氣流集聚型緊密紡系統(tǒng)雖然結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但研發(fā)較早，集聚效果突出，技術(shù)日趨成熟，目前已進(jìn)入實(shí)踐和再創(chuàng)新的階段。
氣流集聚型緊密紡系統(tǒng)中離不開(kāi)負(fù)壓吸風(fēng)集聚機(jī)構(gòu)，并因此而得名。雖然不同的氣流集聚型緊密紡裝置中，吸風(fēng)集聚機(jī)構(gòu)的具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不同，但不同類型的吸風(fēng)集聚機(jī)構(gòu)都要能起到負(fù)壓吸風(fēng)和集聚纖維的作用，這是它們的共性。
氣流集聚型緊密紡系統(tǒng)以吸風(fēng)集聚機(jī)構(gòu)形式可進(jìn)一步分為集聚羅拉集聚型和吸風(fēng)管套集聚圈集聚型兩種類型。前者的吸風(fēng)集聚機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)主要是集聚羅拉組件，典型代表是瑞士立達(dá)公司的 ComforSpin®緊密紡系統(tǒng)；后者的吸風(fēng)集聚機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)主要是吸風(fēng)管及其外套的集聚圈，典型代表是德國(guó)緒森公司的EliTe®緊密紡系統(tǒng)。
吸風(fēng)集聚機(jī)構(gòu)是氣流集聚型緊密紡紗系統(tǒng)中形成纖維集聚區(qū)不可或缺的最重要的關(guān)鍵元件。
集聚羅拉吸風(fēng)集聚機(jī)構(gòu)
瑞士立達(dá)公司的ComforSpin®緊密紡系統(tǒng)率先設(shè)計(jì)了集聚羅拉，并因此奠定了其在這種類型緊密紡系統(tǒng)吸風(fēng)集聚機(jī)構(gòu)上的基礎(chǔ)優(yōu)勢(shì)。基于緊密紡系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和布局要求，不同公司該類型緊密紡系統(tǒng)中的集聚羅拉有所不同，例如，集聚羅拉的結(jié)構(gòu)形狀、內(nèi)置吸風(fēng)插件的結(jié)構(gòu)形狀、相對(duì)于紗條的安裝位置以及其吸氣孔的形狀大小的變化等。但這種集聚羅拉集聚型的吸風(fēng)集聚機(jī)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)目前還不能超脫ComforSpin®緊密紡系統(tǒng)的集聚羅拉集聚型吸風(fēng)集聚機(jī)構(gòu)。商業(yè)化的ComforSpin®緊密紡系統(tǒng)已經(jīng)顯示了其優(yōu)勢(shì)，而各種變化或改進(jìn)的緊密紡系統(tǒng)集聚羅拉型吸風(fēng)集聚機(jī)構(gòu)的集聚效果尚待檢驗(yàn)。
集聚羅拉型吸風(fēng)集聚機(jī)構(gòu)的關(guān)鍵件是集聚羅拉和其內(nèi)的吸風(fēng)插件或組件。
吸風(fēng)管套集聚圈吸風(fēng)集聚機(jī)構(gòu)
吸風(fēng)管套集聚圈吸風(fēng)集聚機(jī)構(gòu)占緊密紡系統(tǒng)中的大多數(shù)。這種類型的吸風(fēng)集聚機(jī)構(gòu)還可以按吸風(fēng)管的作用進(jìn)一步分為吸風(fēng)管兼用型和吸風(fēng)管單用型兩類；按吸風(fēng)管的安裝位置也進(jìn)一步分為吸風(fēng)管上置型和吸
吸風(fēng)管兼用型吸風(fēng)集聚機(jī)構(gòu)
