目前，我國引進的棉紡環(huán)錠細紗機牽伸加壓機構(gòu)有SKF、R2：P、HP及INA-V等，在消化吸收國外技術(shù)的基礎(chǔ)上，自行設(shè)計或仿造的牽伸加壓形式制仿SKF-PK225的丫J：-142，仿INA-V的QVX型和參考H2P及INA-V型的R：V型等，對這些機構(gòu)的特色及優(yōu)點討論如下。 1 牽伸形式討論 環(huán)錠細紗機牽伸形式可分為兩類：一類是三羅拉雙區(qū)直線牽伸，另一類是三羅拉雙區(qū)曲線牽伸。為了更好地控制纖維運動，在三羅拉雙區(qū)牽伸中配有雙膠圈結(jié)構(gòu)，SKF、R2P，INA-V及國產(chǎn)YJ2，，QVX，R2V都在前區(qū)配以上短下長的雙膠圈；而QVX及R2V的前區(qū)牽伸又有許多改進，使前中羅拉中心距及浮游區(qū)相應(yīng)減小，德國HP前區(qū)為雙短膠圈式，配置新型金屬下銷，浮游區(qū)長度最短。 1．1 前區(qū)牽伸配置要“三小”，即前—中羅拉中心距小，浮游區(qū)小及膠圈鉗口隔距小。不論是雙短膠圈還是長短膠圈及上、下銷膠圈架的設(shè)計都力圖達到“三小”要求。對SKF，R2P，INA-V．及HP四種國外牽伸形式進行對比，以HP中心距最小，為HP中心距最小，為14.4mm.（見上圖） 1．2 后區(qū)牽伸形式有兩種，SKF，R：P及國產(chǎn)丫J：系列的后區(qū)牽伸屬于三羅拉雙區(qū)直線牽伸，所不同的是有的牽伸羅拉中心距較大，像R2P牽伸區(qū)后羅拉中心距長；而INA-V，QVX及R：V的牽伸屬于三羅拉雙區(qū)曲線牽伸，上后羅拉抬高25*一28‘，使后羅拉握持點前移，縮短中、后羅拉中心距，從而制造出好的摩擦界，曲線牽伸是改善后區(qū)牽伸對纖維控制的技術(shù)措施。 1．3 牽伸過程中工藝配置的目的是通過前區(qū)達到“三小”，以有效控制主牽伸區(qū)快速纖維的移動，改善條干、紗疵、粗細節(jié)、棉結(jié)，提高紡紗質(zhì)量。后區(qū)要為前區(qū)主牽伸提供優(yōu)良的須條結(jié)構(gòu)，創(chuàng)造良好的牽伸條件。三羅拉雙膠圈雙區(qū)曲線牽伸的后區(qū)，摩擦力界比直線式好，使須條受到良好控制，適紡細號紗。 1．4 我國在SKF或YJ2—142彈簧加壓搖架及R2P直線雙區(qū)雙膠圈牽伸機構(gòu)中，后區(qū)實行二大、二小針織紗工藝原則(即后區(qū)中心鉗口距大，粗紗捻系數(shù)大，后區(qū)牽伸小及粗紗捻系數(shù)小)，以對前區(qū)主牽伸提供優(yōu)質(zhì)須條。隨著市場對機織物外觀要求日益提高，二大、二小工藝不再是針織紗的專門工藝，已普遍用于生產(chǎn)各類針織、機織紗。 1．5 為了加強對主牽伸區(qū)快速纖維的控制，在中-前羅拉之間配備良好的膠圈控制系統(tǒng)，目前應(yīng)用的有雙短膠圈及長短膠圈式，SKF，R2P，INA-V型都是用長短膠圈式，HP是雙短膠圈式。上下膠圈中，下膠圈內(nèi)層要具有良好的摩擦系數(shù)，以便中羅拉能準確傳動膠圈，做到線速度準確。