片梭引纬

片梭织机的引纬方法是用片状夹纱器将固定筒子上的纬纱引入梭口，这个片状夹纱器称为片梭。片梭引纬的专利首先是在1911年由美国人Poster申报，着手研制片梭织机是在1924年，从1942年起由瑞士苏尔寿（SULZER）公司独家研制，到1953年首批片梭织机正式投入生产使用，这使得片梭织机成为最早实用化的无梭织机。
片梭织机的种类有单片梭织机和多片梭织机之分，苏尔寿片梭织机属于多片梭织机，这种片梭织机在织造过程中，有若干把片梭轮流引纬，仅在织机的一侧设有投梭机构和供纬装置，故属于单向引纬。进行引纬的片梭在投梭侧夹持纬纱后，由扭轴投梭机构投梭，片梭高速通过分布于筘座上的导梭片所组成的通道，将纬纱引入梭口，片梭在对侧被制梭装置制停，释放掉纬纱纱端，然后移动到梭口外的空片梭输送链上，返回到投梭侧，再等待进入投梭位置，以进行下一轮引纬。单片梭引纬由于只用一把片梭，需两侧供纬和投梭，加之片梭引纬后的调头也限制织机的速度提高，故单片梭织机不够理想，其数量也很少。本节只介绍苏尔寿片梭织机。
一、片梭
如图8-7所示，片梭由梭壳1和梭夹2经铆钉3铆合而成。钳口5起夹持纬纱的作用，

图8-7  片梭
1－梭壳  2－梭夹  3－铆钉  4－圆孔  5－钳口
张钳器插入圆孔4时，钳口张开，纬纱落入钳口，张钳器拔出后，钳口夹紧纬纱。织造生产中，应根据所加工纬纱的纤维材料和细度合理选择片梭的型号，不同型号片梭的钳口形状和钳口夹持力是不同的，夹持力变化范围为600～2500cN，钳口之间的夹持力应确保夹持住纬纱。片梭表面应当光滑、耐磨，整个片梭的结构应符合严格的轴对称，过大的误差会引起梭夹钳口张开及夹纬的故障。
在织造过程中，每引入一根纬纱，梭夹钳口需打开两次，第一次打开是在投梭侧，让递纬器将纬纱纱端置于钳口之中；第二次打开是在片梭飞越梭口

后，把片梭钳口中的纬纱释放掉。钳口的开启靠梭夹打开器插入片梭尾部的圆孔4中实现的。片梭尾部有两个孔，靠前部的圆孔供第一次打开递纬用，能将钳口打开到4mm供递纬器进入到钳口内，而靠后部的孔在引纬结束后打开钳口释放纬纱，其张开程度比递纬时小得多（见图8-8）。
片梭是片梭织机的关键器件之一，而梭夹又是片梭的心脏。在织造过程中，梭夹的反复开启，易导致其疲劳损坏。梭夹的形状如图8-8所示，上、下两臂A’F’与ＡＦ对称，

图8-8  片梭梭夹
梭夹在开、闭过程中受到的应力负荷属于非对称的脉动循环负荷，A为应力最大的危险截面。
梭夹臂由于受到非对称脉动循环负荷的作用，易导致疲劳损坏，这可从以下两个方面着手来提高其疲劳寿命。一方面合理设计梭夹臂的几何形状，即在保证工艺上所要求的夹持力情况下，通过设计合理的几何形状，使梭夹开启后的应力幅值减小，同时要注意避免应力集中。另一方面合理选择材料与热处理工艺。梭夹材质应有较高的疲劳极限及良好的韧性，尽量提高表面光洁度，并采取表面强化措施。
苏尔寿片梭织机为多片梭织机，需用若干把片梭循环引纬，每台织机所需片梭只数与上机筘幅大小有关，配备只数＝上机筘幅（ｍｍ）/254+5。例如，320cm上机筘幅时，需配１８只片梭。
二、片梭织机的扭轴投梭机构
（一）扭轴投梭机构
片梭引纬运动的动能来自扭轴投梭机构中扭轴扭转的变形能，因而击梭后片梭初始速度与织机车速无关，只取决于扭轴的扭转变形量。图8-9所示为苏尔寿片梭织机上所用的扭轴

