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TC5-1系列高产梳棉机的新发展
秦贞俊
1 TC5-1梳理能力的改进
能与高支环锭纱配套，中等产量及优异的纺纱质量。
（1）如图1，TC5-1与TC-03一样，提高锡林中心距20cm，因此加长了梳棉机的梳理区，梳理弧长由2.17 m增加到2.82 m，可获得最好的梳理效果。
图1 锡林中心位置提高20cm后梳理面积及梳理弧增加
（2）TC5-1梳棉机有预梳理区，预梳理工作由清洁元件和梳理元件完成。预开松越好，梳理效果越强。使经过后梳理区的棉条更清洁、纤维更平行。
（3）锡林与盖板主梳理区，TC5-1梳棉机配有最佳的活动盖板根数，对清除杂质及排除短绒很有作用。
（4）TC5-1的简便喂入装置Easyfeed（图2），能监控喂入原棉，均匀压缩棉层，输送棉层，并检测棉层厚度均匀情况，发现超限喂入,监控器会使梳棉机立即停车，并通过反转，在异物对梳棉机造成损坏前将其去除。
图2 TC5-I 梳棉机的简便喂棉系统
（5）除尘刀的设定系统，可设定除尘刀与针布的隔距及喂棉罗拉的握持点与除尘刀的隔距，改善棉网的清洁度。这是TC5-1梳棉机的重要特征之一。除尘刀围绕第一预开松辊的中心作圆周运动，可在几秒钟内进行无级调节。使除尘点与针布之间的隔距在任何位置上保持一致，手动调节杆可随意调节。除尘刀与刺辊之间最佳距离的调节见图 3；棉网喂入装置Webfeed逐步开松，给于纤维最大的保护，尽量使纤维少受损伤（见图4）。
图3 除尘刀与刺辊间最佳隔距的调节
图4 筵棉喂入装置示意
2 TC5-1的模块化固定盖板
TC5-1模块化固定盖板装在锡林回转盖板前后方，以加强分梳除杂作用，增加锡林加速后梳理度，提高排除籽壳屑、细微尘杂、短绒等。为提高固定盖板的自洁功能，保障分梳质量的稳定，增加除尘刀及负压吸管棉网清洁系统。DK903机前机后分别有6根固定盖板，配除尘刀及负压吸管；瑞士C60机后加装9块固定盖板除尘刀及负压吸管。高产梳棉机上加装固定盖板后，TC5-1机由固定盖板、负压吸风、控制板等模块化分梳除杂系统，使固定盖板系统具备三个作用：
（1）清除结杂率比普通梳棉机有所提高，使细纱断头率降低；
（2）后固定盖板起预分梳作用，前固定盖板既起梳理又对纤维有定向整理的功能；
（3）固定盖板配备的棉网清洁系统，负压吸风口可及时吸走被除尘刀排出的杂质、短绒及细微尘屑；吸口和固定盖板还能调节锡林与盖板分梳区的气流，使锡林在高速回转情况下，纤维能较好的保留在锡林针面上，使纤维容易向道夫转移，有利于道夫成网并可改善生条中纤维长度的分布。
随着梳理技术的发展，高产梳棉机的固定盖板根数逐步增加，回转盖板根数继续减少。将有40根回转工作区盖板（前后无固定盖板）的普通梳棉机，与后固定盖板14根、回转工作区盖板24根、前固定盖板4根的高产梳棉机进行对比，固定盖板增多的高产梳棉机比普通梳棉机的棉结减少31%。细纱条干CV%得到改善。对比表明：增加固定盖板根数，减少回转工作盖板根数对于清除结杂，提高生条质量十分有利。随着高产梳棉机技术的不断发展，可能会出现无回转盖板而全部是固定盖板的新型高产梳棉机。
3 预梳理区和后梳理区
与TC-03梳棉机一样，对不同的原棉、品种及不同的产量，在固定盖板区配置不同的清洁元件、梳理元件及空罩元件三种。
（1）清洁元件：由负压连续吸风控制下的除尘刀和吸风罩组成，可及时将锡林气流抛出的灰尘杂质吸走。
（2）梳理元件：由两种针布带及一个双联支撑系统组成，可根据安装位置及不同原料，配置不同型号及密度的针布。
（3）空罩元件：在预梳理区及后梳理区的不同点上使用空罩元件，空罩元件高精度。表面光滑可防止空气紊流及不必要的摩擦。
每调换以上三种元件仅需要几分钟时间。
（4）活动盖板隔距的精确调节系统Flatcontrol及自动磨针系统的设计及应用。
