[發明專利]五棉條異步輸入和三級分梳的轉杯紡紡紗方法及裝置

有效

• 申請號: 201510521024.6
• 申請日: 2015-08-21
• 公開（公告）號: CN105113066B
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發明（設計）人: 高衛東;薛元;郭明瑞;楊瑞華
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: D01H4/08
• 分類號: D01H4/08;D01H4/44;D01H4/32
• 代理公司: 北京市中聯創和知識產權代理有限公司11364
• 代理人: 夏宇和

技術領域

本發明屬紡織行業的轉杯紡紗領域

背景技術

轉杯紡成紗的基本原理為：棉條由喇叭口經給棉板和給棉羅拉的握持，給棉羅拉轉動輸送棉條送至分梳區；分梳區高速旋轉的分梳輥對棉條進行開松剝取、梳理分離、混合，使其變為相互分離、平行排列的單纖維并進入輸棉通道；在氣流作用下，纖維流經由輸棉通道進入轉杯，在高速旋轉紡杯的離心力作用下，纖維在凝聚槽內進一步疊加混合，由母紗引出并經阻捻器加捻后形成紗線。

專利“一種轉杯紡混色成紗方法及裝置與產品”(申請號CN201410190891.1)及“一種轉杯紡混色成紗裝置”(CN201420229715.X)通過控制喂給羅拉速度，以連續恒量喂入、或者分段變量喂入兩根或兩根以上的熟條，變混紡比形成具有單色或者多色纖維混合，以實現紡紗線密度恒定而調整混紡比的效果。但該發明存在兩個問題：第一，在發明中只是在概念上提出通過耦合牽伸實現線密度恒定的混色及段彩紡紗，并未給出耦合牽伸實現線密度恒定的條件下如何改變混合比及混色比。同時，未給出具體的實施方案及實施例。第二，該專利申請仍使用傳統的單一分梳輥，當三根棉條同時喂入時，原有的分梳牽伸系統不能充分地完成對多根棉條剝取、梳理、混合和分解牽伸，由此會導致纖維叢分解不充分，造成堵分梳輥和堵轉杯情況發生，紡紗易出現斷頭及粗節、棉結等缺陷。同時，耦合喂入的各根棉條雖然總量恒定，但各棉條喂入量存在差異，較短的分梳區導致纖維橫向混合的機會也不多，因此導致混色效果不理想。

目前轉杯紡中可以實現混紡比恒定而線密度變化的主要有專利“轉杯紡竹節紗的方法和紡紗裝置”(授權號CN00137211.4)，它的原理是異步電機和步進電機,經差動器、絲桿和蝸輪，驅動喂給羅拉，通過步進電機在智能控制器控制下執行下列操作：從高速減至低速；持續運行一段時間；加速至高速；持續運行一段時間，轉杯紡制一段竹節紗。該專利可以生產變線密度的紗線，但無法改變紗線混紡比。

生產線密度和混紡比均變化的紗線，需要喂入的兩根或兩根以上粗紗能夠分別在線控制各自的喂入量，并且在分別改變各粗紗喂入量的同時還要使總的粗紗喂入量也能得到控制，目前尚無專利能實現這種紗的生產。生產線密度和混紡比均不變化的紗線，主要問題是，不能在轉杯紡細紗工序實現兩種以上纖維以任意比例進行混紡。

發明內容

為了解決上述問題，本發明在機構上對傳統轉杯紡紗機進行了改進。一種三級分梳及多組分喂入的轉杯紡紗方法的裝置，包括紡紗系統和電腦控制系統，紡紗系統包括喂給分梳機構、凝聚加捻機構、卷繞成型機構，其特征在于喂給分梳機構包括五個回轉自由度的組合式給棉羅拉、三級分梳輥，所述的五個回轉自由度的組合式給棉羅拉的五個羅拉的速度比可調。所述凝聚加捻機構包括輸棉通道、轉杯和引紗裝置；卷繞成型機構包括引紗卷繞機構。所述的電腦控制系統包括PLC可編程控制器、伺服驅動器、伺服電機，所述的五個回轉自由度的組合式給棉羅拉、三級分梳輥由伺服電機驅動。所述的回轉自由度的組合式給棉羅拉包括軸、軸承、空心軸、第一齒輪、第二齒輪、第三齒輪、第四齒輪、第五齒輪，墊圈、第一活動羅拉、第二活動羅拉、第三活動羅拉，第四活動羅拉、第五活動羅拉，所述第一到第五齒輪、第一到第五活動羅拉圍繞同一軸線轉動，第一到第五齒輪分別驅動第一到第五活動羅拉。所述的三級分梳輥由第一分梳輥、第二分梳輥和第三分梳輥平行排列組成。所述的三級分梳輥的轉速逐級遞增，第一分梳輥的轉速為1500-3000rpm，第二分梳輥的轉速為3000-6000rpm，第三分梳輥的轉速為6000-12000rpm。，所述三級分梳輥的梳針密度逐級增大。

本發明的另一個目的是提供一種使用上述裝置進行轉杯紡紗的方法，包括給棉、分梳、凝聚加捻、引紗卷繞，其特征在于：所述給棉采用五個回轉自由度的組合式給棉羅拉非同步喂入分梳區，所述分梳采用三級分梳輥。

通過本發明配置設計的組合羅拉和三個分梳輥，可將五根棉條(或五種不同原料的條子、或五種色彩的條子，下簡稱五組份)，經組合式給棉羅拉非同步地喂入轉杯紡分梳區，經三級分梳輥的逐級開松、梳理、取向、混合、及分解牽伸，將五根棉條逐步分解為束纖維并進一步分解為單根纖維。在離心力和氣流的作用下，從分梳輥上脫離和轉移的連續單纖維流進入高速旋轉的紡杯。纖維流在轉杯離心力作用下又凝聚成須條，再經阻捻器加捻，由引紗羅拉導出形成轉杯紡紗線。在紡紗過程中，通過電腦程序控制伺服驅動系統，使具有五個自由度的給棉羅拉非同步地分別將五根棉條喂入分梳區，通過調控五個給棉羅拉的喂入量和喂入比，就可以動態配置該轉杯紡最終成紗的線密度及五個組份的混紡比，生產竹節紗、段彩紗、段彩竹節紗、配色紗。