梳棉机械课件

3-1梳棉工序

概述1.梳棉机的任务开松：使棉束单纤维(锡林、盖板)除杂：清除杂疵、短绒(刺辊区除杂50~60%)混和：锡林“吸”、“放”功能，使纤维充分混和成条：制成符合一定规格和重量要求的棉条，圈放在棉条筒内梳棉机（Card）梳棉机工艺流程2.我国梳棉机的发展20世纪50’s:批量生产A181型，弹性针布，锡林180r/min，斩刀剥棉60’s中：A186，金属针布，锡林360r/min，四罗拉剥棉，15~25kg/h80’s:FA201装有分梳板和前后固定盖板，锡林360r/min，40kg/h90’s:FA203，60kg/h

FA231，70kg/h

FA232，100kg/h最新梳棉机，德国特吕茨勒DK903，140kg/h国内外主要梳棉机制造厂商德国特吕茨勒：DK803、DK903瑞士立达：C51、C60英国克劳斯罗尔：MK5、MK5D马佐里（东台）：C501青岛宏大：FA231A、FA232A郑州宏大：FA225B、FA221D金坛纺机：JFA226江阴机械：FA212B东佳集团：FA208青岛宏大FA201B型梳棉机

三项专利的三罗拉剥棉、主传动、单机滤尘箱；变频器无级调速;前三后三固定盖板;刺辊下装有分梳板;新型优质的金属齿条;数控显示仪，无触点传感器，显示出条速度、班产量等及断条、返花故障和多处安全自停装置；机上四点连续吸，系统间歇吸。FA203型梳棉机

微机控制和数显；特制机架强度高、易调整，便于大漏底拆卸；封闭式圆墙板避免了墙板花；棉卷或棉箱喂入；间歇吸和连续吸；盖板倒转增强分梳；前后固定盖板及分梳板，锡林道夫结构优化，提高精度；盖板花剥取由抄刷辊取代上斩刀；新型齿条；封闭式安全罩；40秒锡林制动机构；有自停和检测装置。

青岛宏大FA231型梳棉机

微机控制及数显；道夫变频调速；带传动平稳，噪音低；高精度、整体式锡林道夫；机内滤尘箱连续吸，车肚机外间歇吸；后固定盖板及刺辊分梳板；可视棉网的双皮圈导棉装置；全封闭安全罩；安全自停装置；棉网清洁器；优质金属齿条；棉卷或棉箱喂入，自调匀整通用设计。FA

232型梳棉机

给棉罗拉顺向喂入，柔和开松和转移，纤维损伤减少；长、短片断混合环自调匀整装置；锡林前后设固定盖板与棉网清洁器；锡林道夫结构优化，提高精度；大扭矩变频电机直接启动锡林；盖板倒转，增强分梳，改善棉网质量；盖板单独电机传动；锡林前后，采用铝型材结构，零件轻巧光洁，吸尘杂效果好；可以观察棉网的皮圈导棉装置；机上积极多吸点，连续吸落棉，压力连续检测；圈条器单独电机传动，方便的自动换筒装置；触摸屏显参数，计算机通讯与数字同步技术，整机运行稳定可靠。3.FA201梳棉机简介棉卷喂入、棉丛喂入（产量高）两种棉卷

棉卷罗拉给棉罗拉和给棉板共同握持刺辊分梳刺辊分梳板梳理除尘刀三角小漏底锡林固定盖板锡林+盖板工作区锡林+前固定盖板道夫剥棉罗拉喇叭口大压辊圈条器条筒FA201梳棉机FA201梳棉机主要技术特征机幅：1020mm适用棉卷规格：