①在DK903、TC-03梳棉机上早已设计应用了活动盖板隔距的精确自动调节系统，在TC5-1新型梳棉机上也沿用了这种技术。根据装在道夫下面的生条结杂监控系统，监控棉结杂质，在荧屏自动显示，并对活动盖板隔距进行精确的调节或自动磨针。
②根据显示的情况可自动调节或人工调节盖板隔距，对控制棉网质量起到保证作用，实现了对棉网梳理质量的在线微调，并可优化减少棉结杂质与减少纤维损伤的最佳盖板隔距值，也对提高针布使用寿命起到一定作用。
③经过精确的调节盖板系统，可使梳理效果最佳化。
4 磁力盖板及新型锡林针布
（1）TC5-1梳棉机应用了磁力盖板系统Magnotop（图5）。应用磁性粘合层等新材料及新技术使盖板的制做及维修工作大大简化，既省工又省时，也不再需要许多空间面积，使运行费用大为降低。磁力盖板技术Magnotop的应用还可随时进行新盖板的更换试验，盖板针布装拆很方便；应用磁力盖板的紧固系统Nagnotopde 可改善配合公差及简化精确的设定操作，改善梳理效果，减少纱线的棉结，提高纺纱质量。
图5 磁力盖板条
（2）TC5-1梳棉机的高科技元件保证了机器的可操作性及减少了设备的维修工作量。盖板条是铝型材制成，质轻而坚固，由两条齿形带引导，经凸轮连接。由于不需要润滑油，盖板区很清洁。
（3）TC5-1梳棉机盖板的精确设定装置PFC（专利）可快速准确的设定铝制盖板与锡林间的隔距。
（4）曲轨的精确调节是盖板快速精确调节的基础，特吕茨勒新型曲轨有最优化的截面，曲轨上有6个隔距调节点，极大地改进了隔距调节的精确度。6个隔距调节的最小值达到1/100 mm。
（5）特吕茨勒公司还在2008年幕尼黑的ITMA上展出了FCB新型锡林针布，针齿长，梳理作用好，最适于加工定量轻的生条，并适于与生产精梳纱配套，可有效的减少棉结及短绒。
5 精密的匀整系统
（1）双棉箱喂棉的匀整作用可改善喂入梳棉机的棉絮的均匀程度，双棉箱的上下棉箱都配有压力传感器及变频调速电机，可控制双棉箱的上下棉箱棉絮的均匀程度，棉箱对梳棉机的喂棉罗拉喂入速度可调节，防止因梳棉机的停开车而产生不匀的生条。
（2）在梳棉机上配有棉网喂入装置Webfeed，包括3个开棉辊。3个开棉辊上的针密及转速渐增，速度逐个加快。第一个开棉辊是角钉，而且第一个开棉辊的速度要比传统的单刺辊速度低，可使开棉更轻柔并形成均匀轻薄的棉网，使锡林~盖板梳理区的梳理效果更有效，梳理区的隔距可更小。
（3）长片段自调匀整。与应用传感器对梳棉机喇叭口的棉条进行质量测量一样，喂棉罗拉的速度也受到传感器的控制，这样应用一个传感器能控制梳棉机生条定量的波谱图。
（4）短片段自调匀整。TC5-1梳棉机还配置了短片段自调匀整系统，使该系统可作用在长度小于1 m的棉条上，极大地改善了棉条的均匀度。筵棉厚度被简便喂入装置Easyfeed连续检测，梳棉机可根据所测的数据计算出调节喂棉罗拉的速度。达到匀整的目的。
当生条长度（m）分别为1、5、 25、 50、 75、 100时，不匀率（%）分别对应为1.19、 0.97、 0.66、 0.45、 0.39、 0.33。
机后开环短片段、机前开环短片段、闭环长片段、混合环的CV%（5m）分别为2.03、 1.93、 2.19、 1.83。
（5）TC5-1梳棉机上的T-CON在线监控系统的最大优势在于在任何时侯都能发挥TC5-1梳棉机的全部潜能，可根据需要找出最佳的配置。包括安全保护在内的全面设定。T-CON的最基础功能是防止针布损坏；T-CON有针布接针传感器的作用，一旦感受到针布细微接触时，T-CON会通知梳棉机立即停车，使梳棉机不会发生接针现像，做到安全生产，使梳棉机能在无接针的情况下高效运转。
6 梳棉机的在线检测装置Nepcontrol
（1）TC-03梳棉机上位于剥棉罗拉下面的数码照相机约以每秒20次的频率对棉网进行拍照，与此同时相机在一个全封闭的轨道上沿梳棉机的工作宽度作往复运动，高性能的计算机直接安装在轨道上，应用特别的分析软件评估照片，可得出棉结、杂质颗粒、籽棉碎片的个数，发现超限可立即停车。
