CN117306034B - 一种涡流纺粗特纱的纺纱方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种涡流纺粗特纱的纺纱方法及装置，通过设计后区纤维条厚度匀整导纱器、中区须条集束器、滚轮式弹性上销、后端曲面台阶型下销，并配合相应纺纱工艺，实现涡流纺纱机纺制粗特纱。不需要对现有涡流纺纱机牵伸装置的驱动系统进行改造，只需加装后区纤维条厚度匀整导纱器、中区须条集束器，在皮圈弹性钳口机构采用滚轮式弹性上销和后端曲面台阶形下销。本发明装置结构较为简单，便于在原有涡流纺纱机上改装，运转稳定，维修方便，易于推广等特点为高效纺制涡流纺粗特纱提供了有效方法。

Description

一种涡流纺粗特纱的纺纱方法及装置

技术领域

本发明属喷气涡流纺纱技术领域，涉及一种涡流纺粗特纱的纺纱方法及装置。

背景技术

自1997年日本村田首次展出第一台村田喷气涡流纺纱机以来，喷气涡流纺已实际应用25年。最初的喷气涡流纺纱线原料以棉纤维为主，纺纱速度在300 m/min 左右，产品大多为中特纱（22~31 tex）。经过几代的技术革新和工艺改进，一方面，喷气涡流纺产品对纤维原料的适应范围不断增广，涤纶、粘胶等化学纤维被大量投入生产，喷气涡流纺纱线品种愈发丰富；另一方面，喷气涡流纺的纺纱速度也有了较大提升，一般在450 m/min左右，最快可达550 m/min。

喷气涡流纺纱线细度也不仅限于生产中特纱，正在朝着细特纱（小于22 tex）和粗特纱（大于31 tex）双向发展。粗特纱主要应用于产业用纺织品，对原料的要求相对较低，原料选择较为广泛，结合喷气涡流纺纺纱速度快、占地面积小、用工较少、成纱综合性能好等优势，喷气涡流纺纱线在粗特纱领域的占比正在逐渐提高。但目前而言，纺制喷气涡流纺粗特纱还面临着很多问题：相比于喷气涡流纺中特纱，喷气涡流纺粗特纱的断裂强度仍有不足，此外还会出现包缠弱环导致的纱线断头率高、单纱强度不匀、条干不匀等问题，这一系列问题的主要原因是喷气涡流纺粗特纱定量大，而喂入条子的定量受涡流纺纱机牵伸区空间和牵伸负荷限制，喂入条子定量不能实现相应幅度提高，因为，喂入条子定量增大会使牵伸区纤维条的厚度增大，而牵伸区纤维条的厚度增大不利于罗拉钳口对纤维的直接作用，过厚的纤维条会在牵伸过程中出现分层现象，纤维变速点不稳定，所以喂入条子定量不能大幅度增加。另外牵伸倍数的大幅度减小使得纤维条在牵伸区中瞬时加速纤维根数增加，须条中快速纤维占比增大，牵伸力增大，这就导致牵伸过程中纤维断裂数量增多，同时输出纤维间排列步长减小，对牵伸精度要求提高，纤维条无法达到理想的牵伸效果，进而不能纺制出高质量的涡流纺粗特纱。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种纺制涡流纺粗特纱的纺纱装置，以及纺纱方法，特别是涉及一种带有后区纤维条厚度匀整导纱器和特殊结构双皮圈弹性钳口的纺纱装置。本发明通过设计特殊结构的后区纤维条厚度匀整导纱器、中区须条集束器、滚轮式弹性上销、后端曲面台阶形下销，并合理配置纺纱工艺参数，实现涡流纺粗特纱（58.7 tex～83.8 tex）的高质量纺制。

本发明的技术方案如下：

一种涡流纺粗特纱的纺纱装置，包括摇架、喇叭口、后罗拉、后上胶辊、后区纤维条横向厚度匀整导纱器、中二罗拉、中二上胶辊、中区须条集束器、中一下罗拉、中一上胶辊、下胶圈、上胶圈、后端曲面台阶形下销、滚轮式弹性上销、前上胶辊、前罗拉、喷嘴、纺杯；