下膠圈與前下銷之間又要求靈活滑動，為此下銷已改為涂四氧乙烯層，改進了與下膠圈的滑動。 在長短膠圈系統(tǒng)中，下膠圈配有張力裝置，因此，下長膠圈運動比較準確。在雙短膠圈中對下短膠圈及下銷等的制造尺寸精度要求較高，膠圈厚度均勻，要具備更適當?shù)挠捕燃皬椥?。國?nèi)外膠圈內(nèi)層表面已有花紋式，既做到與中羅拉傳動準確、摩擦系數(shù)高，又要做到與前下銷配合精確、滑動好。 1．6 立達公司生產(chǎn)的P3—1氣動加壓機構(gòu)是三羅拉雙區(qū)長短膠圈形式，上下膠圈配置為非對稱式，進一步縮小浮游區(qū)距，加強對纖維的控制。 1，7 國內(nèi)外細紗機牽伸系統(tǒng)都已應(yīng)用了中低硬度表面不處理膠輥，我國認為膠輥硬度邵爾A65度以下為低硬度膠輥，前上膠輥要求較高，耐磨性、彈性要好，具有靜電消除功能，低硬度膠輥的應(yīng)用使加壓后膠輥與羅拉表面形成面接觸，使握持鉗口位移，縮小浮游區(qū)距離，改善了紡紗質(zhì)量。 瑞士MA66T及美國ME666及MB670等膠輥性能好，紡紗適應(yīng)性好，抗靜電性能好，尤其耐磨。國產(chǎn)膠輥的某些性能也達到國外先進水平，但耐磨差、壽命短，與國外的差距較大。國外優(yōu)質(zhì)的膠輥使用壽命比國內(nèi)長2—3年，3年回磨一次；而國內(nèi)一年至少回磨一次。 2 加壓 國內(nèi)外短纖維環(huán)錠細紗機的加壓機構(gòu)有彈簧加壓搖架和氣動加壓搖架兩大類。彈簧加壓搖架又分為SKF圈簧加壓及HP板簧加壓兩種，因此短纖維環(huán)錠細紗機加壓又可分為氣動加壓搖架、圈簧加壓搖架及板簧加壓搖架三種。對各式加壓搖架，總的要求是通過加壓技術(shù)的實施，實現(xiàn)對纖維運動重加壓、強控制。加壓裝置使各羅拉鉗口的纖維有足夠穩(wěn)定的握持及牽伸能力，造成合理的摩擦力界，實現(xiàn)壓力穩(wěn)定，增加對纖維運動的控制。 現(xiàn)對我國目前采用的各類加壓機構(gòu)的有關(guān)問題進行如下討論： 2．1 SKF型圈簧式加壓搖架是德國紡機公司20世紀50年代推出的加壓形式，經(jīng)過半個世紀不斷地改進，加壓機構(gòu)不斷完善，目前是世界上應(yīng)用面最廣、應(yīng)用時間最長的加壓系統(tǒng)。圈簧加壓元件(PK220系列)，OH式上銷已由鐵板改為工程塑料動片式；下銷為T型階梯銷，上下銷之間形成擺動鉗口，，總牽{申20～60倍。 我國FA系列刊廠142系列的搖架，基本上與SKF相同，加壓重而穩(wěn)，牽伸亦達到20～60倍。前羅拉加壓值為100 N／雙錠、140NXl80N／雙錠可調(diào)節(jié)；中羅拉為100 N／雙錠或140 N／雙錠；后羅拉為140 N／雙錠、180 N／雙錠，固定式。 金屬材料受力后會產(chǎn)生變形，有彈性變形、蠕變及塑性變形三類。圈簧式加壓的彈性持久而不產(chǎn)生蠕變或塑性變形，是SKF加壓搖架性能的關(guān)鍵。據(jù)國外報導：圈簧式搖架連續(xù)使用4年后，細紗條干CV值上升1％，粗、細節(jié)、紗疵增加20％，這說明圈簧搖架加壓力的持久穩(wěn)定性還存在一定問題，圈簧彈性隨時間延長而疲勞衰退，產(chǎn)生蠕變或永久性變形。 