喷气涡流纺纱机及其关键技术的应用与研究进展

针对国内外纺纱企业在喷气涡流纺纱机的应用与相关技术的研发情况及其所存在的问题,综述了喷气涡流纺纱机及其关键技术的研究进展,介绍了喷气涡流纺纱机的历史发展及其纺纱系统关键技术,详细分析了喷气涡流纺纱机的导棉喂入、牵伸和输送机构,成纱器,纱线卷绕(横动)、卷装机构等零部件的特征与发展趋势。分析认为:喷气涡流纺纱技术的研究多集中在对现有规模化生产机器的喷气涡流成纱器的结构改进、工作机制探讨上,成果较多且较为成熟,但创新技术不突出;在构建新型成纱器的内部型腔结构和产生更理想的涡流形态上有望进一步突破,以提高喷气涡流纺纱的性能,满足多功能纱线的生产和扩大纺纱应用范围;同时科技进步也使更多智能控制系统的电子清纱器、异纤控制、短线诊断、可视化等技术在纺纱工序中有了应用和发展。

抽吸孔排列对喷气涡流纺喷嘴流场影响的数值模拟

为探究抽吸孔排列参数对负压抽吸式喷气涡流纺包芯纱成纱过程与质量的影响规律,建立喷嘴气流场的计算流体动力学模型,对抽吸孔周向列数与抽吸孔轴向间距对气流流动特性的影响进行数值模拟研究,并与纺纱试验结果进行对比分析。结果表明:成纱过程中落纤量的大小受锭子中引纱通道入口端面处气流轴向速度和径向速度的方向和大小影响显著,落纤量随该处气流轴向和径向速度值的增大而降低;成纱断裂强度受锭子入口附近抽吸孔中气流径向速度大小的影响较大,成纱断裂强度随径向速度的增大而提高。抽吸孔周向列数为3列和4列时落纤量均低于2列时,但抽吸孔周向列数为2列时成纱断裂强度最高;当抽吸孔轴向间距从1 mm增加至2 mm时,落纤量与成纱断裂强度均明显增加。抽吸孔排列参数对包芯纱成纱过程落纤量与成纱断裂强度影响的数值模拟结果与前期纺纱试验结果较为一致,为揭示参数对喷气涡流纺成纱过程与质量的影响机制提供了可行的方法。

纤维包自动除带及拆袋机的抱夹装置设计

为降低工人劳动强度,实现面向直行往复式自动抓棉机的纤维包自动化搬运与排放,介绍了一种纤维包自动除带及拆袋机中的基于自动导向车(AGV)的抱夹车结构,并对抱夹车的抱夹装置结构进行了设计,确定了抱夹装置中抱夹爪的尺寸,对抱夹车的抱夹装置和抱夹支撑部分主要机构进行了设计计算,根据工作要求设计了抱夹爪传动机构的齿轮齿条参数;通过对纤维包和各构件进行受力分析,确定了各油缸的负载,并对油缸进行了选型。经设计,抱夹装置的夹爪高度为1 200 mm,夹爪长度为600 mm,两夹爪间的开合范围为660 mm~910 mm;抱夹爪油缸使用压力为140 kg/cm2,缸径为100 mm,行程为5 mm~280 mm;抱夹支撑机构油缸的最小工作压力为0.97 MPa,缸径为80 mm,杆径为40 mm,行程为400 mm。

基于混合驱动的分离罗拉运动轨迹规划研究

针对当前棉精梳机分离接合机构运动输出特性固定、振动大等问题,分析棉精梳机分离罗拉分离接合工艺,确定分离罗拉运动的位移关键点位置,根据差动轮系的运动规律提出交替驱动和分段驱动2种动力分配方案,并采用三次样条曲线作为交替驱动位移曲线、S型加减速曲线作为分段驱动位移曲线,通过对比分析得到最佳分离罗拉运动轨迹。指出:当设定棉纤维长度为30 mm时,2种驱动方案均能满足分离接合要求;采用混合驱动机构对分离罗拉高速正反转运动进行分解,实现伺服电机混合驱动分离罗拉,其运动性能更佳。

