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无梭引纬的辅助装置

来源: 发布时间:2011年05月09日

在有梭织机上,随着梭子被反复投射,引入织物中的纬纱是连续的,选择适当的经、纬纱交织方式(边组织)可以形成优良的织物布边。无梭引纬代替有梭引纬后,其引纬方式发生改变的同时,纬纱在织物中的形态也发生变化,纬纱在布边处不连续,形成所谓的毛边,这种毛边的经、纬纱之间没有形成有效的束缚,非常容易散脱,为此,在无梭织机上,需通过专门的成边装置对毛边进行处理,以形成所谓的加固边。
无梭引纬除了布边不同外,无梭织机的供纬方式也不同,无梭织机用卷装容量大的筒子供纬,纬纱首先被卷绕到储纬器上,然后利用载纬器或喷射介质拉出储纬器上的纬纱引入梭口。 
因此,加固边装置和储纬器是无梭织机形成质量合乎要求的织物和高速引纬所必须的辅助装置。
一、加固边装置
在无梭织机上,加固边的种类及形成方法主要有下列几种。
(一)折入边
折入边应用较广,在片梭、剑杆和喷气织机上都可采用。布边型式如图8-40所示,它

图8-40  折入边
用折边机构将上一个梭口内纬纱留在梭口外的部分(一般为10~15mm长)折回到下一个梭口内,从而在布边处形成与有梭织机上相类似的光边。
折入边装置较为复杂,在片梭织机上采用的折入边装置中,与纬纱接触的部件有边纱钳和钩纱针,两侧各有一组,通过边纱钳和钩纱针的运动配合,形成折入边,其工作过程如图8-41所示。图(甲)中,边纱钳1在引纬过程中已夹持住处于一定张力状态下的上一纬纬纱

图8-41  片梭织机上折入边的形成
1-边纱钳  2-钩纱针
的两端,钩纱针2在打纬后穿过下一纬梭口的下层经纱后,向机外侧方向移动,接近边纱钳上的纬纱。在图(乙)中,钩纱针在返回时勾住纬纱纱端,边纱钳将纬纱释放。在图(丙)中,纬纱已被钩纱针勾入到下一纬的梭口中。
剑杆织机的折入边装置与片梭织机类似,但剑杆织机上采用折入边时

需设置假边,假边与布边隔开一定距离。利用假边将引入的纬纱纱端握持,保持纬纱处于张紧状态,并配合边纱钳和钩纱针形成折入边。喷气织机上是利用压缩气流,靠加装吸嘴将上一纬的纱端吸持,
起到边纱钳的作用,也不要设置假边,故它简化了折入边装置。
折入边的经纱与布身经纱卷绕在同一根经轴上,边经可穿入布身的综片内,较为方便,两侧的回丝消耗也较少,对于原料价格贵的品种较适宜。但折入边使得布边处纬密增加(在每根两侧都折入的情况下,纬密提高一倍),虽布边坚牢,但边部厚而挺,对后道印染、整理
会产生不良影响。为了减轻这种影响,可采用每隔一纬折入的两侧折入边,或每纬仅在一侧折入的折入边(纬密增加了);若采用每隔一纬在一侧折入的折入边,纬密较布身只增加,这种部分折入形成的折入边,也可采用改变钢筘穿入数来解决布边增厚问题。
(二)纱罗绞边 
采用纱罗绞边装置时,留在梭口外的纬纱纱端不再被折回,而是利用一组或几组绞经纱

图8-42  纱罗绞边组织
和地经纱在布边处与纬纱构成纱罗组织,如图8-42所示。图中(甲)、(乙)、(丙)分别为二经、三经、四经纱罗的组织结构。纱罗绞边的边经纱分成地经、绞经两个系统,地经在每次开口过程中只作垂直升降运动,而绞经需按一定规律通过地经的上方(或下方),交替地从地经一侧移动到另一侧,从而交织出经纱与纬纱之间有较大束缚力的纱罗组织。
纱罗绞边是靠专门的纱罗开口装置实现的,它种类较多,现以片综纱罗绞边装置为例加以介绍。这种开口装置需借助于两页平纹综框的一上一下运动规律,故即使制织其它织物组织,这两页平纹综框也是必备的。
纱罗绞边装置的综片结构如图8-43所示,绞边综1、2通过其上部的综耳b挂在一

图8-43  纱罗绞边装置的综片
1、2-绞边综  3-U形综
对作平纹运动的综框上,U形综3的两臂
分别穿过绞边综的导孔内,它上部的综耳固定在可作升降运动的吊综挂板上(图中未画出),吊综挂板的上端与一回综弹簧连接,吊综挂板始终保持着将U形综上提。
绞经纱A穿在U形综的综眼内,地经纱B则穿在两片绞综之间,通过平纹综框的传动,纱罗绞边装置按下列四个步骤形成纱罗绞边,如图8-44所示。