550×980或FA172A无回花型棉箱加工纤维长度：22~76mm给棉板工作面长度：28,30,32,46,60mm刺辊直径及转速：

250/930（棉）/800r/min(化)锡林直径及转速：

1290/360(棉)/330r/min(化)盖板工作根数/总根数：41/106道夫工作直径/转速：

706/18.9~35.6r/min道夫快慢速比：4:1剥棉形式/输出速度：三罗拉/37.5~120m/min条筒尺寸：

600×900/1100总牵伸倍数：68.3~122产量：40kg/台时Typicalsinglecylindershortstaplecard棉层3-2给棉刺辊部分组成：给棉罗拉、给棉板、刺辊、刺辊分梳板、除尘刀；作用：向机内喂入棉卷或棉丛，对棉层进行梳理，并排除杂质和短绒。刺辊喂棉中低产梳棉机给棉和刺辊部分中、低产梳棉机由给棉罗拉、给棉板、刺辊、除尘刀、小漏底组成；握持分梳和除杂，为锡林输送薄棉层。高产梳棉机给棉和刺辊部分高产梳棉机以1~2块分梳板代替小漏底，以增加分梳作用；棉箱喂入新型喂棉装置整体喂棉板感应喂棉1.给棉罗拉(FeedRoll)给棉罗拉与给棉板鼻尖共同形成对棉层强有力的钳口(nip)，握持棉层，使刺辊在整个棉层横向进行开松与分梳。为使棉层握持牢靠，罗拉表面有齿形沟槽，或采用锯齿罗拉，并在罗拉两端加压。给棉罗拉杠杆偏心式弹簧加压机构按下手柄，弹簧压缩，加压棉层；抬起手柄卸压；加压可调整，35~60N/cm，相应罗拉

70~80mm；弹簧盒上有刻度，加压不足，刺辊会抓走大束纤维，分梳及除杂差；加压过大，给棉罗拉弯曲，不利于分梳、除杂。2.给棉板(FeedPlate)工作表面光滑弧形，有一鼻尖，<AOB为50º左右，太大易缠棉；隔距：AB逐渐减小；握持力：

AB逐渐增加，B点最大；故给棉板弧形及给棉罗拉不同心，偏心距为e；在给棉板上任意点P处的隔距：h=O1P-r

R-e

cos-r

为位置角给棉板截面形状和尺寸要求：1）在给棉板与给棉罗拉之间应形成可靠的握持钳口；2）给棉板的前部形状和尺寸应满足刺辊对棉层的分梳要求和由浅及深、循序渐进的除杂要求；3）在分梳过程中，刺辊锯齿不应插入和拉断两端尚被钳口握持着的双折形纤维。L-工作面长度；l2-托持面长度；S-分梳工艺长度S=l1+l0给棉板各工艺尺寸间的关系分梳工艺长度S=l0+l1=l0+l3+(R+

)tgl3为给棉板工作面在刺辊轴心水平线以上的一段长度，即mn弦长；R-刺辊半径；

-隔距；

-给棉板工作面与垂直线的夹角。当

和

一定时，S减小，棉束百分率下降，短绒百分率增加；所以S应与被加工纤维长度相适应，并且在加强分梳的同时要尽可能减少纤维损伤；S应取在原棉主体长度Lm和品质长度Lp之间；国产梳棉机：S=27.4、29.67、31.68mm;生产中可调（加垫铁或减薄给棉板底座），锯齿深入棉须浅，棉束较多，短绒率低。一般=0.18~0.3mm，在机械状态允许下尽量偏小。3、刺辊(Lickerin)的分梳与除杂刺辊与给棉罗拉之间的表面线速度比大，棉束得到充分梳理。铸铁圆筒，两端堵头；表面包锯齿，

250mm；八头螺旋线，导程25.4mm。剌辊高速有利于分梳和除杂，但过高会损伤纤维而短绒率，锡林速度也相应，带来全机高速的一系列问题。增加刺辊表面锯齿密度，也可提高分梳和除杂。如：8槽螺旋线改为10槽，明显提高分梳除杂。刺辊的分梳作用刺辊承担50%棉束开松，其余由锡林完成；刺辊与给棉罗拉之间牵伸倍数为1000；刺辊加工剧烈，损伤纤维，故应正确选用分梳工艺长度、刺辊与给棉板的隔距、刺辊齿密与转速、锯齿规格与锋利程度以及改善喂给棉层的纤维定向程度等；棉n=800~1200r/min;化纤n=600r/min;刺辊与给棉板、除尘刀、锡林间隔距很小(0.13~0.4mm)，故对其形位公差和动平衡精度要求高。刺辊下方装有除尘刀、漏底或分梳板；刺辊上方装有罩盖和排气罩。锯齿的分梳力须丛作用力F分解为：梳理须丛力N=Fcos