图8-9  扭轴投梭机构
1－投梭凸轮  2、10转子  3－摆杆  4－摆杆回转轴  5－连杆  6－摇臂  7－投梭棒
8－扭轴  9－定位螺钉  11－滑块  12－片梭  13－导梭片  14－液压缓冲器
投梭机构，该投梭机构的核心部件为

扭轴８，故称之为扭轴投梭机构，它由以下四个部分组成。
（１）扭轴部分
扭轴８的一端固装在机架上，成为固定端；另一端为自由端，装有投梭棒7，其顶部与投梭滑块11相联，扭轴的中部装有摇臂6，它属于一个四杆机构。
（２）四杆机构部分
四杆机构部分由摇臂6、连杆5、摆杆3及机架组成。摇臂６的回转中心为扭轴中心，而摆杆3的回转中心为回转轴4。
（３）投梭凸轮部分
投梭凸轮１装在投梭轴上，而投梭轴借助于一对圆锥形齿轮由织机主轴以1∶1的速比传动。在投梭凸轮１上还装有一个转子10。
（４）液压缓冲部分
液压缓冲器14与摆杆3的下端相连，当摆杆顺时针方向摆动时，使缓冲器内的油受压缩，从而产生缓冲作用。
扭轴投梭机构的工作原理是，在投梭前的相当长时间内，通过对扭轴的加扭来储存投梭所需的能量，投梭时，扭轴迅速恢复原状态，将储存的弹性势能释放，使片梭加速到所需的
飞行速度。整个工作过程分为四个阶段：
（１）储能阶段
在这一阶段中投梭扭轴被加扭，储存弹性势能。随着投梭凸轮１转向大半径，驱动转子２，使摆杆３逆时针方向转动，连杆5向上移动，推动摇臂6顺时针方向转动，扭轴受到加扭，直到投梭凸轮半径不再增大为止，而此时回转轴４的轴心恰好与连杆5的两端中心三点呈一直线，且定位螺钉9也刚好与摆杆3下端相接触。
（２）自锁阶段
前一阶段结束时，四杆机构进入了自锁状态（摇杆6的作用力不能使摆杆3转动），这一状态继续保持着。扭轴保持在最大扭转状态，投梭棒7及投梭滑块11静止在外侧位置，等待引纬片梭就位以及递纬器递纬等动作的完成。在这一阶段中，投梭凸轮１仍然保持匀速回转，转子２将脱开与投梭凸轮的接触。
（３）投梭阶段
四杆机构的自锁状态被解除，扭轴迅速复位使投梭滑块11完成击梭动作。这一阶段的开始是当投梭凸轮回转到其上的转

子10推动摆杆3上的弧形臂时，转子10的推动将使摆杆3稍有转动，从而解除了原来的自锁装态，扭轴迅速复位通过投梭棒使击梭滑块加速片梭12进入导梭片13。
（４）缓冲阶段
缓冲阶段使整个投梭机构在投梭后迅速而平稳地静止在初始位置上。当摆杆3复位到一定位置时，液压缓冲器14将开始起作用，此时片梭已经获得了所需速度，即投梭已经完成，整个投梭系统受缓冲作用而平稳地向初始状态恢复，到达初始位置时能静止下来，这样可避免扭轴反向扭转，不致出现自由扭转振动，从而提高了扭轴的寿命。
（二）击梭动力学分析
将片梭织机上的扭轴投梭机构作为整体来研究，从击梭开始后到液压缓冲起作用这段时间内，扭轴的弹性恢复力矩与投梭机构的惯性力矩相平衡。扭轴的弹性恢复力矩Ｍk为：
                                 （8-1）
式中：G——扭轴的剪切弹性模量；
Jρ——扭轴截面的极惯性矩；
l——扭轴扭转部分长度；
——扭轴的扭转角。
在击梭过程中，扭轴上受到的惯性力矩Ｍi
                             （8-2）
式中：I——扭轴投梭机构的综合转动惯量；
m0——片梭、击梭滑块、击梭连杆、摆杆以及缓冲活塞和连杆等质量集中在投梭棒顶端的相当质量；
l0——击梭棒长度；
——扭轴的扭转加速度。
根据力矩平衡原理得
                                 （8-3）
即，
                                  （8-4）
式中：，称之为投梭系统的固有频率。
根据初始条件ｔ＝０，，（最大扭角），可解得击梭时期扭轴的扭转方程式为：
                          