（2）生条结杂自动监控系统可自动磨盖板针布，自动调节盖板~锡林隔距。TC5-1梳棉机沿用了TC-03的棉网结杂自动监测技术，在梳棉机道夫下方安装数码照相机自动扫描棉网结杂，自动监控瞬间剥棉罗拉棉网中的结杂含量及结杂颗粒的大小，及时向计算机报告棉网中结杂的含量，并在荧屏上自动显示检测结果。
（3） DK903、 TC-03梳棉机上的自动磨盖板锡林针布的技术系统也为TC5-1、TC5-3高产梳棉机继续采用。自动磨针不仅能根据需要磨砺针布锐度，而且包括针的侧磨技术，使针布能保持原状，从而提高了锡林活动盖板之间的梳理能力。
（4）新型高产梳棉机自动监控技术与自动调盖板隔距，自动磨针技术的发展方向是要形成闭路自动控制及工作系统，即形成专家系统，当道夫下方的棉网结杂监控系统监控出的任何时间内的棉网结杂含量的变化时，会由计算机自动指挥调整盖板隔距及自动磨针，保持锡林~盖板针布间的正常状态，保证生产质量的最佳化，并可延长针布使用寿命。
7 TC5-1梳棉机的负压吸尘系统
（1）TC5-1高产梳棉机吸尘的风量和风压对生条质量影响很大，生产过程中产生的尘屑、短绒不仅影响生条质量而且还影响生产环境，为此随着产量的提高，机上负压吸点已发展到包括道夫三角区、刺辊分梳板、锡林前后固定盖板、盖板倒转剥取的盖板花等10多个，并已普遍实现机台全封闭。一般高产梳棉机排尘的连续吸风量要达到单产（kg）数×（60~80），即台时50 kg梳棉机连续吸风量达到3600 m3/h，才能保证每个吸点的负压到位。
（2）确保吸风均匀，减少机台之间的差异。TC5-1高产梳棉都配装单独吸尘风机和滤网，对本机内各吸点实现连续吸，经地道排出。机外循环间歇吸，经空中管道排向滤尘系统。间歇吸时间仅为2~3 s，风量3600 m3/h，静压达到2000 Bar左右。间歇吸有风量大、风压高、清除效果好，节能等优点，是国外高产梳棉机由程序控制系统控制的新技术。我国的一些高产梳棉机都已应用了这项新技术。
（3）随着梳棉机单产水平、车速进一步的提高，除尘技术尤其应该加强，周围空气清洁度要达到3 mg/m3以下水平，使设备及其周围环境得到净化。
（4）TC5-1高产梳棉机的除尘系统已达到最佳化组合，包括几何尺寸、空气流动及对气流的控制组合元件及流体流动摩擦阻力损失等。TC5-1高产梳棉机的吸尘点显著比普通梳棉机增加，但排出的空气量却减少5%，主要是管道设计减少了连接处的阻力损失。经测试，选择良好的空气压缩机，使压缩空气消耗量减少，从而减少了能耗，形成具有安全保护等一系列的新型排尘系统。
（5）TC5-1梳棉机所有负压吸风点的吸风都是连续的，也可采用外过滤的间接吸风式。根据气流的优化设计，优化的每个除尘管道的吸风负压仅为740 Pa，3700 m3/h，明显低于其他梳棉机。
8 TC5-1梳棉机的T-CON装置
TC5-1梳棉机的T-CON装置是对生产过程中数据的测量，客观地计算出并设定各梳理元件间的距离，如梳棉机锡林与盖板间的隔距，还包括各种棉网清洁系统中的固定梳理元件与锡林间的隔距。可使梳棉机的工艺达到最优化的配置，从而使产品质量达到最佳水平，这是一项很重要的技术进步。
9 TC5-3型梳棉机
TC5-3型梳棉机是特吕茨勒（上海）纺织机械有限公司（TTMS）生产的。具有中等产量及优异质量的特点。TC5-3型梳棉机的大部分与TC-06型梳棉机及TC-07型梳棉机的组件相类似。如喂入区内厚点监控、长短片段自调匀整、特种齿带盖板传动、纤维导入区应用高精度并配有超平表面的铝制元件、中央安全自锁系统、与TC5-1型梳棉机一样也提高了锡林的高度、加长梳理区等。另外加装棉网喂入装置Webfeed，包括三刺辊开棉。为了提高梳棉机的产质量，这种三刺辊系统具有独特的内涵。
（1）3个刺辊直径小，均为172.5 mm。一般单刺辊直径为250 mm、传统多刺辊直径为248~350 mm。刺辊直径愈小，回转速度愈快，其分离和梳理纤维的效果愈好。这样可使分梳线速度下降（尤其第一刺辊），从而减少对纤维的打击力，保持纤维不受损伤。同时由于离心力加大，有利于杂质的去除。锡林与刺辊间线速度进一步提高。