图8-44  纱罗绞边的形成
1、2-绞边综  3-U形综  4-导纱杆折入边
(1)绞边综1上升,绞边综2下降,到达综平位置。U形综3随上升的绞边综1也上升到综平位置。
(2)绞边综1继续上升,绞边综2继续下降,分别到达各自的最上、最下位置。U形综3跟随绞边综2下降,绞经纱A成为下层经纱,地经纱B滑到U形综的左侧,并借助于导纱杆4的上抬运动,地经纱B沿U形综与绞边综1之间的间隙上升,成为上层经纱。
(3)由引纬装置完成向梭口里引入一纬后,绞边综1下降,绞边综2上升,到达综平位置。U形综3随上升的绞边综2也上升到综平位置。
(4)绞边综1继续下降,绞边综2继续上升,分别到达各自的最下、最上位置。U形综3跟随绞边综1下降,绞经纱A成为下层经纱,地经纱B滑到U形综的右侧,并借助于导纱杆4的上抬运动,地经纱B沿U形综与绞边综2之间的间隙上升,成为上层经纱。
如此反复便形成了二经纱罗绞边组织。
(三)绳状边 
它应用在喷气和喷水织机上。绳状边利用两根边纱相互盘旋构成与纬纱的抱合而形成布边,如图8-45所示。图中右侧为绳状边组织,左侧为布身组织。

图8-45  绳状边组织结构
绳状边的形成机构如图8-46所示,主要由周转轮系组成,壳体齿轮Z受织机主轴的传动,一

图8-46  绳状边的成边机构
对对称安装的行星轮Z1、Z2装在壳体齿轮上,中心轮Z3固定不动。行星轮Z1、Z2的齿数只是中心轮Z3的一半。边纱
筒子装在行星轮Z1、Z2,并附有张力装置,因此,织造过程中整个系统运动使两根边纱以摆线规律运动,如图中的P1aP2、P1a′P2所示,aa’的距离可调,一般控制在10~14mm,以避免两套装置的碰撞。织机主轴每转一转,壳体齿轮转转,行星轮转过1转,完成一次开口和成边运动。这种成边机构高速适应性较好。
除了折入边、纱罗绞边和绳状边三种最常用的无梭织机布边外,还有热熔边及前面提到过的针织边等,但它们与特定的纬纱材料和引纬方式联系在一起,应用受到限制。
二、储纬器
现代无梭织机入纬率很高,通常都在1000m/min以上,最高已超过2000m/min,且引纬过程仅占织机主轴一回转中的时间,因此纬纱从筒子上的引出速度很高,相当于入纬率的2~3倍,若纬纱直接从筒子上退绕,将导致纬纱张力峰值过大,纬纱易发生断头。为了适应无梭织机的高速引纬,需将纬纱预先从筒子上退绕下来,即进行所谓的储纬,储纬是由储纬器完成的。
储纬器的储纱鼓是一个具有光滑表面的圆柱体,或者是锥角很小的圆锥体、棱柱体等。储纬时纱线以均匀的低张力平行地卷绕到储纱鼓表面,适当调节储纬器的纱线卷绕速度,可以使纱线从筒子上退绕的过程几乎连续地进行,纬纱的最大退绕速度下降为原来的,于是纬纱退绕张力大大降低。加之储纱鼓直径不象筒子直径会发生变化,则可获得非常均恒的纬纱张力。因此,采用储纬器后使引纬过程中的纬纱张力小而均匀,储纬器已经成为引纬系统中一个必不可少的部分,它对降低纬纱断头率、减少织物纬向疵点起着重要作用。
储纬器可分为两大类。一类用于积极式引纬——剑杆引纬和片梭引纬,因通过引纬器引纬,纬纱始终受引纬器控制,所以储纬器仅用作储存纬纱,每次引纬时,运动着的引纬器握持纬纱头端,从储纬器上拉下所需长度的纬纱;另一类用于消极式引纬——喷气引纬和喷水引纬,在喷气和喷水织机上,纬纱受射流的牵引向前飞行,若
射流的启闭时间或压力略有变化,最终将导致引入的纬纱长、短不一。为了解决这一问题,必须控制每次引入的纬纱长度,也就是定长,目前喷射织机上已普遍采用将储纬和定长两个功能合二而一的定长储纬器。
(一)储纬器
根据储纱鼓是否转动,储纬器分为动鼓式储纬器和定鼓式储纬器两种。
1.动鼓式储纬器 
早期的储纬器大多为动鼓式,见图8-47所示。储纱鼓6绕其轴线作

