向图1中所示的前罗拉对6的上罗拉。其中，上述两个固定卡头2b和4b的作用是将各导管2a、4a及对应的喷嘴2c、4c连接起来，并将它们固定在底座3上，通过调整旋转固定卡头2b和4b可以使喷嘴部件在由导管和喷嘴构成的平面上旋转，这样喷嘴2c和喷嘴4c的喷射方向夹角α可通过旋转两个固定卡头2b和4b的位置在0°到90°之间调整，当α角度为零时，即两个喷嘴部件上的喷嘴轴线呈平行关系。实现α夹角的最简单方法之一是：将上述第一和第二喷嘴其中的一个，在其导管处弯折一个小角度，预安装后再通过调整旋转其上的固定卡头就可以得到合适的α角。

图3示出了下装置喷嘴部件9的结构，该下装置喷嘴部件9包括导管9a和导管前端的喷嘴9c，该喷嘴部件9通过固定卡头9b固定在纺纱机的主机架上，所述导管9a上设置有流量控制阀9d。工作时，雾状介质经导管9a、流量控制阀9d和喷嘴9c射向前罗拉对6的钳口8，当纤维束7从钳口8处出来后，由图1中所示的锭子16和钢丝圈13传上来的纱捻将纤维束7捻成纱线，这时喷嘴9c将喷射出的雾状介质迎着纱线出来的方向射向钳口8处，使得纱线外围松散的纤维被吹散，纱线在加捻转动的作用下重新缠绕在纱线主干10上。

图4-1至图4-13示出了本发明中所述的气流控制喷嘴的截面形状可以是多种几何形状的，喷嘴截面的形状主要采用三类形状，一种是喷嘴截面采用为上下两边平行或基本平行的形状，其左右的两个端边或其中一边为直线或曲线，如图4-1至图4-5所示，可以是矩形、圆头长条型、梯形等；第二种喷嘴截面采用上下两边之间的间距从两侧向中间逐渐增大的图形，如图4-6至图4-10所示，可以是圆形、椭圆形、扇形、菱形或三角形等；第三种喷嘴截面采用上下两边之间的距离从两侧向中间逐渐减小的图形，其上下两边是直线或曲线，其左右的两个端边或其中一边为直线或曲线，如图4-11至4-13所示的形状。

实现本发明的目的，可以在现有技术的环锭纺纱机上进行改造，下面归纳了在现有的环锭纺纱机附加上述上装置第一、第二喷嘴部件和下装置喷嘴部件后，其纺纱步骤包括：

(1)在纺纱三角前，导顺纤维排列。即：利用所述上装置第一喷嘴部件2的气流控制喷嘴2c吹出的含有改善纤维性能和/或减少静电的雾状介质，并在导纱罗拉的牵引下，将纤维束7平顺、紧密地排列在一起；

(2)在纺纱三角前，润湿、清洁上罗拉表面。即：利用所述上装置第二喷嘴部件4的气流控制喷嘴4c吹出的含有改善纤维性能和/或减少静电的雾状介质，清洁、润湿前罗拉对中上罗拉的表面，使处于钳口8处的纤维排列形态得到有效控制，并减少纤维的损失；

(3)在纺纱三角后，分散纤维束7中的表面纤维。即：利用所述下装置喷嘴部件9的气流控制喷嘴9c吹出的含有改善纤维性能和/或减少静电的雾状介质，将上述纤维束7的外围纤维吹散；

(4)最后，利用锭子16和钢丝圈13的加捻动作以及纱线12运动产生的反向气流，将吹散的纤维重新缠绕在纱线主干上。

尽管上面结合图对本发明进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨的情况下，还可以作出很多变形，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (10)

1.一种用于环锭纺纱机的纤维排列控制装置，包括前罗拉对和摇架加压装置，其特征在于：摇架上安装有上装置底座，所述上装置底座位于纺纱三角区前，所述上装置底座上设置有上装置第一喷嘴部件和/或上装置第二喷嘴部件；上述各喷嘴部件均包括导管和设置在导管前端的气流控制喷嘴；所述上装置第一嘴部件的气流控制喷嘴对准所述前罗拉对的下罗拉，以将气流喷向纤维束；所述上装置第二喷嘴部件的气流控制喷嘴对准所述前罗拉对的上罗拉，以将气流喷向该上罗拉。