       （8-5）
                               （8-6）
若不采用液压缓冲，则当扭轴扭转角恢复到φ＝0°时，片梭可获得最大的速度，但这样会导致扭轴继续向反方向扭转，继而发生自由扭振，造成疲劳破坏，因此，扭轴扭转角恢复到0°之前液压缓冲必须起作用。设这个角度为φ＝φ１，对应的时间ｔ为ｔ１，根据式（8-5）、式（8-6）得扭转角速度为：
                            （8-7）
一旦液压缓冲起作用，扭转角速度不再增大而开始下降，击梭滑块的速度也下降，片梭便以
已经获得的速度进入自由飞行状态，这个速度v1为：
                 （8-8）
式中ｖ0为不采用缓冲装置时，片梭所能达到的速度，称之为理论最大速度。
从以上分析可知，扭轴投梭机构有三个特点：梭速完全取决于扭轴贮能的多少，而与织机车速高低无关，因而有利片梭飞行稳定；扭轴加扭过程长（约300°），加之合理的投梭凸轮曲线，故投梭机构功率小而均匀；投梭结束后，整个投梭机构靠液压缓冲装置作用能迅速制停。
三、制梭
片梭进入制梭箱后，制梭装置吸收片梭动能，使片梭的速度迅速下降为零，并准确地制停在一定的位置上，制梭装置如图8-10所示。在片梭进入制梭箱之前，连杆5向左推进，制

图8-10  片梭制梭装置
1－接近开关组合  2－下制梭板  3－制梭脚  4－下铰链板  5－连杆  6－上铰链板
7－升降块  8－滑块  9－调节螺杆  10－步进电动机  11－手柄
梭脚3下降，直至下铰链板4和上铰链板6位于一条直线，即进入死点状态。下制梭板2和制梭脚3之间构成了制梭通道。片梭飞入制梭箱后，进入制梭通道，下制梭板和制梭脚的制梭部分采用合成橡胶材料，对片梭产生很大

的摩擦阻力，使片梭制停在一定位置上。
制梭脚的前侧装有接近开关组合1，上面有接近开关a、b、c。接近开关b用于检测片梭的飞行到达时间，接近开关a、c则用于检测片梭的制停位置，从而以下述三种途径自动调整制梭力。
（1）当片梭制停在位置Ⅰ，接近开关a、c均有信号发出，说明制梭力正常，步进电动机10不发生调节作用。
（2）当片梭制停在位置Ⅱ，接近开关a无信号发生，说明制梭力不足，步进电动机立即转动一步，滑块8向右移动1mm，升降块7下降，使制梭脚降低一定距离，经几次调整，直至片梭被制停在位置Ⅰ。
（3）当片梭制停在位置Ⅲ，接近开关c不发生信号，说明制梭力偏大，电脑自动记录制梭力偏大的次数，如果27次引纬中有20次制梭力偏大，则每27次引纬后步进电动机反向转动一步，使制梭脚上升一定距离，经几次调整直至片梭制停到位置Ⅱ，然后，再自动调节到位置Ⅰ。这样的调整方式有助于消除机构间隙对制梭的影响。
连杆5向右回退时，制梭脚上升，对片梭的制动被解除，以利后续的片梭回退和推出制梭箱，进入输送链。
四、片梭引纬过程
片梭织机的引纬系统主要包括筒子架、储纬器（见本章第六节“无梭引纬的辅助装置”）、纬纱制动器、张力平衡装置、递纬器、片梭、导梭装置、制梭装置、片梭回退机构、片梭监控机构、片梭输送机构等。储纬器是无梭织机上为适应高入纬率而普遍采用的装置，它是一个典型的机电一体化装置。靠自身电动机的传动，储纬器将纬纱从筒子上预退绕到其绕纱鼓上，引纬时纬纱再从绕纱鼓上退出。采用储纬器后，纬纱退绕张力大大降低，且消除了退绕直径变化的影响，张力均匀性提高。
片梭引纬时飞行速度很高，达到30m/s左右，加之质量轻、体积小，需采用由若干片导梭片组成的通道来控制片梭飞行。导梭片形状如图8-11所示，它们呈等间隔固装在筘座