图8-47  动鼓式储纬器
1-定子  2-转子  3-进纱张力器  4-检测装置  5-阻尼环  6-储纱鼓  7-出纱张力器
回转运动,把纬纱卷绕在鼓上,完成动鼓式储纬器的纱线卷绕,纬纱的卷绕张力由进纱张力器3调节。采用这种绕纱方法的储纬器结构比较简单。
储纱鼓前方的阻尼环5用鬃毛或尼龙制成。阻尼环在对纬纱施加退绕张力的同时,又起到控制鼓面上纱圈的作用,使纱绕在储纱鼓上的卷绕运动正常进行。阻尼环还阻止了纬纱退绕时抛离储纱鼓形成气圈的可能性,防止纬纱缠结。在退绕终了时,阻尼环约束着鼓面上纬纱分离点,使纬纱不至过度送出。阻尼环有“S”向和“Z”向之分,适用于“S”捻或“Z”捻的纬纱。鬃毛或尼龙的毛丝直径也按纬纱的细度分为粗、细两种。
储纬量检测装置4用于控制储纱鼓上纬纱的储存量。当纱线储存到光电反射式检测装置所对准的位置时,反射镜面被遮盖,检测装置发出信号使储纱鼓停止转动。储存量的大小通过移动检测装置的位置来调节。储存量影响到储纱质量,储量过小会导致储纱鼓上纱线被拉空,储量过大则引起卷绕困难、纱线排列不匀或纱线相互重叠等不良现象。
纬纱卷绕到储纱鼓上时,首先被卷绕在储纱鼓的圆锥部分,然后在张力的作用下滑入圆柱部分。圆锥面的锥顶角大小有一定要求,以便圆锥面上纱线在滑入圆柱部分的过程中,能推动圆柱面上的几圈纬纱向前移动,形成有规则的纱圈紧密排列。由于排纱工作不是依靠专门
的排纱机构来完成的,因此这种排纱方式被称为消极式排纱方式。消极式排纱的效果和储纱鼓外形有密切的关系,理论研究证明:当储纱鼓的锥体部分的锥顶角为135°时排纱效果较佳。同时,进纱张力器对纬纱施加的张力也影响到储纱鼓的排纱效果,张力过大会导致圆柱面上纱圈向前移动的阻力增加,张力过小则使得圆锥面上的纱线对圆柱面上纱圈的推力不足。
储纱鼓的转速可以调节。为了尽量缩短鼓的停转时间,使筒子退绕过程几乎连续进行,储纱鼓的转速要调节得低一些,但应满足纬纱供给,最低的储纱鼓转速为:
                          (8-22)
式中:nmin——储纱鼓的最小转速;
n——织机转速;
Lk——织机上机筘幅;
d——储纱鼓卷绕部分直径;
a——考虑织边等因素的加放率(%)。
动鼓式储纬器的储纱鼓具有一定的转动惯量,转动惯量与鼓的直径平方成正比。转动惯量越大,对储纬过程中频繁的起动、制动越不利,因此鼓的直径不可过大。储纱鼓上储存的纱圈数与鼓的直径成反比,过小的直径会带来储存纱圈数增加的弊病,造成排纱困难、纱圈重叠。为此,鼓的直径要适当选择,一般为100mm左右。
2.定鼓式储纬器 
动鼓式储纬器以具有较大转动惯量的储纱鼓作为绕纱回转部件,显然对于高速织机十分不利。于是,以质量轻、体积小的绕纱盘代替储纱鼓作为绕纱回转部件的定鼓式储纬器得到了迅速发展。目前,定鼓式储纬器有很多种结构形式,它们的作用原理基本相同,图8-48所示即为一种典型的定鼓式储纬器结构图。

图8-48  定鼓式储纬器结构图
1-进纱张力器  2-空心轴  3-定子  4-转子  5-后磁铁盘  6-绕纱盘  7-前磁铁盘  8-锥度导指
9-反射式光电传感元件  10-锥度调节旋钮  11-储纱鼓  12-阻尼环  13-出纱储纬