吸風(fēng)管兼用型吸風(fēng)集聚機(jī)構(gòu)的典型代表是德國(guó)緒森公司的 EliTe®緊密紡系統(tǒng)。意大利馬佐里公司的Olfil®緊密紡系統(tǒng)以及國(guó)內(nèi)研發(fā)的一些緊密紡裝置，如上海二紡機(jī)的EJM971緊密紡系統(tǒng)等也屬于此類型。它們都是保持原牽伸機(jī)構(gòu)不變，而在前羅拉前直接加裝吸風(fēng)管套集聚圈吸風(fēng)集聚機(jī)構(gòu)，并且吸風(fēng)管兼作輸出羅拉或阻捻羅拉的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
緒森公司的EliTe®緊密紡系統(tǒng)中，原牽伸裝置保持不變，在原前羅拉前方加裝一個(gè)異形截面的負(fù)壓吸風(fēng)管1，在吸風(fēng)管1上套有集聚圈3，同時(shí)加裝輸出膠輥2，套有集聚圈3的負(fù)壓吸風(fēng)管1與其上加裝的輸出膠輥2構(gòu)成輸出鉗口和阻捻鉗口，形成一組氣流集聚型緊密紡裝置(圖3—1)。吸風(fēng)管與負(fù)壓源相連，吸風(fēng)管上在對(duì)應(yīng)每個(gè)紡紗位置處開(kāi)有一個(gè)與纖維輸出方向呈一定角度的吸風(fēng)口4(圖3—2)。牽伸后的纖維須條離開(kāi)牽伸鉗口后即受到吸風(fēng)管內(nèi)負(fù)壓氣流的作用，須條被吸附到集聚圈上對(duì)應(yīng)有吸風(fēng)口的部位，并沿著傾斜的吸風(fēng)口4方向運(yùn)動(dòng)至輸出鉗口5。運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，纖維逐漸集聚收縮為成紗寬度，加捻三角區(qū)消失。緒森公司的EliTe®緊密紡系統(tǒng)中，異形截面的負(fù)壓吸管1兼有運(yùn)送纖維和與其上加裝的輸出膠輥2組成鉗口的作用，該鉗口既是起輸出作用的輸出鉗口，又是起阻捻作用的阻捻鉗口，因而稱為吸風(fēng)管兼用
EliTe®緊密紡系統(tǒng)中的吸風(fēng)管位于纖維集聚區(qū)的下部，每根吸風(fēng)管上對(duì)應(yīng)六個(gè)紡紗錠位，即在吸風(fēng)管朝向集聚區(qū)一側(cè)的外表面上，開(kāi)有六個(gè)傾斜的吸風(fēng)口，每個(gè)吸風(fēng)口上分別套有集聚圈，并對(duì)應(yīng)一個(gè)紡紗錠位。離吸風(fēng)口一定間距處有一根真空接口管，將吸風(fēng)管與負(fù)壓源相連，一根吸風(fēng)管對(duì)應(yīng)一根真空接管。吸風(fēng)管l的截面近似于梨形 (圖3—1)，吸風(fēng)管截面的流線型設(shè)計(jì)和安裝位置使紗線在前羅拉表面的包圍弧完全消失，使須條離開(kāi)牽伸鉗口后可立即受負(fù)壓氣流的作用，被吸附在對(duì)應(yīng)有吸風(fēng)口部位的集聚圈上，并向前輸送到輸出鉗口。
吸風(fēng)管套集聚圈吸風(fēng)集聚機(jī)構(gòu)與集聚羅拉吸風(fēng)集聚機(jī)構(gòu)的區(qū)別在于：集聚羅拉兼牽伸羅拉、輸出羅拉(阻捻羅拉)的作用于一身，而吸風(fēng)管套集聚圈型機(jī)構(gòu)沒(méi)有牽伸羅拉的作用；集聚羅拉為剛性的鋼質(zhì)圓形機(jī)件，而吸風(fēng)管套集聚圈為外柔內(nèi)剛的兩種材料異形機(jī)件；集聚羅拉作為吸風(fēng)機(jī)件是回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的，并且是主動(dòng)的，因此有人稱為吸風(fēng)輥、凝聚輥等。