如图1所示，摇架为涡流纺牵伸机构的支撑体，纺纱过程中，近圆形的纤维条从喇叭口喂入，进入后罗拉与后上胶辊组成的握持钳口，被压扁以中间厚两侧薄的形态输出，然后经过后区纤维条横向厚度匀整导纱器的匀整作用，使进入由中二罗拉和中二上胶辊形成钳口的纤维条横向厚度均匀度改善，减少纤维条在后区被初步牵伸时，纤维条分层运动导致的纤维变速不一致问题，然后从中二罗拉和中二上胶辊的钳口输出，进入中区，位于中区须条集束器7对纤维条的横向宽度进行集聚，控制纤维条在牵伸后过度横向扩散。之后纤维条进入中一下罗拉与中一上胶辊组成的钳口，进而进入下胶圈和上胶圈组成的弹性握持区域，同时在下胶圈前端穿套一根后端曲面台阶形下销，在上胶圈前端穿套有一个滚轮式弹性上销，滚轮式弹性上销的滚轮位于后端曲面台阶形下销10上，具体位置为紧邻后端曲面台阶的下销托持平面上方，这样后端曲面台阶与滚轮形成了一个曲线路径，对纤维条有一定握持作用，该握持作用通过弹簧来适应纤维条的定量波动，并由滚轮保持上胶圈和下胶圈的稳定运行。经过上胶圈和下胶圈输出的纤维条进入前罗拉和前上胶辊组成的前钳口，纤维条在前区受到高倍牵伸并输出，从喷嘴进入纺杯纺制成纱。

所述的中一下罗拉、中一上胶辊、下胶圈、上胶圈、后端曲面台阶形下销和滚轮式弹性上销形成皮圈弹性钳口。本发明根据涡流纺粗特纱纺制过程中纤维条特性和工艺配置需求，设计了滚轮式弹性上销和后端曲面台阶形下销，

所述的滚轮式弹性上销包含上销主体、滚轮、滚轮轴、滚轮轴固定竖杆、弹簧和与上销主体为一体的固定套，上销主体上有固定孔。

所述的滚轮式弹性上销为中心线对称结构，以左半部分为例，所述的上销主体为L形结构，上销主体的右侧为倾斜平板结构；倾斜平板结构上设有与上销主体为一体的固定套；所述的滚轮中心安装有滚轮轴，滚轮轴上安装有滚轮轴固定竖杆、滚轮轴固定竖杆套装弹簧内置于固定套中。

所述的后端曲面台阶形下销包括后端曲面台阶、下销托持平面和前端弧面。

所述的后端曲面台阶形下销为斜T字形，后端曲面台阶形下销的平面为下销托持平面，所述的下销托持平面的一侧设有后端曲面台阶，另一侧设有前端弧面。

下胶圈前端穿套有一根后端曲面台阶形下销，在上胶圈前端穿套有一个滚轮式弹性上销，滚轮式弹性上销的滚轮位于后端曲面台阶形下销上，具体位置为紧邻后端曲面台阶的下销托持平面上方，这样后端曲面台阶与滚轮形成了一个曲线路径，对纤维条有一定握持作用，该握持作用通过弹簧来适应纤维条的定量波动，并由滚轮保持上胶圈和下胶圈的稳定运行。

所述后区纤维条横向厚度匀整导纱器如图7所示，包括入口段、出口段、导纱通道侧立面、直线入口边缘和曲线中间线；

所述的后区纤维条横向厚度匀整导纱器的导纱通道俯视面为入口大出口小结构，通道底端分为两部分，入口段的曲面为前端是直线入口边缘，入口段后端是外凸曲线边缘，即入口段与出口段交界为曲线中间线，入口段表面为直线入口边缘与外凸曲线中间线构成的曲面结构；出口段的前端为曲线中间线，后端为曲线出口边缘，出口段曲面的前、后端均为外凸曲线边缘，出口段表面为两条外凸曲线间构成的曲面结构。

