棉纺环锭细纱机牵伸加压简析

目前，我国引进的棉纺环锭细纱机牵伸加压机构有SKF、R2：P、HP及INA-V等，在消化吸收国外技术的基础上，自行设计或仿造的牵伸加压形式制仿SKF-PK225的YJ-142，仿INA-V的QVX型和参考H2P及INA-V型的R：V型等，对这些机构的特色及优点讨论如下。

1、  牵伸形式讨论

环锭细纱机牵伸形式可分为两类：一类是三罗拉双区直线牵伸，另一类是三罗拉双区曲线牵伸。为了更好地控制纤维运动，在三罗拉双区牵伸中配有双胶圈结构，SKF、R2P，INA-V及国产YJ2， QVX，R2V都在前区配以上短下长的双胶圈；而QVX及R2V的前区牵伸又有许多改进，使前中罗拉中心距及浮游区相应减小，德国HP前区为双短胶圈式，配置新型金属下销，浮游区长度最短。

1．1  前区牵伸配置要“三小”，即前—中罗拉中心距小，浮游区小及胶圈钳口隔距小。不论是双短胶圈还是长短胶圈及上、下销胶圈架的设计都力图达到“三小”要求。对SKF，R2P，INA-V．及HP四种国外牵伸形式进行对比(见表1)，以HP中心距最小，为HP中心距最小，为14.4mm。

1．2  后区牵伸形式有两种，SKF，R：P及国产YJ：系列的后区牵伸属于三罗拉双区直线牵伸，所不同的是有的牵伸罗拉中心距较大，像R2P牵伸区后罗拉中心距长；而INA-V，QVX及R：V的牵伸属于三罗拉双区曲线牵伸，上后罗拉抬高25～28，使后罗拉握持点前移，缩短中、后罗拉中心距，从而制造出好的摩擦界，曲线牵伸是改善后区牵伸对纤维控制的技术措施。

1．3  牵伸过程中工艺配置的目的是通过前区达到“三小”，以有效控制主牵伸区快速纤维的移动，改善条干、纱疵、粗细节、棉结，提高纺纱质量。后区要为前区主牵伸提供优良的须条结构，创造良好的牵伸条件。三罗拉双胶圈双区曲线牵伸的后区，摩擦力界比直线式好，使须条受到良好控制，适纺细号纱。

1．4  我国在SKF或YJ2-142弹簧加压摇架及R2P直线双区双胶圈牵伸机构中，后区实行二大、二小针织纱工艺原则(即后区中心钳口距大，粗纱捻系数大，后区牵伸小及粗纱捻系数小)，以对前区主牵伸提供优质须条。随着市场对机织物外观要求日益提高，二大、二小工艺不再是针织纱的专门工艺，已普遍用于生产各类针织、机织纱。

1．5  为了加强对主牵伸区快速纤维的控制，在中-前罗拉之间配备良好的胶圈控制系统，目前应用的有双短胶圈及长短胶圈式，SKF，R2P，INA-V型都是用长短胶圈式，HP是双短胶圈式。上下胶圈中，下胶圈内层要具有良好的摩擦系数，以便中罗拉能准确传动胶圈，做到线速度准确。下胶圈与前下销之间又要求灵活滑动，为此下销已改为涂四氧乙烯层，改进了与下胶圈的滑动。

在长短胶圈系统中，下胶圈配有张力装置，因此，下长胶圈运动比较准确。在双短胶圈中对下短胶圈及下销等的制造尺寸精度要求较高，胶圈厚度均匀，要具备更适当的硬度及弹性。国内外胶圈内层表面已有花纹式，既做到与中罗拉传动准确、摩擦系数高，又要做到与前下销配合精确、滑动好。

1．6  立达公司生产的P3-1气动加压机构是三罗拉双区长短胶圈形式，上下胶圈配置为非对称式，进一步缩小浮游区距，加强对纤维的控制。

1．7  国内外细纱机牵伸系统都已应用了中低硬度表面不处理胶辊，我国认为胶辊硬度邵尔A65度以下为低硬度胶辊，前上胶辊要求较高，耐磨性、弹性要好，具有静电消除功能，低硬度胶辊的应用使加压后胶辊与罗拉表面形成面接触，使握持钳口位移，缩小浮游区距离，改善了纺纱质量。

瑞士MA66T及美国ME666及MB670等胶辊性能好，纺纱适应性好，抗静电性能好，尤其耐磨。国产胶辊的某些性能也达到国外先进水平，但耐磨差、寿命短，与国外的差距较大。国外优质的胶辊使用寿命比国内长2～3年，3年回磨一次；而国内一年至少回磨一次。

2  加压

国内外短纤维环锭细纱机的加压机构有弹簧加压摇架和气动加压摇架两大类。弹簧加压摇架又分为SKF圈簧加压及HP板簧加压两种，因此短纤维环锭细纱机加压又可分为气动加压摇架、圈簧加压摇架及板簧加压摇架三种。对各式加压摇架，总的要求是通过加压技术的实施，实现对纤维运动重加压、强控制。加压装置使各罗拉钳口的纤维有足够稳定的握持及牵伸能力，造成合理的摩擦力界，实现压力稳定，增加对纤维运动的控制。