SKF圈簧搖架加壓機構(gòu)存在的另一個問題在國內(nèi)反映較為普遍，主要是三個羅拉加壓鉗口的平行度不易保證，由于采用自調(diào)平行的原理，前、后上膠輥及上膠圈不穩(wěn)定，以搖架支撐點發(fā)生前后擺動，使一組搖架上相鄰兩個加壓在前、中、后三個鉗口線不能始終保持平行，因此造成三個羅拉的鉗口隔距大小發(fā)生變化，使牽伸工藝不能真正到位，紡紗質(zhì)量達不到應(yīng)有的水平，這種現(xiàn)象不僅存在于細紗，而且在粗紗、并條工序的加壓搖架也存在，SKF搖架的自調(diào)平行作用在實踐中并不理想，并帶來一些負作用，這是它的主要缺陷。 2；2 HP板簧搖架加壓 HP板簧加壓搖架是德國緒森公司20世紀80年代推出的新型加壓搖架。此搖架在三羅拉雙短膠圈雙區(qū)牽伸中，雙短膠圈使鉗口充分前移，縮短了浮游區(qū)距離，是所有牽伸加壓系統(tǒng)中浮游區(qū)距離最小的一種。緒森HP-A-320型板簧加壓搖架機構(gòu)的制造精度比SKF改進了許多，加壓元件為堅實的板簧，橫截面大，堅固耐用。據(jù)測：在達到同樣壓力條件下，板簧的彈性變形僅是圈簧的8．7％左右。 HP-A-320板簧搖架，由三個板簧分別對前、中、后羅拉加壓，用明螺栓固定在搖架槽內(nèi)，可在加壓狀態(tài)下調(diào)整上羅拉中心距，簡便準確。板簧與膠輥握持爪匝的頂面固定聯(lián)接在定位匝上，裝有上膠輥定位彈簧，三者聯(lián)為一體，握持爪中心線與上羅拉中心線相吻合平行。在握持爪定位后再進行研磨加工，精度高，保證在加壓狀態(tài)下穩(wěn)定可靠。膠輥加工精度高，保證在加壓狀態(tài)下穩(wěn)定可靠，膠輥芯子與搖架握持爪匝的寬度比SKF寬3 mm，上膠輥與下羅拉的平行度以加工精度來保證，因此HP三個鉗口握持平行度是幾種搖架加壓中最好的。 國內(nèi)一些棉紡企業(yè)應(yīng)用HP的體會是其紡紗質(zhì)量好，機構(gòu)簡便，易于管理維護，加壓精確。目前，國內(nèi)一些新型粗紗機上已開始使用HP搖架。綜上所述，HP板簧加壓搖架具有很好的發(fā)展?jié)摿?。HP前、中羅拉加壓為160 N/120 N/雙錠，兩檔選用，后區(qū)為140 N/雙錠。 2．3 氣動加壓 20世紀80年代后期，國內(nèi)外已在短纖維環(huán)錠紡紗機上推廣應(yīng)用氣動加壓搖架。氣動加壓搖架性能優(yōu)于彈簧搖架，主要表現(xiàn)在：①壓力穩(wěn)定，基本上無錠差；②壓力不因時間延長而波動和衰退；③具有重加壓、強控制的優(yōu)點，壓力大小可在機器運轉(zhuǎn)中整機無級調(diào)節(jié)，操作簡便；④細紗機停車時可做到半釋壓或全釋壓，半釋壓狀態(tài)下不影響纖維須條的分布狀態(tài)，因此開車時不會產(chǎn)生細節(jié)及斷頭；有的氣動加壓系統(tǒng)還配有欠壓和過壓自動控制系統(tǒng)；能較好地保證膠輥與羅拉之間及三個握持線的平行；⑤易于清潔及維護，適應(yīng)機器高速運行。 