由于喂入纤维条的结构为近似圆形或椭圆形，进入罗拉钳口后其中部纤维层厚度较大，而边缘两侧部分纤维层厚度较小，本发明的后区纤维条横向厚度匀整导纱器的作用是将后罗拉钳口输出的纤维条横向厚度匀整，使得进入中二罗拉钳口的纤维条横向厚度较为均匀，纤维条在后区牵伸过程中较低程度受中间较厚纤维层产生的牵伸分层现象影响，这种纤维层牵伸分层现象会导致部分纤维未能按照设定牵伸倍数实现牵伸，部分纤维未能充分牵伸，进而产生牵伸不匀，影响纱线条干质量。同时纤维条横向厚度不匀还会导致的钳口握持力差异，使得纤维之间抱合、摩擦形成的摩擦力界范围和大小存在差异，使得不同区域的浮游纤维变速点不一致，影响纤维条的牵伸均匀度。后区纤维条横向厚度匀整导纱器的作用原理主要依托底部曲面对纤维条中横向纤维量的分散作用，该分散作用过程为，纤维条沿入口段的直线部分进入导纱器，沿曲面经过中间的外凸曲线，外凸曲线长度大于直线长度，纤维条横向在该曲面实现分散，同时外凸曲线结构也有助于纤维条中间部分的纤维向两侧分散，分散后的纤维条沿出口段通过导纱器，而出口段前、后端均为外凸曲线，作用是保持出口段的曲面上纤维层稳定，在顺利通过的同时，不出现纤维层悬空状态。在导纱器底面作用的同时，结合后宽前小的侧向结构来聚集边缘纤维增大纤维条两侧部分的厚度，进一步改善整体纤维条横向厚度均匀度，提高纤维条牵伸效果，改善成纱质量。

所述中区须条集束器如图8所示，包括中区须条集束器的侧面和中区须条集束器的底面；所述的中区须条集束器的底面为平面，导纱通道为入口宽出口窄的集聚结构，且两侧的中区须条集束器的侧面的结构为曲面过渡，实现纤维条的横向集聚，防止纤维条在中区牵伸后横向宽度过度扩散。

所述皮圈弹性钳口如图4所示，由中一下罗拉、中一上胶辊、下胶圈、上胶圈、后端曲面台阶形下销和滚轮式弹性上销组成。本发明根据涡流纺粗特纱纺制过程中纤维条特性和工艺配置需求，设计了滚轮式弹性上销和后端曲面台阶形下销，滚轮式弹性上销特征是包含上销主体、滚轮、滚轮轴、滚轮轴固定竖杆、弹簧和与上销主体为一体的固定套，上销主体上有固定孔。后端曲面台阶形下销的特征是截面形态为后端曲面台阶、下销托持平面和前端弧面。纺制涡流纺粗特纱，成纱定量大，牵伸倍数明显缩小，由200多倍缩小到50～80倍，各区的牵伸也出现明显变化，通常涡流纺纱工艺的牵伸配置范围，一般为主区牵伸30～40倍，中区牵伸2～3倍，后区牵伸2.5～3.5。而纺制涡流纺粗特纱，牵伸工艺配置范围变为，主区牵伸20～25倍，中区1.5倍左右，后区2倍左右，这一变化，使得纤维须条对牵伸机构的牵伸能力有了新要求，尤其是主区牵伸倍数的大幅度缩小，由于中、后区牵伸倍数同样缩小，喂入主区的纤维条定量明显增大，而主区牵伸倍数的较小使得主区牵伸负荷增大，单位时间所需牵伸变速的纤维量增大，纤维量增多使得纤维间抱合力增大，纤维牵伸均匀度恶化，并且牵伸断裂纤维数量增加，影响最终成纱质量。扩大牵伸罗拉隔距可以减小纤维间抱合力，进而减小牵伸力，但是减小罗拉隔距会使纤维变速点分散，恶化纱线条干，本发明为了解决这一问题，设计了一种滚轮式弹性上销和后端曲面台阶形下销，这两个部件在弹性钳口的安装位置如图4所示，滚轮式弹性上销的滚轮位于后端曲面台阶形下销的靠近曲面台阶的平面处，使纤维条的运行路径成为曲线，在罗拉隔距适当增大的情况下，在此处增加对纤维条的弹性握持作用，可以很好的控制纤维条在牵伸过程的变速点位置，有效提高纤维变速点分布的集中程度，在降低牵伸负荷的同时保证纤维条牵伸的均匀度。同时滚轮在弹簧装置的作用下，位置可以随纤维条定量变化而变化，并且一直受弹簧作用维持较小压力波动，而滚轮自身具有被动旋转能力，皮圈运行过程中，滚轮可以随皮圈运动而转动，保证皮圈和纤维条运行稳定。