图8-11  导梭片及其组成的通道

上，随筘座一起前后摆动。因投梭机构与筘座是分离的，这就要求筘座在片梭引纬时静止在最后方，让片梭在导梭片组成的通道中飞越梭口。片梭到达接梭箱后，筘座向机前摆动打纬，导梭片向前从下层经纱退到梭口外，纬纱便从导梭片的脱纱槽中脱出留在梭口中，被钢筘继续打入织口形成织物。完成打纬后，随筘向后摆动，导梭片便又从下层经纱进入梭口，直至位于梭口中央并静止，供引下一纬的片梭飞行。
片梭织机的整个引纬过程可根据片梭及纬纱的状态分为十个阶段。
（１）如图8-12（甲）所示，片梭8由右侧（制梭侧）经梭口下方的片梭输送链条输送

图8-12  片梭引纬过程
1－筒子  2－纬纱  3－导纱器  4－制动器  5－张力补偿器  6－导纱孔
7－递纬器  8－片梭  9－纱尾钳  10－纬纱定位装置  11－剪刀  12－制梭箱
到达左侧（投梭侧）梭箱，在进入投梭位置的提升过程中，片梭被翻向（由侧面向上翻转成水平状），梭夹被打开。纬纱2从筒子1引出后，经过储纬器（图中未画出），再经导纱器３、制动器４、张力补偿器5、导纱孔6后，其纱端被递纬器7的钳口所夹持。此时，制动器４制住纬纱，张力补偿器5处于最高位置，制动器４和递纬器7之间的纬纱被张紧，以避免因松弛而扭结。
（２）如图8-12（乙）所示，片梭8已翻转水平的投梭引纬状态，进入投梭位置，递纬器7的钳口夹着纬纱位于打开的片梭钳口中，准备递交纬纱给片梭。
（３）如图8-12（丙）所示，片梭8的梭夹钳口闭合夹住纬纱纱端，递纬器7的钳口张开放掉纬纱，制动器4即将解除制动，张力调节器5也将开始下降，投梭准备已经完成，即将开始投梭。
（４）如图8-12（丁）所示，投梭机构使片梭8夹着纬纱飞越梭口，抵达右侧制梭箱12，整个飞行过程中，制动器４均处于释放状态，张力调节器5向下降到最低位置。
（５）如图8-

9（戊）所示，制动器４制动纬纱，片梭8借助于片梭回退器（图中未画出）退回到布边处，使制梭侧边经纱外纱头只留15～20mm长，同时张力调节器5上升以吸收掉片梭回退出的纬纱，在投梭侧，递纬器7向内侧移动至边经纱处，同样也只留纱尾长15～20mm，剪纬后由它夹持住下一根纬纱的纱端。
（６）如图8-12（己）所示，纬纱定位装置10接近纬纱，将纬纱推入张开的递纬器7钳口中。同时，两侧的纱尾钳9移至纬纱，将纬纱夹住。
（７）如图8-12（庚）所示，在投梭侧，递纬器7钳口闭合夹持住纬纱，张开的剪刀11上升至纬纱处准备剪纬，在制梭侧，片梭钳口打开，将纬纱释放。
（８）如图8-12（辛）所示，剪刀11剪断纬纱，递纬器7开始向外侧退回，张力调节器5再度上升吸收纬纱，片梭向机后方向退出制梭箱，向下落到输送链条上返回投梭侧。在投梭侧，又一把片梭进入盛梭盒内，等待提升到投梭位置。
（９）如图8-12（壬）所示，递纬器7继续回退，张力调节器5仍在上升，剪刀11下
降复位，纱尾钳9夹住纬纱两端，随筘座一起向前运动，纬纱被打入织口。
（１０）如图8-12（癸）所示，递纬器7退到最外侧，张力调节器5上升至最高点。在采用折入边机构时，布边外的纬纱头已绕在折边机构的钩针上，由钩针将它勾入下一纬的梭口中，形成折入式布边。
上述各个阶段不断重复，便可引入一根根纬纱，织成织物。
五、片梭织机的多色纬制织
苏尔寿片梭织机中除了单色织造的机型外，还有可多色纬织造的机型，如混纬、两色任意顺序引纬、四色任意顺序引纬、六色任意顺序引纬。
在混纬方式的机型上，配置了两只递纬器，它们分别由各自的筒子供纬，织造时由这两只递纬器交替递纬给片梭，交替的比例是1∶1，不能任意引纬。混纬的目的是为了消除纬纱色差或纬纱条干不匀给布面造成的影响。轮流从两个筒子上引入纬纱到织物中，可避免