纬纱从筒子上高速退绕,通过进纱张力器1、电动机的空心轴2,从绕纱盘6的空心管中引出。电动机转动时,空心轴带动绕纱盘旋转,将纱线绕到储纱鼓11上。由于储纱鼓通过滚动轴承支承在这根空心轴上,为了让储纱鼓固定不动,同时又能提供必要的纱线通道,在绕纱盘两侧的储纱鼓和机架上,分别安装了强有力的前、后磁铁盘7、5,起到将储纱鼓“固定”在机架上的作用。
储纬器电动机的旋转方向(“Z”向或“S”向)要与纱线的捻向保持一致,以保证纱线卷绕到定鼓上时为加捻过程,纱线从定鼓上退绕时为退捻过程。对于单位长度的纬纱来说,加捻和退捻的数量是相等的。
与动鼓式储纬器一样,定鼓式储纬器上也装有单点的光电反射式检测装置9,实现最大储纬量检测。这种装置的缺点在于反射镜面受沾污时易产生误动作。
部分定鼓式储纬器采用双点光电反射式或双点机械式检测装置,实现最大储纬量和最小储纬量检测。以微处理机控制的双点检测装置可以达到储纬速度自动与纬纱需求量相匹配,使储纱的卷绕过程几乎连续进行。
定鼓式储纬器的排纱方式亦有积极式和消极式之分,实现排纱运动的机构形式很多。图8-48所示为一种消极式的排纱方式,在圆柱形储纱鼓11的表面上均匀的凸出着十二个锥度导指8,绕在鼓上的纱线受这些锥度导指所构成的锥度影响,自动地沿鼓面向前滑移,形成规则整齐的纱圈排列。根据纱线的弹性、特数、纱线与鼓面的摩擦阻力等条件,借助锥度调节旋扭10,可改变锥度导指形成的锥角,以适应不同纱线的排纱要求。
定鼓式储纬器还采用织极排纱方式,在积极排纱方式下,储纱鼓上的纱圈依靠专门的排纱机构来完成前进运动,不需要人工调整就能获得满意的纱线排列效果。但机构的复杂程度有所提高,工作时还会增加噪声和振动。
(二)定长储纬器
定长储纬器在引纬开始时释放长度精确的一段纬纱,由流体牵引,飞入梭口。定长储纬器也分为动鼓式和定鼓
式两种。动鼓式定长储纬器的高速适应性差,所以使用较少。目前,性能优秀的喷气织机和喷水织机一般都采用定鼓式定长储纬器。
典型的定鼓式定长储纬器结构如图8-49所示。纬纱1通过进纱张力器2穿入到电动机4

图8-49  定鼓式定长储纬器
1-纬纱  2-进纱张力器  3-空心轴  4-电动机  5-测速传感器
6-导纱管  7-磁针体  8-指形爪  9-斜轴套  10-摆动盘
的空心轴3中,然后经导纱管6绕在由12只指形爪8构成的固定储纱鼓上。摆动盘10通过斜轴套9装在电动机轴上,电动机转动时摆动盘不断摆动,将绕到指形爪上的纱圈向前推移,使储存的纱圈规则整齐地紧密排列。这是一种积极式的排纱方式,适当地调节进纱张力器所形成的纬纱张力,可以获得良好的排纱效果。在储纱过程中,磁针体7的磁针落在上方指形爪的孔眼之中(图上以虚线表示),使具有微弱张力的纬纱在该点被磁针“握持”,阻止纬纱的退绕,并保证储纱卷绕正常进行。
储纬器控制箱在收到织机控制系统发来的“织机运行”和“供纬”信号后,使电动机转速升到预置最大值,充分储存纬纱。同时,触发供纬磁针体,吸起磁针,释放纬纱,纬纱在主喷嘴射流牵引下进入梭口。纱圈从储纱鼓上退绕时,磁针一侧的退绕传感器检测并发送退绕圈数信号,当达到预设定的退绕圈数时,磁针放下,停止纱线的退绕。磁针放下亦可由织机控制系统发送的定时关闭信号进行控制。磁针吸起与放下的动作时间(释放时间与约束时间)要求准确,必须和织机的引纬控制保持同步,这通过控制部分的电脑编程来实现。
引纬时,每纬退绕圈数和指形爪所构成的储纱鼓直径有关,改变指形爪的径向位置可以调整储纱鼓的直径大小,每纬退绕圈数n(必须是整数)可按下式计算:
                            (8-23)
式中:Lk——织机上机筘幅;
a<
—考虑织边等因素的加放率(%);
d——储纱鼓直径。
电动机带动导纱管在储纱鼓上卷绕并存储纬纱,纬纱存储量可通过磁针另一侧的储纱传感器进行检测。一旦纱圈储“满”,传感器就发送信号,电脑控制电动机转速降低或停转。纬纱储存量的大小通过改变储纱传感器的前后位置来进行调整。储纱传感器和退绕传感器的灵敏度要与纬纱颜色对光的反射性能相适应,这可以通过纬色补偿设定来实现。与定鼓式储纬器相同,纬纱通过定鼓式定长储纬器之后,其单位长度的捻回数保持不变。


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