a)INA-V型牽伸加壓機構(gòu)是德國制造，屬三羅拉長短膠圈雙區(qū)牽伸，后區(qū)為曲線牽伸，氣動加壓的壓力可微調(diào)。后羅拉加壓180 N，基本上與前羅拉相同，用重加壓達到穩(wěn)定的鉗口控制，防止紗條在后鉗口滑移影響成紗不勻。INA-V型牽伸，因曲線包圍弧線產(chǎn)生附加摩擦力界對后區(qū)纖維的積極控制，可使細紗牽伸倍數(shù)提高30％～50％以上，產(chǎn)品質(zhì)量好。 b)R：P搖架壓力值為180X140X180 N/雙錠，無級調(diào)壓，壓力大而穩(wěn)定，無壓力衰退，綻差小，設(shè)有單獨氣源控制箱，并與電源開關(guān)相聯(lián)，集體加壓、卸壓操作方便，有過壓、欠壓保護，停車可全釋壓、半釋壓，須條無滑移，開車斷頭少，亦不會產(chǎn)生紗疵。 R2P牽伸工藝采用針織二大二小工藝，是基于重加壓、強控制條件下進行的。目前，所謂針織紗工藝已在機織紗上應(yīng)用，R2P已不限于紡針織紗。 c)瑞士新型高速細紗機上采用的P3-1氣動加壓臂及新型膠圈架都是最新技術(shù)，可對各加壓點實施精確的壓力分布，保證羅拉對纖維更好地握持控制，保證加壓穩(wěn)定性；P3-1加壓裝置還縮短了浮游區(qū)，減少了主牽伸區(qū)無控制區(qū)的距離，如前所述，P3-1加壓臂及膠圈架的改進，即使紡紗牽伸倍數(shù)達到60倍以上，紡紗質(zhì)量仍保持最佳值。 d)R2V牽伸加壓機構(gòu)是我國在消化吸收R2P及INA-V型牽伸加壓技術(shù)基礎(chǔ)上研制開發(fā)的中國式三羅拉雙區(qū)曲線牽伸氣動加壓形式，將前、中羅拉中心距由43 mm改為41．5mm，后區(qū)采用V型曲線牽伸。R2V主要特 點是前區(qū)前、中羅拉之間的浮游區(qū)縮小到12．6 mm，比R2P還小2．5 mm；采用后區(qū)曲線牽伸，對喂人紗條控制好；氣動加壓壓力穩(wěn)定，錠差小，壓力無衰退；適紡中、細號紗，牽伸效果好、紡紗質(zhì)量好。 e)氣動加壓是比較理想的加壓方式，最大特點是壓力持久不變，不會衰退。目前，國內(nèi)外都有應(yīng)用，尤其瑞士產(chǎn)各類環(huán)錠細紗機大都應(yīng)用氣動加壓；如瑞士新生產(chǎn)的K44型緊密紡環(huán)錠細紗機都是用氣動加壓式搖架。 f)氣動加壓惟一的不足是要在環(huán)錠細紗機上增加許多氣動加壓附屬機構(gòu)，如氣源、貯氣、配氣箱、氣路等。另外，一臺細紗機總氣量及氣壓的設(shè)計是恒定的，不因個別錠子停紡而改變氣量及氣壓；因此，如果發(fā)生一對搖架或多對搖架停紡就會引起氣壓氣量的重新分配，其他每對錠子搖架的氣壓量及壓力 會有波動。 結(jié)語與展望 綜上所述，牽伸形式及加壓類型的各類特點，三羅拉雙區(qū)牽伸中雙短膠圈及長短膠圈形式各有特點，問題的中心是如何經(jīng)過牽伸部件的組合達到前區(qū)的“三小”工藝要求，即小浮游區(qū)、小羅拉鉗口中心距及小膠圈鉗口隔距，使牽伸部分的摩擦力界能更好地控制纖維運動，前、中羅拉中心距已實現(xiàn)41．5mm，應(yīng)用低硬度膠輥后鉗口線則前移，使中心距進一步縮小。