应用新型回转盖板骨架降低梳棉棉结

户 芝

(上海融颖机械设备有限公司，上海 201806)

1 回转盖板骨架的发展

100多年来随着梳棉机的发展，回转盖板针布也经历了多个发展阶段。最初梳棉机的盖板针布都是固定的，1834年才发明了回转盖板针布，之后其一直是梳棉机发展的主流方向。虽然近年来全固定盖板针布有卷土重来的现象，但由于棉网清洁器无法达到理想的排杂物和排短绒效果，固定盖板针布也难以完全解决嵌杂问题，所以回转盖板针布还是梳棉机发展的主流方向。

早期的回转盖板针布整体为铸铁结构，通过在曲轨上滑动与锡林针布组成分梳区，对两者之间的纤维流进行相对的柔性梳理。由于铸铁盖板骨架质量偏大，对传动系统要求较高，所需驱动力较大，功率消耗大，因此这种结构逐步被淘汰。随着科技的发展，铝合金材料以轻巧、可塑性强、强度高的特点替代了铸铁材料，成为梳棉机盖板骨架的重要材料。目前，大部分梳棉机型都采用铝合金回转盖板骨架。回转盖板骨架的质量直接影响梳棉机能耗和最终分梳效果，质量好的回转盖板骨架可有效降低棉结。

2 宽幅梳棉机回转盖板骨架的要求

为应对梳棉产量增加、梳棉质量提升现状，梳棉机锡林幅宽逐步加大。立达公司相继推出C60型、C70型梳棉机，锡林宽度从C51型的1050 mm增加到C70型的1515 mm。特吕茨勒公司也推出TC11型、TC15型、TC19i型等宽幅梳棉机，其锡林宽度约为1300 mm。国内纺机厂也在加紧开发和推出锡林宽度约为1500 mm的梳棉机。

回转盖板针布与锡林针布相配合，去除部分短绒和细小杂质，使纤维充分的伸直和分离，在单纤维状态下均匀混合[1]。回转盖板针布的梳理质量和效果直接影响棉条的质量和成品率，其梳理效果不仅与自身根数、密度等有关，与锡林之间保持适宜且稳定的隔距也很关键。

随着锡林幅宽的进一步加大，要求回转盖板骨架的宽度也随之增大；如果原有结构未改进，那么在梳理纤维过程中会因盖板骨架强度不足造成盖板骨架变形，从而影响其与锡林之间的隔距。图1是回转盖板骨架受力后，回转盖板—锡林隔距示意图。

1—回转盖板；2—齿形带；3—曲轨；4—锡林。图1 受力后的回转盖板—锡林隔距示意

从图1可以看出，回转盖板骨架受到梳理方向的横向反拉力和向下的拉力。如果回转盖板骨架强度不足，轻则导致梳理质量下降、棉结增多，重则将造成盖板针布中部接针，损坏盖板针布和锡林针布。另外，长时间使用所产生的热量也会导致盖板骨架出现热变形，虽然变形量不大，但对盖板针布和锡林针布的隔距却有较大影响。国外品牌企业对回转盖板骨架都有“中凹”的精度要求，即要求1000 mm幅宽回转盖板大平面的平面度为0.02 mm～0.03 mm，盖板骨架的中凹为0.03 mm～0.05 mm，这样在设备运转时有一个向下的0.03 mm～0.05 mm的变形补偿量。

立达公司C70型梳棉机的回转盖板骨架除了高度比较大外，也对盖板骨架作了中凹为0.07 mm～0.09 mm的要求[2]；特吕茨勒公司的TC11型、TC15型梳棉机也有类似要求。锡林幅宽越大，回转盖板针布中间段受到的梳理纤维的拉力作用越大，更易向下变形造成接针，所以向上中凹是解决宽幅回转盖板骨架变形的一种有效方法。但在实际使用中发现，梳理不同的原料(棉、化纤等)对盖板骨架向上中凹的要求也不尽相同。

3 新型专利回转盖板骨架机理及优势

针对宽幅梳棉机铝合金回转盖板骨架要求高、根差大、隔距难调整等易造成针布接针的问题，笔者公司开发出新一代可调节回转盖板骨架。该盖板骨架是专利产品，具有预设弯曲张力功能，可根据梳理纤维材料的不同，设定一定的预张力，控制盖板骨架的变形量，确保回转盖板针布与锡林针布之间隔距稳定，从而发挥更好的分梳效果[3]。

