CN111676552A - 一种降低紧密纺能耗的装置及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种降低紧密纺能耗的装置及其使用方法，包括异型管、异型管固定件和吸风斜槽盖片，吸风斜槽盖片的切口有异形槽和圆形斜槽，异形槽设置在纤维进入集聚区的初始位置，异形槽的后续切口为若干圆形斜槽；吸风斜槽盖片固定在异型管上，异型管固定在异型管固定件上，异型管固定件还固定有张力杆，张力杆设置在异型管和带齿前罗拉之间。本发明可以降低紧密纺装置的负压能耗，提高紧密纺装置的负压利用率，适用于纺制不同支数纱线，适用范围广且效果明显，所采用的吸风斜槽及张力杆结构简单，方便对现有四罗拉负压式紧密纺装置进行改造，能在降低能耗的同时提高纱线质量。

Description

一种降低紧密纺能耗的装置及其使用方法
技术领域
发明涉及纺纱新技术领域，特别是一种降低紧密纺能耗的装置及其使用方法。
背景技术
紧密纺是在环锭纺基础上发展来的新型纺纱技术。它主要是通过加装集聚装置，利用机械集聚或者负压控制的作用来减小甚至消除加捻三角区。对于负压式紧密纺装置，气流场内的纤维束经过吸风斜槽时，外层纤维的翻转、内层纤维的整体滚动形成了紧密纱独特的双层结构；而机械式紧密纺装置仅着眼于消除纺纱三角区即减少毛羽，在纱线结构变化方面，目前还不具备负压式紧密纺纱双层的特点。因此，负压式紧密纺装置成为国内外应用最广泛的纺纱方式之一。尤其是四罗拉紧密纺装置，占据了大约70％的市场份额。
通过集聚区负压气流的作用，纤维束产生翻转和横向移动，须条呈圆柱状，加捻三角区宽度大幅减小，从而达到减少毛羽，提高纱线强力，优化纱线结构，节约原材料和提高产品附加值的目的。负压式紧密纺装置异型管处负压能耗占整个细纱机运行成本的很大一部分，但是只有少部分气流产生沿须条径向和轴向的力，起到集聚作用，大部分气流不作用于纤维集聚，其气流利用效率较低。而且带齿前罗拉与异型管之间的无控制区域较大，纤维须条由罗拉向异型管转移的过程中，会出现下坠或者左右晃动的现象，导致须条进入集聚区时，出现震动等，不利于纱线质量的提高。
公开号为CN110923867A的中国专利申请公开了一种省电防积花耐磨片，该耐磨片吸气槽下端设置有末端吸气槽孔，可以减少积花。但是，其在吸气槽的基础上添加了正方形槽孔，加大了开口面积，不利于降低能耗。
公开号为CN103361785A的中国专利申请公开了一种四罗拉紧密纺气流导向装置，该装置可以防止单纤维的扩散，保证纤维以平行状态进行集聚，能够降低负压消耗。但是，并没有考虑如何解决带齿前罗拉和异型管之间的无控制区域，不能保证纤维在转移的过程中运行平稳，进而影响纱线质量。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供了一种降低紧密纺能耗的装置及其使用方法，可以降低紧密纺装置的负压能耗，提高紧密纺装置的负压利用率，并提高纱线质量。
本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：一种降低紧密纺能耗的装置，包括异型管、异型管固定件和吸风斜槽盖片，吸风斜槽盖片的切口有异形槽和圆形斜槽，异形槽设置在纤维进入集聚区的初始位置，异形槽的后续切口为若干圆形斜槽；吸风斜槽盖片固定在异型管上，异型管固定在异型管固定件上，异型管固定件还固定有张力杆，张力杆设置在异型管和带齿前罗拉之间。
进一步，吸风斜槽盖片的切口还包括长方形斜槽，长方形斜槽设置在圆形斜槽之后。
进一步，圆形斜槽均匀分布，并与竖直方向即须条前进方向存在2-15°的倾角。