吸風(fēng)管套集聚圈作為吸風(fēng)機(jī)件僅集聚圈是沿吸風(fēng)管的表面曲線運(yùn)動(dòng)，并且是被動(dòng)的，吸風(fēng)管則是不運(yùn)動(dòng)或固定不動(dòng)的，因此稱其為吸風(fēng)輥、凝聚輥等是不對(duì)的(例如ZL200410043395.X)：首先，吸風(fēng)管的截面多數(shù)不是圓形，不是輥；其次，即使是圓形截面(如 ZL02261250.5號(hào)專利等)，吸風(fēng)管也不能轉(zhuǎn)動(dòng)，否則吸風(fēng)管上吸風(fēng)口的位置就會(huì)改變，切斷吸風(fēng)負(fù)壓源，吸風(fēng)集聚纖維無(wú)從談起。
正是由于吸風(fēng)管不動(dòng)而外套的集聚圈沿其表面曲線運(yùn)動(dòng)，因此吸風(fēng)管的表面需做耐磨處理，如涂層、表面噴沙和增加耐磨片等。一方面，減少集聚圈與吸風(fēng)管之間的摩擦，提高吸風(fēng)管和集聚圈的使用壽命；另一方面，要保證使集聚圈的回轉(zhuǎn)順利，不影響纖維穩(wěn)定傳輸。應(yīng)當(dāng)注意的是，正是由于吸風(fēng)管不動(dòng)，其上套裝的集聚圈的運(yùn)動(dòng)源于阻捻鉗口輸出膠輥的摩擦傳動(dòng)，所以要求集聚圈與輸出膠輥之間的動(dòng)摩擦因數(shù)要數(shù)倍于集聚圈與吸風(fēng)管之
吸風(fēng)管單用型吸風(fēng)集聚機(jī)構(gòu)
吸風(fēng)管單用型吸風(fēng)集聚機(jī)構(gòu)以日本豐田公司的EST型緊密紡系統(tǒng)為典型，國(guó)內(nèi)浙江日發(fā)公司的RFCS510型緊密紡系統(tǒng)、河北天圣公司的TH598型緊密紡系統(tǒng)、山西佳信機(jī)械制造有限公司的JFl526型系統(tǒng)等，都是這種類型的緊密紡系統(tǒng)。它們的共同特點(diǎn)是，在輸出羅拉和前羅拉之間加裝吸風(fēng)管套集聚圈的吸風(fēng)集聚機(jī)構(gòu)。
日本豐田公司的EST型吸風(fēng)管單用型緊密紡系統(tǒng)中(圖3—3)，原牽伸裝置保持不變，在原前羅拉1的前方加裝一根輸出羅拉3，在輸出羅拉3與前羅拉1之間設(shè)置一根與輸出羅拉3圓
豐田公司的EST型緊密紡系統(tǒng)中，吸風(fēng)管5位于纖維集聚區(qū)的下部，每根吸風(fēng)管5對(duì)應(yīng)四個(gè)紡紗錠位，每48錠對(duì)應(yīng)一根負(fù)壓管道。 EST型緊密紡系統(tǒng)中的集聚圈6并不只套在吸風(fēng)管5上，而是套在吸風(fēng)管5與輸出羅拉3上，并由輸出羅拉3傳動(dòng)。吸風(fēng)管5的截面設(shè)計(jì)近似于三角形，也屬于異形截面，可使兩端盡量靠近牽伸鉗口和輸出鉗口，使紗線在前羅拉1表面的包圍弧完全消失，纖維須條在離開(kāi)牽伸鉗口后立即受到負(fù)壓氣流作用，并且集聚作用能盡量靠近輸出鉗口。吸風(fēng)管5配置在羅拉基座的上部，使構(gòu)造簡(jiǎn)潔，配管路徑達(dá)到最短。
浙江日發(fā)公司的RFCS510型緊密紡系統(tǒng)與豐田公司的EST型緊密紡系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相似，也是在前羅拉前加裝輸出羅拉，輸出羅拉與前羅拉之間設(shè)置一根截面近似三角形的吸風(fēng)管。RFCS510型緊密紡系統(tǒng)中的吸風(fēng)管由鋁合金材料一次拉制成型，特殊的表面處理保證了極低的動(dòng)摩擦因數(shù)，吸風(fēng)管上的吸風(fēng)口可制成不同的形狀以適應(yīng)不同纖維的紡制；吸風(fēng)管內(nèi)部光潔不掛花。河北天圣公司的TH598型緊密紡系統(tǒng)和山西佳信公司的JFl526型緊密紡系統(tǒng)也都雷同(均可參見(jiàn)本書(shū)第2章2.5節(jié))。