本发明的有益效果：

1. 本发明可以明显改善涡流纺粗特纱纺制过程的纤维条牵伸均匀度，有效提高涡流纺粗特纱的成纱质量。

2. 本发明只需对涡流纺纱机牵伸机构做出有限改造，就能适应纺制涡流纺粗特纱的牵伸工艺需求，具有较好的经济效益。

附图说明

图1是牵伸截面结构示意图；

图2是下牵伸面结构示意图；

图3是上牵伸面结构示意图；

图4是皮圈弹性钳口结构示意图；

图5是滚轮式弹性上销结构示意图；

图6是后端曲面台阶形下销结构示意图；

图7是后区纤维条横向厚度匀整导纱器结构示意图；

图8是中区须条集束器结构示意图。

图中，1摇架；2纤维条；3喇叭口；4后罗拉；5后区纤维条横向厚度匀整导纱器；6中二罗拉；7中区须条集束器；8中一下罗拉；9下胶圈；10后端曲面台阶形下销；11前罗拉；12喷嘴；13纺杯；14前上胶辊；15滚轮式弹性上销；16上胶圈；17中一上胶辊；18中二上胶辊；19后上胶辊；101后端曲面台阶；102前端弧面；103下销托持平面；151上销主体；152滚轮；153滚轮轴；154滚轮轴固定竖杆；155弹簧；156固定套；157固定孔；51导纱通道入口段；52出口段；53导纱通道侧立面；54直线入口边缘；55曲线中间线；56曲线出口边缘；71中区须条集束器的侧面；72中区须条集束器的底面。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例1：

一种涡流纺粗特纱的纺纱装置，包括摇架1、喇叭口3、后罗拉4、后上胶辊19、后区纤维条横向厚度匀整导纱器5、中二罗拉6、中二上胶辊18、中区须条集束器7、中一下罗拉8、中一上胶辊17、下胶圈9、上胶圈16、后端曲面台阶形下销10、滚轮式弹性上销15、前上胶辊14、前罗拉11、喷嘴12、纺杯13；

如图1所示，摇架1为涡流纺牵伸机构的支撑体，纺纱过程中，近圆形的纤维条2从喇叭口3喂入，进入后罗拉4与后上胶辊19组成的握持钳口，被压扁以中间厚两侧薄的形态输出，然后经过后区纤维条横向厚度匀整导纱器5的匀整作用，使进入由中二罗拉6和中二上胶辊18形成钳口的纤维条2横向厚度均匀度改善，减少纤维条2在后区被初步牵伸时，纤维条分层运动导致的纤维变速不一致问题，然后从中二罗拉6和中二上胶辊18的钳口输出，进入中区，位于中区须条集束器7对纤维条2的横向宽度进行集聚，控制纤维条2在牵伸后过度横向扩散。之后纤维条2进入中一下罗拉8与中一上胶辊17组成的钳口，进而进入下胶圈9和上胶圈16组成的弹性握持区域，同时在下胶圈9前端穿套一根后端曲面台阶形下销10，在上胶圈16前端穿套有一个滚轮式弹性上销15，滚轮式弹性上销15的滚轮152位于后端曲面台阶形下销10上，具体位置为紧邻后端曲面台阶101的下销托持平面103上方，这样后端曲面台阶101与滚轮152形成了一个曲线路径，对纤维条2有一定握持作用，该握持作用通过弹簧155来适应纤维条的定量波动，并由滚轮152保持上胶圈16和下胶圈9的稳定运行。经过上胶圈16和下胶圈9输出的纤维条2进入前罗拉11和前上胶辊14组成的前钳口，纤维条2在前区受到高倍牵伸并输出，从喷嘴12进入纺杯13纺制成纱。

所述的中一下罗拉8、中一上胶辊17、下胶圈9、上胶圈16、后端曲面台阶形下销10和滚轮式弹性上销15形成皮圈弹性钳口。本发明根据涡流纺粗特纱纺制过程中纤维条特性和工艺配置需求，设计了滚轮式弹性上销15和后端曲面台阶形下销10，

所述的滚轮式弹性上销15包含上销主体151、滚轮152、滚轮轴153、滚轮轴固定竖杆154、弹簧155和与上销主体为一体的固定套156，上销主体上有固定孔157。