，垂直锯齿刺入须丛力T=Fsin，平行锯齿锯刺抓住纤维的力学条件：T>fN，f为摩擦系数则得：>，=arctgf为摩擦角齿条齿形参数

、P、b影响大；小抓棉，但小杂少落；棉=75~80º，化=80~90º；锯齿密度N=周向齿密×轴向齿密；N大分离程度好，但过大损伤纤维，要兼顾；b小分梳好，但强度低，厚型b=0.4mm；薄型b=0.3mm;齿深h与棉须厚度相适应，h=2.7~4mm梳理度梳理度：每根纤维平均受到几只锯齿的梳理例子：刺辊直径为250mm，作用长度B=1016mm，密度N=36齿/(25.4mm)2，则得:刺辊表面作用齿总数Zt=250

×1016×36/25.42=4450齿(注意单位！)刺辊nt=1000r/min；棉层线密度Tg=4×105tex；给棉v=1100mm/min；纤维平均长度L=28mm;计算得梳理度：C=0.47齿/根一般高产梳棉机的刺辊C=0.3齿/根而锡林C为10~15齿/根所以高产后要获得同样的梳理度，则需要提高刺辊转速和锯齿密度。刺辊的除杂（除杂率为50~60%）传统除杂：除尘刀+漏底；除尘刀：矩形钢板，19º角混合式漏底有1~4根尘棒+网眼弧形钢板；三个落杂区：A、B、C；A区为主要落杂区，大杂因离心力或锯齿击落；细小尘杂和短绒因气流附面层向前流动，由除尘刀阻档，沿刀背滑下。除尘刀的调节高低：保持紧靠刺辊表面，低刀落棉多，高刀落棉少；角度：使气流下滑流畅，避免涡流，一般为70~110º；隔距：应保证齿面上的好纤维顺利通过而不被刮落下来。小漏底的除尘作用小漏底作为引导和保护装置，引导纤维向锡林表面输送，防止下落；漏底与刺辊的隔距为楔形，导致气流带着部分短绒和尘杂从尘棒间和网眼孔中排出；漏底与刺辊偏心安装，漏底半径=刺辊半径+（入口隔距+出口隔距）/2；入口隔距增加，气流量增加，纤维、尘杂也大量进入，回收率高。高产梳棉机上的刺辊分梳以分梳板代替漏底4、辅助分梳装置

提高梳棉机产量，同样时间内加工纤维量增加，要获得同样的梳理效果，则必须增加单位时间内的梳针齿数，有三种方法：提高针齿密度：可能性小，因为粗纤维高产时要求低齿密，细纤维低产时要求高齿密；提高刺辊、锡林转速：机械上有困难，损伤纤维；增加梳理面或梳理点：可行！（两种方案）增加梳理面或梳理点的方法1）增加刺辊数量：有厂用平行排列的二或三只刺辊，也有下行式双刺辊，刺辊上的针布齿向排列成相互剥取，其速度随棉流方向递增，600、1200、1800r/min。但结构复杂，不便于保全。2）附加梳理元件：在刺辊下方，锡林后方（刺辊上方）、锡林前方（道夫上方）加装分梳板。ThreeLickerinsonTruetzschlerDK803Card（速度逐高25%）三刺棍开棉三刺棍梳理系统刺辊系统喂入装置德国特吕刺勒梳棉机FA201梳棉机刺辊下方两块宽70mm弧形分梳板，由齿板、除尘刀、托棉板和托架组成。A：第一落杂区，38~50mm，大杂B：第二落杂区，14~18mm,小杂、短绒C：第三落杂区，6~8mm，小杂、短绒齿板由0.8mm厚齿片和2.5mm厚隔片相间组成，为使锯齿沿机宽方向均匀分布，齿片及隔片偏7º。齿片深2.5mm，齿工作角85º，齿距5mm；除尘刀工作角30º，托棉板厚2mm，第一梳棉板隔距0.5~0.7mm；第二梳棉板隔距0.45~0.6mm。只用一块分梳板采用由活动阀门、除尘刀和吸尘管组成的新排杂系统，落杂经由除尘刀和阀门形成的落杂口进入吸尘管后由气流带走，含杂低时，或加工化纤时阀门角度调小，降低落棉率。1-延伸板；2-除尘刀；3、5-托棉板；4-分梳板；6-导棉板固定盖板装在锡林前后，与锡林配合分梳纤维；齿片厚0.5~1.6mm；共同串在一根矩形芯棒上，其两侧以夹头固联在铸铁骨架上；齿工作角49º，齿距4.47mm，齿尖分布均匀且错开；齿密为90、140、240、620齿/英寸；后固定盖板齿较前固定盖板为稀，进行预梳；前固定盖板对锡林针布上纤维再次梳理，增加平行伸直度。3-3锡林、盖板与道夫部分