吸風(fēng)管單用型吸風(fēng)集聚機(jī)構(gòu)的輸出羅拉與吸風(fēng)管分離，輸出羅拉可實(shí)現(xiàn)集體傳動(dòng)，并且套在輸出羅拉和吸風(fēng)管上的集聚圈由輸出羅拉驅(qū)動(dòng)，集聚圈轉(zhuǎn)動(dòng)無(wú)相對(duì)打滑，也不受輸出膠輥直徑的影響，運(yùn)轉(zhuǎn)
上置吸風(fēng)管型吸風(fēng)集聚機(jī)構(gòu)
絕大多數(shù)的吸風(fēng)管套集聚圈型吸風(fēng)集聚機(jī)構(gòu)中的吸風(fēng)管都是設(shè)計(jì)在纖維須條集聚的下方，也即是下置吸風(fēng)管型吸風(fēng)集聚機(jī)構(gòu)。德國(guó)青澤公司的700AirComTex緊密紡系統(tǒng)是一種目前唯一成熟的吸風(fēng)管位于纖維集聚區(qū)上方的氣動(dòng)緊密紡系統(tǒng)。它的特點(diǎn)是，吸風(fēng)管設(shè)計(jì)在輸出膠輥和前膠輥之間的纖維集聚區(qū)的上方。國(guó)內(nèi)也有類似的設(shè)計(jì)。
青澤公司的700 AirComTex緊密紡系統(tǒng)中，原牽伸裝置保持不變，在原前膠輥1前加裝一根輸出膠輥2，輸出膠輥2與前膠輥1之間設(shè)置有集聚圈組件7，該組件與負(fù)壓源相連，也包括700AirComTex系統(tǒng)中的吸風(fēng)管6(圖3—4、圖3—5)。吸風(fēng)管6向下一面對(duì)應(yīng)每個(gè)紡紗錠位處開(kāi)有一個(gè)由寬變窄的吸風(fēng)口，膠質(zhì)集聚圈(多孔皮圈)7套在輸出膠輥2和吸風(fēng)管6上，氣流經(jīng)由膠質(zhì)集聚圈上的小孔從外流人吸風(fēng)管6中。經(jīng)牽伸的纖維須條一離開(kāi)牽伸鉗口線后，就受到吸風(fēng)管6內(nèi)負(fù)壓氣流的作用，對(duì)應(yīng)吸風(fēng)管吸風(fēng)”的多孔皮圈7在向下的——面吸持纖維須條，外面的空氣穿過(guò)纖維須條及膠質(zhì)集聚圈7上的孔眼被吸入吸風(fēng)管內(nèi)，從而使纖維須條緊緊地貼附在膠質(zhì)集聚圈7的孔眼上產(chǎn)生集聚作用，發(fā)散的纖維端被集聚到須條紗干，加捻三角區(qū)消失。
青澤700 AirComTex系統(tǒng)中，吸風(fēng)管獨(dú)特的設(shè)計(jì)在纖維集聚區(qū)的上部，每根吸風(fēng)管對(duì)應(yīng)一個(gè)紡紗錠位。吸風(fēng)管的截面近似三角形，其中，后尖端探人前羅拉和前膠輥之間，有利于經(jīng)過(guò)牽伸后的須條立即受到多孔皮圈的吸附。但吸風(fēng)管的前端與輸出膠輥之間不可避免地存在一定的間距，吸風(fēng)管的吸風(fēng)口不能完全靠近阻捻鉗口，并且
其他類型的吸風(fēng)集聚機(jī)構(gòu)
除以上幾種吸風(fēng)集聚機(jī)構(gòu)外，目前，國(guó)內(nèi)還有一種創(chuàng)新的緊密紡吸風(fēng)集聚機(jī)構(gòu)，即研發(fā)者們所稱的“氣流槽聚纖維須條集聚裝置”。
輸出膠輥兼作吸風(fēng)管的吸風(fēng)集聚機(jī)構(gòu)
氣流槽聚纖維須條集聚裝置的緊密紡系統(tǒng)是山西鴻基公司與東華大學(xué)合作新開(kāi)發(fā)的新裝置(圖3—6、圖3—7)。