筒子之间的差异对织物外观的影响，混纬方式在由筒子供纬的无梭织机上应用很普遍。当然，混纬的机型也可以用于制织两色1∶1交替引纬的产品。混纬机构较为简单，只要实现两只递纬器轮流与片梭的工作位置对准就可以了。
在多色任意顺序引纬的片梭织机上，每一种色纬都要用一只递纬器，即递纬器只数等于色纬数。递纬器分别夹持各自筒子上引出的纱端，当需要引入某种纬纱时则有相应的递纬器供纬。这些递纬器被安置在换色机构中的一圆弧形的选色器中。图8-13所示为四色任意顺序

图8-13  四色任意顺序选色器
1－选色器  2－连杆  3－变换轴  4－扇形齿轮  5－小齿轮
6－选色器轴  7－锁位臂杆  8－定位销  9－扇形定位板
引纬的选色器，图中ａ、ｂ、ｃ、ｄ为四种色纬的递纬器所在的燕尾截面滑槽，当某滑槽处于工作位置（与等待递纬的片梭对准）时，就由该滑槽的递纬器向片梭递纬，片梭引入相应颜色的纬纱。由哪一只递纬器递纬，在换色机构中是由图中连杆２的位置决定的，连杆２的高低位置借助于多臂开口机构中的两片提综臂控制，提综臂的位置取决于纹板纸上的穿孔情况，而纹板纸上的穿孔得根据纬纱配色循环进行。两片提综臂的升、降刚好能组成四种状态，对应着连杆２的四种位置，再通过变换轴3上的扇形齿轮4，传动选色器轴6上的小齿轮5，最后使选色器１的位置发生变化，实现换色。当选色器变位时，锁位臂杆7上的定位销8从扇形定位板9的槽中退出，这时选色器轴6可转动换色。完成变位换色后，定位销8又进入扇形定位板9的槽中，使选色器１正确定位，保证递纬器与片梭对准，能够正常递纬。
在片梭织机上，任意顺序引纬的换色机构除了由多臂开口机构控制的换色机构外，还有用提花开口机构控制的，但都很复杂。片梭织机所能制织的色纬数较少，且随色纬数和开口机构不同，换色控制装置也不一样。
六、片梭引纬的品种适应性

片梭引纬类同有梭引纬，属于积极引纬方式，对纬纱具有良好的控制能力。片梭对纬纱的夹持和释放是在两侧梭箱中于静态的条件下进行的，因此片梭引纬的故障少，引纬质量好，纬纱在引入梭口之后，它的张力受到精确的调节。这些性能都十分有利于高档产品的加工。
由于片梭对纬纱具有良好的夹持能力，因此用于片梭引纬的纱线范围很广，包括各种天然纤维和化学纤维的纯纺和混纺短纤纱、天然纤维长丝、化学纤维长丝、玻璃纤维长丝、金属丝以及各种花式纱线。但是，片梭在起动时的加速度很大（1200×9.8m/s2），约为剑杆引纬的10～20倍，因此对于经弱捻纱、强度很低的纱线作为纬纱的织物加工来说，片梭引纬显然是不适宜的，纬纱容易断裂。
片梭引纬具有2～6色的任意换纬功能，可以进行固定混纬比1∶1的混纬和4～6色的选色。换纬时，选色机构的动作和惯性比较大，在非相邻片梭更换时，这种缺点比较明显。
片梭织机的幅宽很大，当织机转速为470r/min时，入纬率可达1400m/min，表现出低速高产的特点，显然对提高织物成品质量，减少织机磨损和机械故障有重要意义。
片梭织机的幅宽范围为190cm～540cm。能织制单幅或同时织制多幅不同幅宽的织物。在单幅加工时，移动制梭箱的位置，可以方便地调整织物的加工幅宽。在多幅织造时，最窄的织物上机筘幅为33cm，几乎能满足所有的织物加工幅宽要求。加工特宽织物和筛网织物，则是片梭引纬的特色。
片梭引纬能配合多臂开口机构或提花开口机构，加工一些高附加值的装饰用织物和高档毛织物，如床上用品、窗幔、高级家具织物、提花毛巾被、精纺薄花呢、提花毛毯等。

片梭引纬通常采用折入边，因此布边是光边，在无梭织机各类布边中，属于经、纬纱回丝损失最少的一种。在加工毛织物时，如加装边字提花装置，还可织制织物边字。织入边容易产生布边纬密过大、边织物过厚的缺点，因此，布边的经纱密度和

钢筘穿入数要适当减少。