(Cylinder,Flat&Doffer)组成：

锡林、盖板、道夫、前后罩板、大漏底、固定盖板。作用：细致梳理，使之成为单纤维；除去细杂和短绒，积成盖板花排出机外；将纤维凝聚成棉网。盖板式梳棉机Typicalsinglecylindershortstaplecard棉层一、针齿的作用

锡林、盖板、道夫及固定盖板上都包覆有针布，针面对纤维的握持形式有：（1）纤维包绕在针齿工作面上（2）纤维迂回在多只针齿侧面上（3）既有包绕，又有迂回，即（1）+（2）纤维得到分梳和转移的条件(1)两个针面的隔距足够小(0.1~0.22mm)(2)纤维充分浮游在齿尖上(3)两个针面上的针齿工作面成相对倾斜(4)两个针面作相对运动针齿的作用分析：分梳、剥取、提升1.针齿平行配置，且VB>VA——分梳

两针齿共同握持纤维，梳理力为R，R分解为：平行于工作面分力：P=Rcos

垂直于工作面分力：Q=Rsin当两针面的纤维握持力都充分大时，纤维丛梳解开来；当一针面纤维握持力较差时，纤维从该针面移向另一针面。锡林-盖板、锡林-道夫属于此类。纤维在针尖2.针齿交叉配置，且VD>VC——剥取针齿C上P力向外，纤维滑向针外针齿D上P力向内，纤维移向针内C上的纤维被D剥取锡林-刺辊属于此类。锡林与刺辊剥取示意图Typicalsinglecylindershortstaplecard棉层（1）锡林和刺辊间的速度比纤维从头端进入隔距区到尾端离开隔距区，完成转移，应满足下列关系：即Vc-锡林表面线速度；Vt-刺辊表面线速度；S-隔距区长度；L-纤维长度。由此可选取锡林和刺辊速比，一般棉纺时常取此速比为1.3~1.8；化纤取1.6~2。速比过大，无明显工艺效果，浪费动力；速比过小，纤维伸直差，转移不彻底，锡林纤维分布不匀，影响生条条干。例：设隔距区长度S=60mm，两种纤维长分别为L1=28mm、L2=71mm，则计算可得其速比分别为1.47、2.2。故不同长度的纤维采用不同速比（2）锡林与刺辊的隔距(gap)宜小不宜大（约0.175mm）；隔距过大时，刺辊返花造成棉结；隔距较小时，增加刺辊齿面纤维丛与锡林针面接触机会，有利于纤维转移。3.高产梳棉机的要求梳棉机要高产，则要求提高刺辊和锡林在单位时间内的纤维处理量；优点：提高速度，纤维和杂质离心力增加，有利于除杂，提高向道夫的转移，减轻锡林与盖板齿面负荷，减小棉结产生；缺点：高速后，动力消耗增加，振动增加；要求：提高机器高速回转件的动平衡，增加机架和墙板刚度，减小振动，保持隔距稳定。二、锡林-盖板（大分梳区）任务：继续开松成单纤维清除残杂去除短绒和棉结纤维纵向定位1.盖板(Flats)100~110根，用链条联结成环状，沿圆弧状曲轨缓慢移动。40~46根盖板形成分梳区，其余为空程。盖板横截面梳棉机盖板盖板系统盖板清洁装置盖板隔距调整精确磨盖板系统2.锡林与盖板的针齿配置——平行配置按分梳作用配置盖板针面对锡林针面形成倾斜度，使纤维进口处大，出口处小；因为V锡>>V盖，锡林抛出杂质沉积在盖板针面上，排出机外；从分梳原理讲，盖板与锡林运动可以同向，也可异向。对于异向，清洁盖板从道夫侧进入分梳区，向后移动，边移边被纤维充塞，其承载能力逐渐减小，但除杂能力仍充分。杂质能被立即除掉，获得清洁棉网，提高成纱质量。补充：盖板正传与反转锡林盖板分梳与示意图3.锡林与盖板的隔距锡林与盖板隔距宜小不宜大；隔距过大，降低分梳除杂效果，且有浮游纤维在针面间往复搓擦而会生成棉结。盖板花由斩刀剥下；锡林需定时抄针（5~10天）4.锡林设计要求材料：铸铁或钢板卷焊组成：滚筒、堵头、芯轴大锡林