從廣義上說(shuō)，這種裝置是一種以輸出膠輥兼作吸風(fēng)管的緊密紡紗裝置，似不能歸人上述的類型之中。這種以輸出膠輥兼作吸風(fēng)管的緊密紡紗裝置，簡(jiǎn)稱為吸風(fēng)齒紋膠輥。
該氣流槽聚纖維須條集聚裝置，包括M形彈簧鋼絲1，帶凹槽集聚輥軸卡座2、帶三角形壓力塊3組成的M形彈簧托架，由一副集聚輥(吸風(fēng)齒紋膠輥)4、集聚輥軸5、定位套筒6組成的集聚羅拉，該集聚羅拉的一副集聚輥4上帶有分裂引導(dǎo)溝槽13和集聚溝槽11，其特征在于所述的支撐在集聚輥4上的集聚輥軸5為空心軸，支撐在前羅拉表面上的集聚羅拉的一副集聚輥4上帶有的分裂引導(dǎo)溝槽13呈人手形，其所夾角度β為26°～90°，分裂引導(dǎo)溝槽凸面寬度α為 0.3—0.5 mm、凹面寬度b為0.3—0.5 mm、凹面深度c為0.6～2.5 mm。支撐在前羅拉表面上的集聚羅拉的一副集聚輥4上帶有的集聚溝槽11，其入口寬度d為1.5—4.5 mm、下部寬度e為0.6～2.5 mm、凹面深度/為0.1～1.5 mm。集聚溝槽11底部開(kāi)有氣孔12，氣孔12的直徑為0.1—1.5mm，氣孔12的數(shù)量為16—42個(gè)，它沿集聚溝槽11周向均勻分布。其分裂
齒紋膠輥集聚機(jī)構(gòu)
這種齒紋膠輥(溝槽羅拉)集聚機(jī)構(gòu)是一種機(jī)械集聚型緊密紡系統(tǒng)，按理說(shuō)，不屬于本節(jié)“吸風(fēng)集聚機(jī)構(gòu)”的技術(shù)內(nèi)容，但考慮到該技術(shù)同樣是由山西鴻基公司與東華大學(xué)合作新開(kāi)發(fā)的“細(xì)紗機(jī)用羅拉集聚紡紗裝置”(ZL02200281.2；圖3—8)，同時(shí)該技術(shù)與3.1.3.1所述的“氣流槽聚纖維須條集聚裝置”具有淵源關(guān)系(圖3—9)，故安排在此處一并詳細(xì)說(shuō)明。
這種齒紋膠輥集聚紡紗裝置包括：導(dǎo)引羅拉1和集聚纖維的齒紋膠輥2(集聚膠輥2)，導(dǎo)引羅拉1由傳動(dòng)軸10、緊固螺釘18、結(jié)合軸套 9、通氣環(huán)8、支架11、軸套4、堵頭7、小環(huán)5、卡環(huán)6、螺釘12組成；齒紋膠輥2設(shè)在短軸13上，短軸13設(shè)在搖臂15上，搖臂15通過(guò)銷軸17和隔套16設(shè)在彈簧3上，螺母14設(shè)在銷軸17上，彈簧3和支架11固定在機(jī)架上。對(duì)于進(jìn)入加捻區(qū)之前的纖維須條，在紡紗張力和加捻力共同作用下，纖維須條從自由狀態(tài)
圖3—9所示的齒紋膠輥是東華大學(xué)另一件專利齒紋膠輥示意圖 (zL00135183.4)。這件專利的技術(shù)要點(diǎn)既與前面所述的氣流槽聚纖維須條集聚裝置具有淵源關(guān)系，也與細(xì)紗機(jī)用羅拉集聚紡紗裝置有“親戚關(guān)系”。與前者的淵源關(guān)系是齒紋膠輥與輸出膠輥設(shè)計(jì)的外部形狀、結(jié)構(gòu)以及安裝結(jié)構(gòu)與方式完全一樣，區(qū)別僅在于沒(méi)有設(shè)計(jì)內(nèi)部吸風(fēng)，也是機(jī)械集聚型緊密紡。與后者的親戚關(guān)系是集聚纖維的關(guān)鍵件都是形狀、結(jié)構(gòu)一樣的齒紋膠輥，區(qū)別僅在于其安裝方式不同。分析這三件專利，不論從時(shí)間上，還是從技術(shù)特點(diǎn)上，似乎可以摸出研發(fā)者們的創(chuàng)新發(fā)展脈絡(luò)。筆者也因之在此一并述及，希望有助于讀者理解和進(jìn)一步改進(jìn)創(chuàng)新。
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