所述的滚轮式弹性上销15为中心线对称结构，以左半部分为例，所述的上销主体151为L形结构，上销主体151的右侧为倾斜平板结构；倾斜平板结构上设有与上销主体为一体的固定套156；所述的滚轮152中心安装有滚轮轴153，滚轮轴153上安装有滚轮轴固定竖杆154、滚轮轴固定竖杆154套装弹簧155内置于固定套156中。

所述的后端曲面台阶形下销10包括后端曲面台阶101、下销托持平面103和前端弧面102。

所述的后端曲面台阶形下销10为斜T字形，后端曲面台阶形下销10的平面为下销托持平面103，所述的下销托持平面103的一侧设有后端曲面台阶101，另一侧设有前端弧面102。

下胶圈9前端穿套有一根后端曲面台阶形下销10，在上胶圈16前端穿套有一个滚轮式弹性上销15，滚轮式弹性上销15的滚轮152位于后端曲面台阶形下销10上，具体位置为紧邻后端曲面台阶101的下销托持平面103上方，这样后端曲面台阶101与滚轮152形成了一个曲线路径，对纤维条2有一定握持作用，该握持作用通过弹簧155来适应纤维条的定量波动，并由滚轮152保持上胶圈16和下胶圈9的稳定运行。

所述后区纤维条横向厚度匀整导纱器5如图7所示，包括入口段51、出口段52、导纱通道侧立面53、直线入口边缘54和曲线中间线55；

所述的后区纤维条横向厚度匀整导纱器5的导纱通道俯视面为入口大出口小结构，通道底端分为两部分，入口段51的曲面为前端是直线入口边缘54，入口段后端是外凸曲线边缘，即入口段与出口段交界为曲线中间线55，入口段表面为直线入口边缘54与曲线中间线55构成的曲面结构；出口段52的前端为曲线中间线55，后端为曲线出口边缘56，出口段52曲面的前、后端均为外凸曲线边缘，出口段表面为两条外凸曲线间构成的曲面结构。

由于喂入纤维条的结构为近似圆形或椭圆形，进入罗拉钳口后其中部纤维层厚度较大，而边缘两侧部分纤维层厚度较小，本发明的后区纤维条横向厚度匀整导纱器5的作用是将后罗拉钳口输出的纤维条横向厚度匀整，使得进入中二罗拉钳口的纤维条横向厚度较为均匀，纤维条在后区牵伸过程中较低程度受中间较厚纤维层产生的牵伸分层现象影响，这种纤维层牵伸分层现象会导致部分纤维未能按照设定牵伸倍数实现牵伸，部分纤维未能充分牵伸，进而产生牵伸不匀，影响纱线条干质量。同时纤维条横向厚度不匀还会导致的钳口握持力差异，使得纤维之间抱合、摩擦形成的摩擦力界范围和大小存在差异，使得不同区域的浮游纤维变速点不一致，影响纤维条的牵伸均匀度。后区纤维条横向厚度匀整导纱器5的作用原理主要依托底部曲面对纤维条中横向纤维量的分散作用，该分散作用过程为，纤维条沿入口段51的直线部分进入导纱器，沿曲面经过中间的外凸曲线，外凸曲线长度大于直线长度，纤维条横向在该曲面实现分散，同时外凸曲线结构也有助于纤维条中间部分的纤维向两侧分散，分散后的纤维条沿出口段52通过导纱器，而出口段52前、后端均为外凸曲线，作用是保持出口段52的曲面上纤维层稳定，在顺利通过的同时，不出现纤维层悬空状态。在导纱器底面作用的同时，结合后宽前小的侧向结构来聚集边缘纤维增大纤维条两侧部分的厚度，进一步改善整体纤维条横向厚度均匀度，提高纤维条牵伸效果，改善成纱质量。

所述中区须条集束器7如图8所示，包括中区须条集束器的侧面71和中区须条集束器的底面72；所述的中区须条集束器的底面72为平面，导纱通道为入口宽出口窄的集聚结构，且两侧的中区须条集束器的侧面71的结构为曲面过渡，实现纤维条的横向集聚，防止纤维条在中区牵伸后横向宽度过度扩散。