（2）第一刺辊配的梳针加工纤维时，使纤维在最小损伤状态下被开松、分梳。
（3）与 DK系列三刺辊系统针齿间的配置与精细开棉机CVT3一样， TC5-3三刺辊系统针齿间的配置均为剥取配置。齿密逐只加大。如纺超细旦纤维时其三刺辊之间的密度配置分别为32、161、205齿/（25.4mm）2。工作角逐渐变小，速度逐渐变快，实现了渐增性开松与除杂。
（4）在三刺辊系统中每个刺辊配有一块分梳板、除尘刀和负压吸口以帮助进一步除杂。这种新型三刺辊系统清除棉结功能比以前有所提高，在一定程度减轻了锡林盖板分梳区负担。配置除杂吸口是三刺辊系统取得成功的组成部分，可缓解高速刺辊回转时所带动的气流在刺辊周围产生高压，从而造成气流运动紊乱，影响纤维分梳和除杂。
（5）TC5-3三刺辊系统的最大优点在于，它喂给锡林~盖板工作区的是一个均匀、精细、开松良好的纤维网。在这个纤维网中，纤维基本上是以分离状态存在的。与DK903（传统单刺辊）相比较，纱疵总数可减少50%，梳棉机产量可增加50%~90%。
（6）三刺辊开松、梳理及除杂系统是开清棉任务在梳棉机的延伸，并担负着梳棉机的预梳理任务。DK系列三刺辊系统的最大的缺点是对纤维的损伤大,较多的产生短绒及棉结。根据三刺辊系统的配置情况，TC5-3与TC-07型梳棉机用于转杯纺比较合适；TC5-1及TC-06与环锭精梳纱配套。
（7）TC5-1及TC-06型梳棉机单产可达80 kg /h，是与纺精梳环锭纱配套的，优化了为加工精梳纱的许多元件。特吕茨勒公司的新产品T-CON监控系统，可根据原料、品种及温湿度综合优化设定各部工艺隔距，大大提高纺纱质量。还装有防止梳理针布针尖相碰的安全装置碰撞传感器。一旦发生接针，机器会很快停止运转。
（8）TC5-3及TC-07型梳棉机，是与高档转杯纺配套的高产梳棉机，单产水平可达220 kg/h，清除结杂的能力高，可减轻转杯纺纺纱箱的除杂负担。机上配有T-CON 优化装置，可在线保证每一个梳理元件之间隔距。以达到更好的梳理质量，保护针布不受损伤。
10 快捷、精确的自动换筒装置
TC5-1、TC5-3高产梳棉机的自动换筒可最大地适应特吕茨勒梳棉机、梳并联合机及特吕茨勒并条机,通过梳棉机的触摸屏对梳棉机与换筒装置间的牵伸进行精细调节，解决了由于牵伸过大产生的条干不良及断条的问题。
11 结语
TC5-1梳棉机显示出21世纪高产梳棉机梳理技术的新发展，特吕茨勒公司除了继续沿用TC-03的许多技术外，已经有许多新的技术进步。TC5-1梳棉机的T-CON是对生产过程中变化数据的测量，可客观计算出各梳理元件间的距离，如梳棉机锡林与盖板间的隔距、棉网清洁系统中的固定梳理元件与锡林间的距离。可使梳棉机的工艺达到最优化的配置，使产品质量达到最佳水平。对梳棉机的研究已有了新的突破。不同纺纱系统应配备不同功能的梳棉机，如纺环锭精梳纱要配TC-06、TC5-1 梳棉机；纺转杯纱应用TC-07、TC5-3梳棉机；立达的C60梳棉机的喂入部分都是模块化设计，纺环锭纱用单刺辊的喂棉机构；纺转杯纱可换为三刺辊的喂棉机构。总之，现代化的高产梳棉机已进入先进的高科技阶段。不仅产量高、车速高及自动化水平高，而且已发展到智能化的阶段，有可能会发展成专家型的全自动的高产、高质的梳棉机。
参考文献：
［1］秦贞俊.现代棉纺纺纱新技术［M］. 上海:东华大学出版社.2008．
［2］Survey. Staple yarn spinning ［J］. 亚洲纺织.2008.（8）:22-28．
［3］秦贞俊.21世纪高产梳棉机的新发展［J］. 纺织器材.2009（3）:16-26．
［4］幕尼黑2007ITMA技术资料．
［5］上海2008ITMA Asia and CITAME技术资料．
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