目前HP浮游區(qū)距離最小。我國研制生產(chǎn)的R2V浮游區(qū)中心距也達到12．6mm，基本上與HP相近。后區(qū)工藝采用V型曲線牽伸會產(chǎn)生良好的摩擦力界，為前區(qū)主牽伸準備理想的須條。另外充分利用粗紗捻系數(shù)、粗紗牽伸、細紗后區(qū)牽伸及后區(qū)隔距等相關(guān)工藝，也是紡好紗的工藝研究方向。二大、二小后工藝，不僅適于針織紗，也適于當今對織物質(zhì)量要求高的機織紗的要求。 對于牽伸部件相關(guān)的器材元件，尤其應(yīng)當重視發(fā)展與改進，努力提高膠輥、膠圈、上下銷、膠圈架等的產(chǎn)品質(zhì)量，是紡好紗的關(guān)鍵。 目前廣為應(yīng)用的SKF圈簧加壓，雖有自調(diào)平行作用及重加壓、強控制等優(yōu)點，且經(jīng)過了50年的改進與提高；但企業(yè)應(yīng)用時總感到三個羅拉鉗口握持線始終不能達到真正的平行，而且圈簧加壓的彈性壓力會因時間的延長而衰退；因此，盡管SKF圈簧搖架加壓形式具有許多優(yōu)點，但與HP板簧加壓及氣動加壓相比仍有一定差距，尤其在三個鉗口線的平行上比HP板簧加壓差得多。 HP板簧加壓是20世紀80年代的新型加壓形式，板簧材質(zhì)優(yōu)良；因此具有彈性持久、鉗口線平行度好、加壓系統(tǒng)簡單易調(diào)等優(yōu)點。HP板簧加壓形式具有很好的發(fā)展?jié)摿?，德國緒森公司在推廣緊密紡技術(shù)時特別強調(diào)應(yīng)用板簧加壓以保證緊密紗產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定與提高。 氣動加壓是20世紀80年代末推出的一項新型加壓方式，比彈簧加壓優(yōu)越得多。瑞士立達公司生產(chǎn)的各型號的環(huán)錠細紗機大都采用氣動加壓，德國INA-V型牽伸加壓系統(tǒng)也采用氣動加壓，我國在20世紀后期除了引進一些氣動加壓環(huán)錠紡紗機外，還仿造了INA~V型牽伸加壓系統(tǒng)，生產(chǎn)的QVX環(huán)錠緬紗機也采用氣動加壓形式。20世紀末我國還借鑒R2P及IN久—V型犖—伸加壓技術(shù)，研制開發(fā)了具有國際先進水平的氣動加壓的牽伸加壓形式——R2V環(huán)錠細紗機，比較成功。 今后，我國環(huán)錠細紗機牽伸加壓技術(shù)可參考國內(nèi)外的成功技術(shù)，重點發(fā)展HP板簧加壓的牽伸加壓技術(shù)。SKF牽伸加壓系統(tǒng)的加壓技術(shù)要加快改進；此外，要注意適當發(fā)展氣動加壓技術(shù)。氣動加壓系統(tǒng)機構(gòu)較彈簧加壓復雜得多，雖然加壓精度高，但投資費用高，要量力而行。 三羅拉雙區(qū)雙膠圈直線牽伸及三羅拉雙區(qū)雙膠圈曲線牽伸各有長處，重要的是繼續(xù)努力縮小前區(qū)浮游區(qū)，加強對浮游纖維的控制，在縮小浮游區(qū)，減小前、中羅拉中心距，減小膠圈隔距上繼續(xù)深入研究，對后區(qū)工藝及牽伸形式須繼續(xù)研究改進。