进一步，异形槽上端宽度为3-6mm，下端宽度为0.5-2mm，长度在3-6mm之间，右端为圆弧，上半部圆弧的半径在0.4-1mm左右，下半部圆弧的半径为3.2-6mm；圆形斜槽半径为0.3-1.5mm，圆心之间的距离为1-4mm，张力杆的截面为圆形，半径为0.5-2.5mm。
进一步，长方形斜槽3的宽度为1-1.4mm，长度为2-5mm。
本发明还提供一种如上所述的可降低紧密纺装置能耗的装置的使用方法，包括以下步骤：
(1)将带有张力杆的异型管固定件替代原紧密纺装置上的异型管固定件；在带齿前罗拉和异型管之间形成一个控制区域，使纤维转移过程运动平稳；
(2)根据纱线细度，选用带有合适角度、形状以及尺寸的吸风斜槽盖片，将其扣插在异型管上，并将异型管扣插在带有张力杆的异型管固定件上；
(3)选择适合定量的粗纱，并依据纱线细度和品种设置锭子转速、纱线捻度以及后区牵伸倍数等纺纱参数；
(4)根据纱线细度，将电机调整到适当的频率，使负压值能够满足纺纱需要；
(5)设定好上述参数，进行纺纱和后续测试。
本发明可以降低紧密纺装置的负压能耗，提高紧密纺装置的负压利用率，适用于纺制不同支数纱线，适用范围广且效果明显，所采用的吸风斜槽及张力杆结构简单，方便对现有四罗拉负压式紧密纺装置进行改造，能在降低能耗的同时提高纱线质量。
附图说明
图1为异形槽和圆形斜槽相结合的吸风斜槽盖片结构示意图；
图2为异形槽、圆形斜槽和长方形斜槽相结合的吸风斜槽盖片结构示意图；
图3为张力杆与带齿前罗拉、异型管固定件的结构示意图；
图4为张力杆与带齿前罗拉、异型管固定件的结构示意图(正视图)；
图5为带有该装置的四罗拉负压式紧密纺装置结构示意图。
1、异形槽，2、圆形斜槽，3、长方形斜槽，4、张力杆，5、异型管固定件，6、带齿前罗拉，7、异型管，8、吸风斜槽盖片。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本发明作具体阐述。应理解，这些实施例仅用于说明本新型实现而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
如图1-4所示，一种降低紧密纺能耗的装置，包括异型管7、异型管固定件5和吸风斜槽盖片8，吸风斜槽盖片8的切口有异形槽1和圆形斜槽2。
异形槽1设置在纤维进入集聚区的初始位置，异形槽1上端宽度为3-6mm，下端宽度为0.5-2mm，长度在3-6mm之间，右端为圆弧，上半部圆弧的半径在0.4-1mm左右，下半部圆弧的半径为3.2-6mm。在纤维进入集聚区的初始位置，采用相对宽松的异形槽1的目的是对纤维须条进行集聚，确保进入集聚区的须条在初始集聚阶段受到较大的气流力的作用，保证纤维之间迅速集聚抱合紧密，从而有利于纤维头尾端进入纱线主体以减少毛羽。
异形槽1的后续切口为若干圆形斜槽2，圆形斜槽2半径为0.3-1.5mm，圆心之间的距离为1-4mm，并与竖直方向存在2-15°的倾角。这种间歇式提供负压的方法，允许须条出现小幅度的扩散，同时又保证了须条变窄后的集聚负压能量。这一斜槽形状使最终输出的须条宽度满足工艺要求，在减小开口面积节约能耗的同时改善了集聚效果。与竖直方向的倾角是为了保证纤维更好的整体移动和翻转，进一步减少毛羽。
与现有技术相比，吸风斜槽盖片8的开口面积减少了至少30％，其达到最佳气流速度所需气流量小，即所需的变频器频率低，能耗小，为降低能耗提供保障。
吸风斜槽盖片8固定在异型管7上，异型管7固定在异型管固定件5上。
异型管固定件5还固定有张力杆4，张力杆4的截面为圆形，半径为0.5-2.5mm，设置在异型管7和带齿前罗拉6之间。张力杆4可以为纤维提供支撑，减少纤维进入集聚区之前的无控制区长度。由于带齿前罗拉6和异型管7之间控制区的存在，纤维须条经过牵伸之后，该处的纵向摩擦力界增大，并向前伸展，使须条在向异型管7转移的过程中浮游纤维大幅减少，保证须条的转移和运动平稳进行，纱线性能有所提高。