现对我国目前采用的各类加压机构的有关问题进行如下讨论：

2．1  SKF型圈簧式加压摇架是德国纺机公司20世纪50年代推出的加压形式，经过半个世纪不断地改进，加压机构不断完善，目前是世界上应用面最广、应用时间最长的加压系统。圈簧加压元件(PK220系列)，OH式上销已由铁板改为工程塑料动片式；下销为T型阶梯销，上下销之间形成摆动钳口，总牵{申20～60倍。

我国FA系列142系列的摇架，基本上与SKF相同，加压重而稳，牵伸亦达到20～60倍。前罗拉加压值为100 N／双锭、140NXl80N／双锭可调节；中罗拉为100 N／双锭或140 N／双锭；后罗拉为140 N／双锭、180 N／双锭，固定式。

金属材料受力后会产生变形，有弹性变形、蠕变及塑性变形三类。圈簧式加压的弹性持久而不产生蠕变或塑性变形，是SKF加压摇架性能的关键。据国外报导：圈簧式摇架连续使用4年后，细纱条干CV值上升1％，粗、细节、纱疵增加20％，这说明圈簧摇架加压力的持久稳定性还存在一定问题，圈簧弹性随时间延长而疲劳衰退，产生蠕变或永久性变形。

SKF圈簧摇架加压机构存在的另一个问题在国内反映较为普遍，主要是三个罗拉加压钳口的平行度不易保证，由于采用自调平行的原理，前、后上胶辊及上胶圈不稳定，以摇架支撑点发生前后摆动，使一组摇架上相邻两个加压在前、中、后三个钳口线不能始终保持平行，因此造成三个罗拉的钳口隔距大小发生变化，使牵伸工艺不能真正到位，纺纱质量达不到应有的水平，这种现象不仅存在于细纱，而且在粗纱、并条工序的加压摇架也存在，SKF摇架的自调平行作用在实践中并不理想，并带来一些负作用，这是它的主要缺陷。

2.2  HP板簧摇架加压

HP板簧加压摇架是德国绪森公司20世纪80年代推出的新型加压摇架。此摇架在三罗拉双短胶圈双区牵伸中，双短胶圈使钳口充分前移，缩短了浮游区距离，是所有牵伸加压系统中浮游区距离最小的一种。绪森HP-A-320型板簧加压摇架机构的制造精度比SKF改进了许多，加压元件为坚实的板簧，横截面大，坚固耐用。据测：在达到同样压力条件下，板簧的弹性变形仅是圈簧的8．7％左右。

HP-A-320板簧摇架，由三个板簧分别对前、中、后罗拉加压，用明螺栓固定在摇架槽内，可在加压状态下调整上罗拉中心距，简便准确。板簧与胶辊握持爪匝的顶面固定联接在定位匝上，装有上胶辊定位弹簧，三者联为一体，握持爪中心线与上罗拉中心线相吻合平行。在握持爪定位后再进行研磨加工，精度高，保证在加压状态下稳定可靠。胶辊加工精度高，保证在加压状态下稳定可靠，胶辊芯子与摇架握持爪匝的宽度比SKF宽3 mm，上胶辊与下罗拉的平行度以加工精度来保证，因此HP三个钳口握持平行度是几种摇架加压中最好的。

国内一些棉纺企业应用HP的体会是其纺纱质量好，机构简便，易于管理维护，加压精确。目前，国内一些新型粗纱机上已开始使用HP摇架。综上所述，HP板簧加压摇架具有很好的发展潜力。HP前、中罗拉加压为160 N/120 N/双锭，两档选用，后区为140 N/双锭。

2．3  气动加压

20世纪80年代后期，国内外已在短纤维环锭纺纱机上推广应用气动加压摇架。气动加压摇架性能优于弹簧摇架，主要表现在：①压力稳定，基本上无锭差；②压力不因时间延长而波动和衰退；③具有重加压、强控制的优点，压力大小可在机器运转中整机无级调节，操作简便；④细纱机停车时可做到半释压或全释压，半释压状态下不影响纤维须条的分布状态，因此开车时不会产生细节及断头；有的气动加压系统还配有欠压和过压自动控制系统；能较好地保证胶辊与罗拉之间及三个握持线的平行；⑤易于清洁及维护，适应机器高速运行。

a)INA-V型牵伸加压机构是德国制造，属三罗拉长短胶圈双区牵伸，后区为曲线牵伸，气动加压的压力可微调。后罗拉加压180 N，基本上与前罗拉相同，用重加压达到稳定的钳口控制，防止纱条在后钳口滑移影响成纱不匀。INA-V型牵伸，因曲线包围弧线产生附加摩擦力界对后区纤维的积极控制，可使细纱牵伸倍数提高30％～50％以上，产品质量好。

b)R：P摇架压力值为180×140×180 N/双锭，无级调压，压力大而稳定，无压力衰退，绽差小，设有单独气源控制箱，并与电源开关相联，集体加压、卸压操作方便，有过压、欠压保护，停车可全释压、半释压，须条无滑移