所述皮圈弹性钳口如图4所示，由中一下罗拉8、中一上胶辊17、下胶圈9、上胶圈16、后端曲面台阶形下销10和滚轮式弹性上销15组成。本发明根据涡流纺粗特纱纺制过程中纤维条特性和工艺配置需求，设计了滚轮式弹性上销15和后端曲面台阶形下销10，滚轮式弹性上销15特征是包含上销主体151、滚轮152、滚轮轴153、滚轮轴固定竖杆154、弹簧155和与上销主体为一体的固定套156，上销主体上有固定孔157。后端曲面台阶形下销10的特征是截面形态为后端曲面台阶101、下销托持平面103和前端弧面102。纺制涡流纺粗特纱，成纱定量大，牵伸倍数明显缩小，由200多倍缩小到50～80倍，各区的牵伸也出现明显变化，通常涡流纺纱工艺的牵伸配置范围，一般为主区牵伸30～40倍，中区牵伸2～3倍，后区牵伸2.5～3.5。而纺制涡流纺粗特纱，牵伸工艺配置范围变为，主区牵伸20～25倍，中区1.5倍左右，后区2倍左右，这一变化，使得纤维须条对牵伸机构的牵伸能力有了新要求，尤其是主区牵伸倍数的大幅度缩小，由于中、后区牵伸倍数同样缩小，喂入主区的纤维条定量明显增大，而主区牵伸倍数的较小使得主区牵伸负荷增大，单位时间所需牵伸变速的纤维量增大，纤维量增多使得纤维间抱合力增大，纤维牵伸均匀度恶化，并且牵伸断裂纤维数量增加，影响最终成纱质量。扩大牵伸罗拉隔距可以减小纤维间抱合力，进而减小牵伸力，但是减小罗拉隔距会使纤维变速点分散，恶化纱线条干，本发明为了解决这一问题，设计了一种滚轮式弹性上销15和后端曲面台阶形下销10，这两个部件在弹性钳口的安装位置如图4所示，滚轮式弹性上销15的滚轮位于后端曲面台阶形下销10的靠近曲面台阶的平面处，使纤维条的运行路径成为曲线，在罗拉隔距适当增大的情况下，在此处增加对纤维条的弹性握持作用，可以很好的控制纤维条在牵伸过程的变速点位置，有效提高纤维变速点分布的集中程度，在降低牵伸负荷的同时保证纤维条牵伸的均匀度。同时滚轮在弹簧装置的作用下，位置可以随纤维条定量变化而变化，并且一直受弹簧作用维持较小压力波动，而滚轮自身具有被动旋转能力，皮圈运行过程中，滚轮可以随皮圈运动而转动，保证皮圈和纤维条运行稳定。

实施例2：

一种83.9 tex涤纶涡流纺粗特纱及其纺纱方法。

本实施例的一种83.9 tex涤纶涡流纺粗特纱的纺纱方法，如图1所示，摇架1为涡流纺牵伸机构的支撑体，纺纱过程中，近圆形的纤维条2从喇叭口3喂入，进入后罗拉4与后上胶辊19组成的握持钳口，被压扁以中间厚两侧薄的形态输出，然后经过后区纤维条横向厚度匀整导纱器5的匀整作用，使进入由中二罗拉6和中二上胶辊18形成钳口的纤维条2横向厚度均匀度改善，减少纤维条2在后区被初步牵伸时，纤维条分层运动导致的纤维变速不一致问题，然后从中二罗拉6和中二上胶辊18的钳口输出，进入中区，位于中区须条集束器7对纤维条2的横向宽度进行集聚，控制纤维条2在牵伸后过度横向扩散。之后纤维条2进入中一下罗拉8与中一上胶辊17组成的钳口，进而进入下胶圈9和上胶圈16组成的弹性握持区域，同时在下胶圈9前端穿套有一根后端曲面台阶形下销10，在上胶圈16前端穿套有一个滚轮式弹性上销15，滚轮式弹性上销15的滚轮152位于后端曲面台阶形下销10上，具体位置为紧邻后端曲面台阶101的下销托持平面103上方，这样后端曲面台阶101与滚轮152形成了一个曲线路径，对纤维条2有一定握持作用，该握持作用通过弹簧155来适应纤维条的定量波动，并由滚轮152保持上胶圈16和下胶圈9的稳定运行。经过上胶圈16和下胶圈9输出的纤维条2进入前罗拉11和前上胶辊14组成的前钳口，纤维条2在前区受到高倍牵伸并输出，从喷嘴12进入纺杯13纺制成纱。