吸风斜槽盖片8的切口还包括长方形斜槽3，长方形斜槽3的宽度为1-1.4mm，长度为2-5mm，设置在圆形斜槽2之后。通过在长方形斜槽3处对略有扩散的须条进一步集聚，使须条的抱合紧密，大部分纤维进入纱线主体，所纺纱线的强力进一步提高，有害毛羽大幅减少。
如图5所示，本装置在使用时，先将带有张力杆4的异型管固定件5替代原紧密纺装置上的异型管固定件5；在带齿前罗拉6和异型管7之间形成一个控制区域，使纤维转移过程运动平稳。根据纱线细度，选用带有合适角度、形状以及尺寸的吸风斜槽盖片8，将其扣插在异型管7上，并将异型管7插进带有张力杆4的异型管固定件5上。选择适合定量的粗纱，并依据纱线细度和品种设置锭子转速、纱线捻度以及后区牵伸倍数等纺纱参数。根据纱线细度，将电机调整到适当的频率，使负压值能够满足纺纱需要。设定好上述参数，进行纺纱和后续测试。
实施例1
(1)本例中纺制的纱线细度为40tex，纱线品种为棉。选用异形槽1和圆形斜槽2相结合的吸风斜槽盖片8，异型槽1的上端宽度为5mm，下端宽度为1.4mm，右端部分上半部圆弧的半径在0.75mm左右，下半部圆弧的半径为5mm，长度为5mm。圆形斜槽2半径为1.1mm，圆心之间的距离为3mm，所占长度为17mm。异型斜槽1和圆形斜槽2与竖直方向(须条前进方向)的倾角为12°，并将其扣在异型管7上。
(2)将异型管7插进带有张力杆的异型管固定件5上，所选张力杆的半径为1mm。
(3)使用定量为6.1g/10m的粗纱，并依据纱线细度和品种将锭子转速设置为8300r/min，纱线捻度设725捻/m。
(4)该品种纱线线密度相对较粗，将频率调整到38.1Hz，负压值为2960Pa。
(5)打开风机开关和纺纱开关开始纺制纱线，随后将样品放在标准大气条件下调湿48小时。与同样条件下未经改装的紧密纺装置纺制的纱线相比较，负压频率下调2.2Hz，根据负压与功率的关系式可知，能耗降低17.72％。同时经测试，纱线的断裂强力为1089cN，断裂强度不匀率7.42％；纱线的断裂强力提高11.3％，断裂强度不匀率下降2.11％，有害毛羽量减少23％。
实施例2
(1)本例中纺制的纱线细度为20.8tex，纱线品种为黏胶。选用异形槽1和圆形斜槽2相结合的吸风斜槽盖片8。异型槽1的上端宽度为4.3mm，下端宽度为1.1mm。右端部分上半部圆弧的半径为0.9mm，下半部圆弧的半径为4.5mm，长度为4mm。圆形斜槽2半径为0.9mm。圆心之间的距离为2.3mm，长度为18mm。异型斜槽1和圆形斜槽2与竖直方向(须条前进方向)的倾角为8°，并将其扣在异型管7上。
(2)将异型管7插进带有张力杆的异型管固定件5上，所选张力杆的半径为1.5mm。
(3)使用定量为5.1g/10m的粗纱，并依据纱线细度和品种将锭子转速设置为10000r/min，纱线捻度设850捻/m。
(4)该品种纱线线密度为20.8tex，将频率调整到32.5Hz，负压值为2400Pa。
(5)打开风机开关和纺纱开关开始纺制纱线，随后将样品放在标准大气条件下调湿48小时。与同样条件下未经改装的紧密纺装置纺制的纱线相比较，负压频率下调2.5Hz，根据负压与功率的关系式可知，能耗降低20％。同时经测试，纱线的断裂强力为670cN，断裂强度不匀率6.42％；纱线的断裂强力提高10.4％，断裂强度不匀率下降1.19％，有害毛羽量减少20％。
实施例3