3.1在不改变回转盖板骨架高度的情况下，在回转盖板骨架的腔体内增加1个横筋(加强筋)，横筋的连接处采用大圆弧强化连接效果，从而增加了回转盖板骨架的抗剪力和运行过程中的抗挠强度。

图2、图3分别为普通回转盖板骨架、新型专利回转盖板骨架的示意图。

图2 普通回转盖板骨架

图3 新型专利回转盖板骨架

3.2在回转盖板骨架的腔体内增加1根碳纤维调节杆(碳纤维的延伸率极低，坚固性极强)，左右两端有调节螺丝并固定在盖板骨架两端面，通过调节两端螺丝可调节盖板骨架的中凹拱高，以适应不同加工原料的盖板隔距调节。具体结构见图4。调节杆结构除了调节盖板中凹弧度的拱高外，还可以增强盖板强度，提高盖板骨架的抗剪力。

图4 调节盖板骨架腔体内结构

立达公司C70型梳棉机的盖板骨架有2种。一种是早期的盖板中间骨架，要求中凹为0.09 mm～0.14 mm；另一种EF盖板，要求中凹为0.05 mm～0.09 mm。但每次包新盖板针布时，盖板中间凹值的台差均较大，中间中凹达0.065 mm～0.144 mm。

新型专利可调盖板骨架，其加工的大平面可根据所纺品种决定包卷后针布的盖板中凹值。浙江久舜纺织厂在气流纺纱机上纺棉纤维，调节新型专利盖板骨架的针布中凹为0.05 mm～0.07 mm(盖板中凹值台差为0.025 mm)。

3.3回转盖板依靠两端踵趾块或棒与锡林两侧的曲轨贴合，形成梳理隔距[4]。其踵趾块或棒一般会设计一个踵趾差，目的是保证回转盖板针布齿尖面与锡林圆弧针齿面保持最佳的分梳位置。铸铁盖板的踵趾面和盖板骨架均为铸铁，虽然有一定自润滑作用，但因其自身质量大，踵趾面和曲轨摩擦力大，很容易磨损，进而影响盖板—锡林隔距，最终导致棉结增多，影响棉条质量。

铝合金盖板的踵趾块也采用与铸铁踵趾块同类的结构。材料多采用45钢，经加工后淬火增加硬度。目前，仅有特吕茨勒公司采用圆钢棒替代踵趾块，具有显著的优点：两根圆棒在中心距为24 mm处形成近似1°的踵趾差，与曲轨线接触、摩擦因数很小，对棒和曲轨的磨损极小，能最大限度保证梳理隔距的稳定，满足了“紧隔距、强分梳”的工艺要求。限于该钢棒结构为特吕茨勒专利，其他品牌只能选择踵趾块结构。但也有不少企业在踵趾块材料和结构上进行了大量创新，如立达公司推出的可更换塑料套踵趾块，在铸铁踵趾块上增加1个踵趾面为高强度的塑料套，这样和曲轨摩擦的是塑料套，磨损后更换比较方便，但塑料套的耐磨性无法满足要求。资料显示：踵趾面的宽度最佳值为2.5 mm～3.2 mm，且要求盖板大平面的平面度不大于0.02 mm、整根回转盖板两端踵趾面平面度不大于0.02 mm、盖板根与根的误差不大于0.05 mm；一般纺棉时踵趾差选用0.56 mm，纺化纤时踵趾差选用0.89 mm(根据加工修理的盖板踵趾差，现在都是0.56 mm)。

图5是笔者公司回转盖板踵趾块和铝型材的配合示意。采用进口材料，利用粉末冶金法制作踵趾块，和铸铁踵趾块相比，不仅保证了强度又兼具了自润滑的特性，因而踵趾面宽度控制约为2.8 mm，和45钢淬火的踵趾块相比，其耐磨性能和使用寿命都有明显提升。

图5 新型专利回转盖板踵趾块和铝型材的配合

4 结语

在制造技术日新月异的今天，梳棉机的梳理技术也迅猛发展，很多新概念、新思维在科技发展的助力下逐步实现。笔者公司通过对比国内外梳棉机铝合金回转盖板骨架的结构，开发出具有预设弯曲张力的可调节回转盖板骨架。该新型专利产品通过在回转盖板骨架的腔体内增加横筋和调节杆，解决了宽幅梳棉机铝合金回转盖板骨架根差大、隔距调整难、易造成针布接针等问题。配合采用特殊耐磨材料经粉末冶金制作的铝合金回转盖板踵趾块，大幅改善普通回转盖板的踵趾面耐磨性差、使用寿命短的问题，使梳棉机梳理质量得到保证。