提净式籽棉清理机“U”形锯齿辊筒配套用排杂棒的设计研究

机采棉种植技术的广泛应用提高了棉花采摘效率,降低了植棉成本,但与手摘棉相比,机采棉含杂率高,籽棉中存在大量的易与棉纤维相互缠绕的铃壳、棉秆等杂质,增加了籽棉清理加工的难度。一旦铃壳、棉秆等大颗粒硬性杂质在籽棉清理环节没有及时清理进入轧花设备,会造成以下两个方面的影响:一是铃壳、棉秆在轧花机工作箱内与高速旋转的锯片发生撞击会产生大量的小颗粒杂质,造成皮棉含杂增高,降低棉花加工品质;二是铃壳、棉秆在轧花机工作箱内累积增大籽棉卷密度,影响籽棉卷正常旋转工作,造成轧花机工作箱频繁开箱,降低棉花加工效率。

JSC371型清梳联喂棉箱产生索丝的解决措施

我公司使用的清梳联JSC326型梳棉机配用的是老风道JSC371型喂棉箱。在实际生产过程中,发现由于其开松打手上的部分纤维不能及时顺利转移,经反复打击、揉搓形成大小不一的团状索丝。这些索丝随筵棉进入梳棉机的给棉和刺辊部分,刺辊并不能把这些成团的索丝完全分梳开,没有完全分梳开的索丝被转移进入锡林和后固定盖板工作区,由于隔距的变小,会引发后固定盖板振动,造成固定盖板与锡林接针,诱发设备及安全事故(索丝严重机台,必须放大后固定盖板与锡林隔距)。

FA221D系列梳棉机后部刺辊工艺的改进

FA221D系列梳棉机是高产梳棉机的过渡机型,其刺辊后部设计存在的问题是:刺辊与给棉板隔距最小为1.0 mm,难以调节,影响梳理效果;除尘刀角度和高度无法调节造成落棉过多,甚至出现落白的问题;两块预分梳板落杂空间大,造成落棉过多,且长纤维流失;第三落杂区中除尘刀孔固定无法调节,造成落棉多、挂花等问题。由于以上原因,造成生产中该机型落棉率高于其他机型2%~3%,同时长纤维流失,梳理效果差,下部吸落杂处经常堵塞,落棉返入造成锡林针布损伤嵌杂等问题。

JWF1173型喂棉箱喂棉罗拉绕花的解决措施

高产清梳联JWF1213型梳棉机系列所配置的JWF1173型喂棉箱在纺非棉纤维时经常出现喂棉绕罗拉现象,每天必须清掏,工作量大,造成维护和用工成本增加。针对这种情况,采用加大棉箱压力的措施,使棉层较为紧密地被剥取,该方法具有一定的效果,但是棉结增加,且较厚的纤维层给后部开松带来压力;采用增加下棉箱格栅宽度,增加气流下泄,增加棉箱布棉速度的方法适用于新机型,而老机型无法改造,效果不佳且成本高。

梳棉机加工涤纶时棉层拱起的解决措施

梳棉机梳理涤纶时,后部棉层在喂入时容易出现棉层拱起现象,造成棉层喂入不匀,影响质量,造成梳棉机断头。具体见图1。这主要是由于涤纶较为蓬松,经过棉箱后在淌棉板上的摩擦因数小,同时棉网喂入牵伸倍数小,导致喂入时发生拱起现象。控制措施:减少棉层喂入厚度;加大棉箱给棉罗拉链轮齿数,降低棉箱给棉罗拉速度,加大喂入牵伸倍数,控制拱起现象。

基于CFD的棉花调湿工艺中旋流式压力喷雾加湿技术的数值模拟

在棉花调湿工艺中,相对湿度是一个重要的影响因素,其直接影响棉花的品质。为保持调湿器内相对湿度的平衡,采用旋流式空气和压力喷雾的方法,对气液两相间的热质传递进行研究。利用CFD数值模拟的方法,基于DPM离散、耦合传热传质模型仿真模拟气液两相间热质传递过程,并对不同工况下调湿器出口处相对湿度进行分析。结果表明:当热风温度为130℃、入口空气速度为10 m/s、液滴温度为10℃、喷雾质量流量为14.4 kg/h时,出口处相对湿度与温度能分别达到60%、40℃左右,满足棉花调湿工艺的最佳要求。