(1)本例中纺制的纱线细度为18tex，纱线品种为棉。选用异形槽1、圆形斜槽2和长方形斜槽3相结合的吸风斜槽盖片8。异型槽1的上端宽度为4mm，下端宽度为1mm，右端部分上半部圆弧的半径在0.75mm左右，下半部圆弧的半径为5mm，长度为3mm。圆形斜槽2半径为0.8mm。圆心之间的距离为1.7mm，长度为15mm，长方形斜槽3的宽度为1mm，长度为4mm。异型斜槽1和圆形斜槽2与竖直方向(须条前进方向)的倾角为6°，并将其扣在异型管7上。
(2)将异型管7插进带有张力杆的异型管固定件5上，所选张力杆的半径为1.7mm。
(3)使用定量为4.7g/10m的粗纱，并依据纱线细度和品种将锭子转速设置为11000r/min，纱线捻度设980捻/m。
(4)该品种纱线线密度为18tex，将频率调整到29.8Hz，负压值为2000Pa。
(5)打开风机开关和纺纱开关开始纺制纱线，随后将样品放在标准大气条件下调湿48小时。与同样条件下未经改装的紧密纺装置纺制的纱线相比较，负压频率下调2.9Hz，根据负压与功率的关系式可知，能耗降低31％。同时经测试，纱线的断裂强力为573.5cN，断裂强度不匀率5.08％；纱线的断裂强力提高14％，断裂强度不匀率下降3.6％，有害毛羽量减少39％。
上述实施方式为本发明的优选案例，并不用来限制本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种降低紧密纺能耗的装置，包括异型管(7)、异型管固定件(5)和吸风斜槽盖片(8)，其特征在于，所述吸风斜槽盖片(8)的切口有异形槽(1)和圆形斜槽(2)，所述异形槽(1)设置在纤维进入集聚区的初始位置，异形槽(1)的后续切口为若干圆形斜槽(2)；所述吸风斜槽盖片(8)固定在异型管(7)上，所述异型管(7)固定在异型管固定件(5)上，所述异型管固定件(5)还固定有张力杆(4)，所述张力杆(4)设置在异型管(7)和带齿前罗拉(6)之间。
2.如权利要求1所述的降低紧密纺能耗的装置，其特征在于，所述吸风斜槽盖片(8)的切口还包括长方形斜槽(3)，所述长方形斜槽(3)设置在圆形斜槽(2)之后。
3.如权利要求2所述的降低紧密纺能耗的装置，其特征在于，所述圆形斜槽(2)均匀分布，并与竖直方向即须条前进方向存在2-15°的倾角。
4.如权利要求1所述的降低紧密纺能耗的装置，其特征在于，所述异形槽(1)上端宽度为3-6mm，下端宽度为0.5-2mm，长度在3-6mm之间，右端为圆弧，上半部圆弧的半径在0.4-1mm左右，下半部圆弧的半径为3.2-6mm；所述圆形斜槽(2)半径为0.3-1.5mm，圆心之间的距离为1-4mm，张力杆(4)的截面为圆形，半径为0.5-2.5mm。
5.如权利要求3所述的降低紧密纺能耗的装置，其特征在于，所述长方形斜槽(3)的宽度为1-1.4mm，长度为2-5mm。
6.一种可降低紧密纺装置能耗的装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将带有张力杆(4)的异型管固定件(5)替代原紧密纺装置上的异型管固定件(5)；在带齿前罗拉(6)和异型管(7)之间形成一个控制区域，使纤维转移过程运动平稳；
(2)根据纱线细度，选用带有合适角度、形状以及尺寸的吸风斜槽盖片(8)，将其扣插在异型管(7)上，并将异型管(7)插进带有张力杆(4)的异型管固定件(5)上；
(3)选择适合定量的粗纱，并依据纱线细度和品种设置锭子转速、纱线捻度以及后区牵伸倍数等纺纱参数；
(4)根据纱线细度，将电机调整到适当的频率，使负压值能够满足纺纱需要；
(5)设定好上述参数，进行纺纱和后续测试。
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