所述后区纤维条横向厚度匀整导纱器5如图7所示，其导纱通道俯视面为入口大出口小，通道底端分为两部分，入口段51的曲面为前端是直线入口边缘54，入口段后端是外凸曲线边缘，即入口段与出口段交界为曲线中间线55，入口段表面为直线入口边缘54与曲线中间线55构成的曲面结构；出口段52的前端为曲线中间线55，后端为曲线出口边缘56，出口段曲面的前、后端均为外凸曲线边缘，出口段表面为两条外凸曲线间构成的曲面结构。

所述中区须条集束器7如图8所示，其结构是底面72为平面，导纱通道为入口宽出口窄的集聚结构，且侧面71的结构为曲面过渡，实现纤维条的横向集聚，防止纤维条在中区牵伸后横向宽度过度扩散。

所述皮圈弹性钳口如图4所示，由中一下罗拉8、中一上胶辊17、下胶圈9、上胶圈16、后端曲面台阶形下销10和滚轮式弹性上销15组成。本发明根据涡流纺粗特纱纺制过程中纤维条特性和工艺配置需求，设计了滚轮式弹性上销15和后端曲面台阶形下销10，滚轮式弹性上销15特征是包含上销主体151、滚轮152、滚轮轴153、滚轮轴固定竖杆154、弹簧155和与上销主体为一体的固定套156，上销主体上有固定孔157。后端曲面台阶形下销10的特征是截面形态为后端曲面台阶101、下销托持平面103和前端弧面102。本发明设计了一种滚轮式弹性上销15和后端曲面台阶形下销10，这两个部件在弹性钳口的安装位置如图4所示，滚轮式弹性上销15的滚轮位于后端曲面台阶形下销10的靠近曲面台阶的平面处，使纤维条的运行路径成为曲线，在罗拉隔距适当增大的情况下，在此处增加对纤维条的弹性握持作用，可以很好的控制纤维条在牵伸过程的变速点位置，有效提高纤维变速点分布的集中程度，在降低牵伸负荷的同时保证纤维条牵伸的均匀度。同时滚轮在弹簧装置的作用下，位置可以随纤维条定量变化而变化，并且一直受弹簧作用维持较小压力波动，而滚轮自身具有被动旋转能力，皮圈运行过程中，滚轮可以随皮圈运动而转动，保证皮圈和纤维条运行稳定。

所述83.9 tex涤纶涡流纺粗特纱纺纱工艺：涡流纺纱机型号MVS No.870EX，纺纱速度500 m/min，喷嘴气压0.57 Mpa喂入涤纶纤维条定量为4800 tex，涤纶单纤维规格38mm*1.33 dtex，后区纤维条横向厚度匀整导纱器的入口宽度为20 mm，出口宽度为14 mm，前、后底面连接处曲线半径为15 mm，出口曲面边缘曲线半径为20 mm，导纱器厚度9 mm。中区须条集束器入口宽度12 mm，出口宽度6 mm，厚度6 mm。后端曲面台阶形下销的后端曲面台阶宽度7 mm、曲面半径8 mm，下销托持平面的宽度18 mm和前端弧面曲率半径2.5 mm。滚轮式弹性上销的滚轮半径3 mm，滚轮轴心至上销前沿的水平距离为14 mm。总牵伸倍数为57.2倍，后区牵伸倍数为1.8倍，中区牵伸倍数为1.5，主区牵伸倍数为21.2倍。罗拉隔距：中二罗拉×后罗拉隔距为47 mm，中一罗拉×中二罗拉隔距为45 mm，前罗拉×中一罗拉隔距为44 mm。

成纱质量指标：拉伸断裂强度为29.8 cN/tex，强度CV值为4.2 %，断裂伸长率为11.8 %，条干均匀度为7.41 %。

上述说明仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明。凡在本发明基础上所做的任何修改、等同替换、改进等，均在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种涡流纺粗特纱的纺纱装置，包括摇架（1）、喇叭口（3）、后罗拉（4）、后上胶辊（19）、后区纤维条横向厚度匀整导纱器（5）、中二罗拉（6）、中二上胶辊（18）、中区须条集束器（7）、中一下罗拉（8）、中一上胶辊（17）、下胶圈（9）、上胶圈（16）、后端曲面台阶形下销（10）、滚轮式弹性上销（15）、前上胶辊（14）、前罗拉（11）、喷嘴（12）、纺杯（13）；其特征在于，所述的中一下罗拉（8）、中一上胶辊（17）、下胶圈（9）、上胶圈（16）、后端曲面台阶形下销（10）和滚轮式弹性上销（15）形成皮圈弹性钳口；