精梳机分离罗拉齿轮传动机构优化

混合驱动的精梳机分离罗拉齿轮传动机构的动力学性能直接影响车速的提高,为改善传动机构的动力学性能,首先,分析现有混合驱动的精梳机分离罗拉齿轮传动机构,采用集中质量法建立传动机构的固有频率模型,并计算传动机构在不同精梳机车速下的激励频率,发现当车速为600钳次/min时机构会出现共振;然后,采用导数法建立传动机构固有频率对机构中各个构件转动惯量的灵敏度模型,发现行星轮p的转动惯量对一阶固有频率的影响较大;最后,通过优化传动机构中WW型差动轮系的各个齿轮齿数以改变其转动惯量,使传动机构的一阶固有频率比原先提高了43.44%,避免了机构在600钳次/min时出现共振。

集聚赛络纺纱导流装置的设计与应用

针对集聚赛络纺纱系统能耗较大的问题,设计3种导流装置,以降低集聚赛络纺纱系统的负压,达到节能降耗的效果。首先通过solidworks软件建立集聚赛络纺纱集聚区三维物理模型,利用fluent进行数值模拟,分析集聚区气流场的分布情况;然后通过纺纱实验进一步验证导流装置能够起到节能降耗的效果。结果表明:出口负压越大,集聚槽附近的速度越大,集聚槽上方的气流对须条起到挤压作用,使须条紧紧贴在网格圈表面,集聚槽侧向气流使须条宽度减小,须条表面的毛羽能够卷入到纱体表面,形成紧密的结构,从而能够减小甚至消除加捻三角区;使用所设计的3种导流装置(集聚负压1000 Pa)纺制出来的纱线与普通集聚赛络纱(集聚负压2000 Pa)质量相当,甚至更好。

棉花生产关键技术装备国产化、智能化

一、棉花生产关键技术装备国产化、智能化现状与发展趋势(一)棉花生产关键技术装备国产化、智能化现状我国棉花生产已经实现了全程机械化、自动化,关键技术装备实现了国产化。比如,棉花耕种已经应用了5G、北斗自动导航等无人化技术;棉田管理信息化、数字化技术应用逐渐推广;棉花采摘大型采棉机国产化取得较大突破;棉花加工智能化检测、调控与质量追溯技术起步应用;棉花流通信息化技术发展迅速。但棉花生产耕、种、管、收、加工与流通各环节发展不平衡,信息化、智能化水平参差不齐,且各环节联通不够、独立发展、动态信息交互能力差,没有形成上下游信息交互、联动发展。

棉花加工企业除尘设备的合理选择

2018年以来,我国棉花加工企业逐渐将旋风除尘器(行业内称作沙克笼)更换成纺织行业使用的多层套筒式(复合圆笼)除尘机组,以及其他行业使用的脉冲布袋除尘器、脉冲喷吹滤筒除尘器、湿式除尘器等。大多数棉花加工企业一条生产线配两台多层套筒式除尘机组,随着使用中遇到的一些问题,以及对纤维性粉尘除尘原理认识的提升,发现需要调整配置,增加台时处理风量和台数。近两年棉花加工企业出现了很多大风量除尘机组,虽然减少了设备台数、占地面积,更加集约化、大型化,但是也需要注意其带来的新问题。

横向自动刷唛设备研究

随着我国棉花行业的快速发展,棉花加工行业的自动化程度不断提升,棉花加工生产线的加工速度也不断加快,自动刷唛设备成为棉花加工生产线不可或缺的设备。自动刷唛设备切实提高了加工生产效率,降低了企业生产成本和操作工人的劳动强度,同时也使棉包的外观更加整洁。目前棉花加工厂自动化程度不断提高,对后续设备的运行速度和稳定性也提出更高要求,自动刷唛设备的快速稳定运行成为关键因素。