2.根据权利要求1所述的用于环锭纺纱机的纤维排列控制装置，其特征在于：纺纱机机架上且位于纺纱三角区后的位置处设置有下装置喷嘴部件，所述下装置喷嘴部件包括导管和设置在导管前端的气流控制喷嘴；所述气流控制喷嘴对准所述前罗拉对的钳口，以将气流吹向纺纱三角区。

3.根据权利要求1或2所述的用于环锭纺纱机的纤维排列控制装置，其特征在于：所述上装置第一喷嘴部件和所述上装置第二喷嘴部件的两个喷嘴轴线之间的夹角为α，α角的取值范围为0°≤α≤90°。

4.根据权利要求1或2所述的用于环锭纺纱机的纤维排列控制装置，其特征在于：所述气流控制喷嘴的截面形状为上下两边平行或基本平行的形状，或上下两边之间的间距从两侧向中间逐渐增大的图形；或上下两边之间的距离从两侧向中间逐渐减小的图形。

5.一种用于环锭纺纱机的纤维排列控制装置，包括前罗拉对和摇架加压装置，其特征在于：纺纱机机架上且位于纺纱三角区后的位置处设置有下装置喷嘴部件，所述下装置喷嘴部件包括导管和设置在导管前端的气流控制喷嘴；所述气流控制喷嘴对准所述前罗拉对的钳口，以将气流吹向纺纱三角区。

6.根据权利要求5所述的用于环锭纺纱机的纤维排列控制装置，其特征在于：所述气流控制喷嘴的截面形状为上下两边平行或基本平行的形状，或上下两边之间的间距从两侧向中间逐渐增大的图形；或上下两边之间的距离从两侧向中间逐渐减小的图形。

7.一种用于环锭纺纱机的纤维排列控制方法，其特征在于：利用如权利要求1所述的纤维排列控制装置；

在纺纱三角前导顺纤维排列，即：利用所述上装置第一喷嘴部件的气流控制喷嘴吹出的含有改善纤维性能和/或减少静电的雾状介质，并在前罗拉对的牵引下，将纤维束平顺、紧密地排列在一起；或/和

在纺纱三角前润湿、清洁上罗拉表面，即：在前罗拉对上方，利用所述上装置第二喷嘴部件的气流控制喷嘴吹出的含有改善纤维性能和/或减少静电的雾状介质，清洁、润湿前罗拉对中上罗拉的表面，使处于钳口处的纤维排列形态得到有效控制，并减少纤维的损失。

8.根据权利要求7所述的用于环锭纺纱机的纤维排列控制方法，其特征在于：所述纤维为棉纤维，所述雾状介质由含水介质雾化形成；

9.一种环锭纺纱机的纺纱方法，其特征在于：利用具有如权利要求2中所述的包括由上装置第一喷嘴部件、上装置第二喷嘴部件和下装置喷嘴部件构成的纤维排列控制装置的环锭纺纱机；

在纺纱三角前，导顺纤维排列，即：利用所述上装置第一喷嘴部件的气流控制喷嘴吹出的含有改善纤维性能和/或减少静电的雾状介质，并在前罗拉对的牵引下，将纤维束平顺、紧密地排列在一起；

在纺纱三角前，润湿、清洁上罗拉表面，即：利用所述上装置第二喷嘴部件的气流控制喷嘴吹出的含有改善纤维性能和/或减少静电的雾状介质，清洁、润湿前罗拉对中上罗拉的表面，使处于钳口处的纤维排列形态得到有效控制，并减少纤维的损失；

在纺纱三角后，分散纤维束中的表面纤维，即：利用所述下装置喷嘴部件的气流控制喷嘴吹出的含有改善纤维性能和/或减少静电的雾状介质将上述纤维束的外围纤维吹散；

最后，利用锭子和钢丝圈的加捻动作以及纱线运动产生的反向气流，将吹散的纤维重新缠绕在纱线主干上。

10.根据权利要求9所述的环锭纺纱机的纺纱方法，其特征在于：所述纤维为棉纤维，所述雾状介质由含水介质雾化形成。

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