1290，小锡林706转速300~500r/min，双列向心球面滚动轴承；小锡林转速>大锡林转速，离心力大，除杂能力强，向道夫转移纤维能力提高，但刺辊直径相同时，小锡林抓取弧长S小，抓取和伸直纤维能力差于大锡林；小锡林针面上纤维分布不如大锡林均匀，易产生棉网云斑；小锡林转速高，棉结、短绒增加；故高产梳棉机用大锡林。5.锡林刚度锡林与刺辊、盖板、道夫间隔距小(0.1~0.2mm)，故要求高；锡林几何误差、动不平衡、包针布产生中凹变形会影响隔距，造成纤维转移变化，棉网不匀、条干恶化。提高锡林刚度的方法：筒体内壁铸有圆环形加强筋或网格形加固筋；为减小筒体内凹，可将锡林筒体两端在包针布前磨斜成圆锥体，或更改法兰盘（堵头）设计，使其和圆环形筋有相同的刚度。三、锡林-道夫作用：凝聚和转移锡林针面上的纤维，聚集成棉网输出；针齿配置：分梳作用（平行针齿）道夫结构类似锡林，直径

600~707mm，转速20~30r/min；高产梳棉机道夫线速度90m/min，出条速度130~170m/min。锡林与道夫作用示意图棉网形成与棉结感应控制设备1.梳棉机后弯钩的产生锡林针齿所放弃纤维的一端被道夫勾住，由于锡林速度远大于道夫，故另一端被锡林针齿拉直，而形成后弯钩。生条中弯钩比例：后弯钩占50%前弯钩占15%双弯钩占15%其余无弯钩占20%2.道夫的凝聚作用因为锡林速度比道夫大几十倍，当锡林扫过几排道夫针齿时，被锡林抛出的纤维先后交错地叠钩在道夫针齿上，形成纤维互相粘连的棉网。纤维从锡林向道夫的转移：由于盖板将纤维推入锡林针布，故纤维与锡林针布的粘附力大于纤维与道夫的粘附力，道夫转移率为20~30%，即锡林转3~5周才能将纤维全部转移到道夫上。3.影响道夫转移率的因素针布规格：工作角，齿高h锡林与道夫的速比：速比大，转移率高。锡林与道夫的隔距：小，转移率高，如0.18mm0.08mm，转移率提高一倍。但转移率过高，降低梳理和混和作用，增加条干不匀。4.道夫的速度道夫高速，使条子生头及接头困难，机械设计时考虑变速传动装置，如变频调速或双速电机：

接头或生头时用低速（6~8r/min）正常生产时用高速（20~30r/min）但升降速要缓慢，6~10秒过渡，否则突变；道夫慢，条子粗道夫快，条子细故锡林针布有吸放纤维的作用，调节棉条短片段条干均匀度。3-4、剥棉、成条与圈条部分由道夫凝聚和转移锡林针面上的纤维，然后由剥取机构剥下而形成棉网输出。1.剥取机构作用：将道夫针齿上的纤维剥取下来形成均匀的棉网，输向大压辊，由喇叭口聚合成条子。机构有两种：斩刀剥棉：往复运动，不适应高速罗拉剥棉：连续运动，适应高速（高产梳棉机）三罗拉剥棉装置组成：剥棉罗拉1、上下轧辊2和3、摇板4、清洁辊5；剥棉罗拉：山形针齿齿条，齿尖密度12齿/cm2，剥取棉网，让上下轧辊拉走。摇板和清洁辊为安全装置棉网生头过程三罗拉剥棉WebCondenserforCrosrolCards剥棉辊根据工艺作用，剥取速度稍大于道夫速度，使有一定张力牵伸，牵伸比1.02~1.07;剥棉辊转速nB=(1.02~1.07)nDD/dnD-道夫转速；D-道夫直径；d-剥棉罗拉直径；确定剥棉辊直径d应从有利于改善棉网剥取质量来考虑。Sequenceofelements