对水平固定式螺旋输送机的改进

在棉花加工过程中,各种物料的输送是工艺过程的重要环节。物料输送过程的机械化自动化能够节省大量的劳动力,工人的劳动强度,保证棉花加工生产的连续性。棉花加工物料输送方式主要有气力输送、螺旋输送及带式输送等。一、水平固定式螺旋输送机的结构水平固定式螺旋输送机的结构如图1所示,它是由螺旋机本体、进出料口及驱动装置三大部分组成。螺旋机本体包括头部(首端)轴承、尾部(末端)轴承、悬挂(中间)轴承、螺旋、料槽、盖板及底座等;驱动装置由电动机、减速器、联轴器及底座组成。

两种棉花加工企业专用新型除尘机组

棉花加工企业专用除尘设备就是通过除尘设备将空气中的各类杂质和空气分离开来,将各类杂质(沙土、粉尘、灰分、杂质、棉长纤维和短纤维)回收利用,使净化达标后的空气可以直接排放至大气中。2017年一部分棉花加工企业开始尝试采用圆笼式(多点吸转网式)除尘机组,就是将原纺织专用的除尘设备改造后逐步推广使用在轧花企业。这种方法取得了一定的效果,尤其是对皮棉汇集输送和皮棉清理机引风、不孕籽回收引风的低压风机除尘效果还不错;但是籽棉清理的多级输送、烘干的高压风机产生的高风压、高密度的灰分杂物混合到低压风机一起处理显得力不从心,基本上无法满足除尘、环保的要求。

JWF1107型高产单轴流开棉机打手特性分析

基于JWF1107型高产单轴流开棉机,介绍了轴流开棉机打手的结构特点。对高产条件下的打手角钉受力进行建模和有限元应力分析,对打手筒体所承受的弯矩、切应力及允许不平衡量进行分析与计算。分析数据表明:JWF1107型单轴流开棉机所使用的打手角钉及筒体的强度完全满足1400 kg/h产量的生产要求,特有的结构特点与可靠的机械强度能确保设备的安全稳定运行。

异纤分拣机输棉通道结构对气流稳定性的影响

针对异纤分拣机输棉通道内部出现气流波动导致后续棉花异纤的检测与剔除效果不佳等问题,对异纤分拣机输棉通道结构与气流稳定性之间的关系进行了研究。利用流体仿真软件Fluent分别对原始输棉通道结构、不同弯管角度与通道入口段长度以及在通道入口增设不同类型面扩散器进行模拟分析,探讨输棉通道在不同方案改进下其内部气流速度分布、压力分布及直通道中心线位置的速度衰减曲线的规律。仿真结果表明:原始输棉通道由于弯管处产生流动方向突变和离心力,导致内外壁面存在压力差使得通道内部流速波动较大;减小弯管角度、增大入口段长度有利于减小压力不均衡分布区域,提升内部气流稳定性;在输棉通道入口增设局部阻力系数最小的双圆弧相切流线型面的缩扩型扩散器,不仅可以减小因型面突变产生的局部阻力,同时可将气流集中在管道中间位置,相较于原始输棉通道气流的波动距离缩短0.3 m。

现代纺纱生产物料运输方式应用研究进展

为了更好地促进纺织设备自动化和纺纱物料运输智能化的发展,解决目前纺纱车间各工序物料运输方式成本高、效率低、灵活性差等问题,分析了目前纺纱物料运输方式的应用和研究现状,讨论了各纺纱工序间主要的物料运输方式,包括管道运输、轨道式运输、AGV运输和多方式协同运输的原理及特点,阐述了4种运输方式在适用性、成本、工作环境要求和运输效率等方面的优劣,并对各方式的不足之处提出了相应的改进方法。总结展望了未来纺纱车间各工序物料运输方式的发展趋势。认为AGV智能物流运输方式适用范围广泛、成本低、能耗低,运输精度高、效率高,具有更广阔的应用前景。