所述的滚轮式弹性上销（15）包含上销主体（151）、滚轮（152）、滚轮轴（153）、滚轮轴固定竖杆（154）、弹簧（155）和与上销主体为一体的固定套（156），上销主体上有固定孔（157）；

所述的滚轮式弹性上销（15）为中心线对称结构，以左半部分为例，所述的上销主体（151）为L形结构，上销主体（151）的右侧为倾斜平板结构；倾斜平板结构上设有与上销主体为一体的固定套（156）；所述的滚轮（152）中心安装有滚轮轴（153），滚轮轴（153）上安装有滚轮轴固定竖杆（154）、滚轮轴固定竖杆（154）套装弹簧（155）内置于固定套（156）中；

所述的后端曲面台阶形下销（10）包括后端曲面台阶（101）、下销托持平面（103）和前端弧面（102）；

所述的后端曲面台阶形下销（10）为斜T字形，后端曲面台阶形下销（10）的平面为下销托持平面（103），所述的下销托持平面（103）的一侧设有后端曲面台阶（101），另一侧设有前端弧面（102）；

所述的后区纤维条横向厚度匀整导纱器（5）包括入口段（51）、出口段（52）、导纱通道侧立面（53）、直线入口边缘（54）和曲线中间线（55）；

所述的后区纤维条横向厚度匀整导纱器（5）的导纱通道俯视面为入口大出口小结构，通道底端分为两部分，入口段（51）的曲面为前端是直线入口边缘（54），入口段后端是外凸曲线边缘，即入口段与出口段交界为曲线中间线（55），入口段表面为直线入口边缘（54）与曲线中间线（55）构成的曲面结构；出口段（52）的前端为曲线中间线（55），后端为曲线出口边缘（56），出口段（52）曲面的前、后端均为外凸曲线边缘，出口段表面为两条外凸曲线间构成的曲面结构。

2.如权利要求1所述的一种涡流纺粗特纱的纺纱装置，其特征在于，所述的中区须条集束器（7）包括中区须条集束器的侧面（71）和中区须条集束器的底面（72）；所述的中区须条集束器的底面（72）为平面，导纱通道为入口宽出口窄的集聚结构，且两侧的中区须条集束器的侧面（71）的结构为曲面过渡，实现纤维条的横向集聚，防止纤维条在中区牵伸后横向宽度过度扩散。

3.根据权利要求1或2所述的一种涡流纺粗特纱的纺纱装置的纺纱方法，其特征在于，步骤如下：

第一步：摇架（1）为涡流纺牵伸机构的支撑体，纤维条（2）从喇叭口（3）喂入，进入后罗拉（4）与后上胶辊（19）组成的握持钳口，经过后区纤维条横向厚度匀整导纱器（5）的匀整作用，使进入由中二罗拉（6）和中二上胶辊（18）形成钳口的纤维条（2）横向厚度均匀度改善；

第二步：然后从中二罗拉（6）和中二上胶辊（18）的钳口输出，进入中区，位于中区须条集束器（7）对纤维条（2）的横向宽度进行集聚，控制纤维条（2）在牵伸后过度横向扩散；之后纤维条（2）进入中一下罗拉（8）与中一上胶辊（17）组成的钳口，进而进入下胶圈（9）和上胶圈（16）组成的弹性握持区域，同时在下胶圈（9）前端穿套一根后端曲面台阶形下销（10），在上胶圈（16）前端穿套有一个滚轮式弹性上销（15），滚轮式弹性上销（15）的滚轮（152）位于后端曲面台阶形下销（10）上，具体位置为紧邻后端曲面台阶（101）的下销托持平面（103）上方，后端曲面台阶（101）与滚轮（152）形成了一个曲线路径，对纤维条（2）有一定握持作用，该握持作用通过弹簧（155）来适应纤维条的定量波动，并由滚轮（152）保持上胶圈（16）和下胶圈（9）的稳定运行；

第三步：经过上胶圈（16）和下胶圈（9）输出的纤维条（2）进入前罗拉（11）和前上胶辊（14）组成的前钳口，纤维条（2）在前区受到高倍牵伸并输出，从喷嘴（12）进入纺杯（13）纺制成纱。