fiberwebfromthecarddofferwithcondensingandcalenderingactions2圈条机构(Coiler)作用：将条子有规律的圈放在条筒内，以增加条筒的容量，延长换筒时间；有利于后道工序加工，使条子能顺利引出而无意外牵伸或紊乱断裂。组成：圈条盘、条筒、传动机构圈条过程棉条从喇叭口出来，经一对小压辊紧压后进入圈条盘斜管，圈条盘自转一周，在条筒中圈放一圈条子，然后条筒转过一角度，进行下一圈圈放。圈条盘和条筒转向可同向，也可异向；两者应有偏心距e，以充分利用条筒容量。偏心距e=R-(r+c+r0)R-条筒半径；r-圈条半径；c-单侧间隙；r0-棉条半宽。圈条动画圈条形式大圈条：圈条直径大于条筒半径，条子圈出条筒中心；小圈条：圈条直径小于条筒半径，条子不越出条筒中心中央都留有一气孔；条子呈近似摆线轨迹铺放；对比：小圈条的圈条盘直径小，轴承直径小，有利；以前：低产梳棉机，条筒直径小(

350)，大圈条；现在：高产梳棉机，条筒直径大(400~1200),小圈条；自动换筒，减轻劳力，减少停机大圈条小圈条圈条动画（小圈条）大圈条3-5梳棉机传动及工艺计算一、传动传动路线设计原则：保证各梳理工作件的速度要求；先传动大功率件，后传动小功率件，使各工作件的轴头上合理负担功率；传动链逐步降速，即先高速后低速；传动件少，机物料消耗少；机器振动小，运转稳定，噪声低。第一代：一台机电，传动机构复杂；先传锡林，再传其它；第二、三代：多台电机，传动机构简单，计算机控制速度关系。梳棉机主要部件功率消耗机件空转时（%）运转时（%）锡林、刺辊7350道夫、给棉及剥棉罗拉2039盖板35圈条、大压辊46FA201梳棉机

传动简图传动路线：电机I：锡林（盖板）、刺辊；电机II（变速）：道夫、剥棉罗拉、给棉罗拉、上下轧辊、大压辊、圈条器；电机III（变速）：给棉罗拉、喂棉箱输出罗拉；电机IV：安全清洁辊；电机V：吸尘风机。传动说明锡林转动惯量大，为保护电机启动过载，在电机轴上装有离心块式摩擦离合器；道夫有两档转速，高速正常运转，低速便于生头、接头；则给棉罗拉、剥棉罗拉、上下轧辊、大压辊、圈条器随之变速；采用自调匀整装置时，给棉罗拉由另一电机传动，否则由道夫传动；第四和五个电机为小功率，单独传动。多电机传动必须注意相关机件启停动作的配合，如刺辊转速达80%以上才给棉，刺辊降速75%停止给棉，以免轧煞；道夫与给棉罗拉之间有一定速比（梳棉机牵伸倍数），并能调节。二、工艺计算根据传动比计算各工作件的速度，如锡林、刺辊、盖板、道夫、小压辊；直径或齿数与转速成反比；考虑传动皮带的打滑率（取2~5%）；梳棉机的机械总牵伸倍数=圈条器上小压辊输出速度/棉卷罗拉喂入速度。产量计算Q(kg/h)：生条定量与小压辊表面速度乘积。3-6自调匀整装置

(AutolevelingSystem)清梳联采用气流输送棉丛，在梳棉机上喂入棉层的密度不能稳定地保持均匀，造成生条长片段、轻重偏差，故应采用自调匀整装置（匀整生条100米以上的长片段不匀）；如采用长、短片段自调匀整，则效果更佳；清梳联生条重量不匀主要来自于梳棉机上喂入棉层密度不均匀。自调匀整原理根据生条的重量偏差来调节给棉罗拉的喂入速度，保证任一瞬时生产出来的生条重量为恒值;原理：

1b1h1v1=k(常数)梳棉机上输