锡林梳理中的作用分析与优化方法

（一）梳理方式

精梳机的梳理作用主要指精梳锡林的握持式梳理，即纤维处于钳板钳口强制握持状态下，使纤维与梳针之间产生相对运动，被握持的纤维由针齿梳直，去除须丛中的短绒、杂质和疵点。精梳锡林在梳理过程中，主要是梳理须丛的头端，对消除纤维的前弯钩十分有效。以钳板摆动式精梳机为例介绍精梳原理，如图5-19 所示，Ⅰ—Ⅰ为锡林梳理时的钳口线，Ⅱ—Ⅱ为钳板最前位置的钳口线，Ⅲ—Ⅲ为分离钳口线。在锡林梳理时，钳板钳口握持有不同状态的纤维。设各根纤维的实际长度均大于Ⅱ—Ⅱ线与Ⅲ—Ⅲ线间的距离B，而有效长度均小于B，如果各根纤维受锡林梳理后获得伸直，则均能进入纤维网成为可纺纤维。图中①为前弯钩喂入的纤维尾端被钳口握持，经锡林梳理后弯钩伸直，则该纤维能进入纤维网；而在弯曲点被握持的后弯钩纤维经锡林梳理后，有效长度没有变化，该纤维在分离时到达不了分离钳口线，在下一循环中将被锡林梳落成为落纤。②与③状态的纤维有的被梳断，有的被部分梳直，均不能到达分离钳口线，在下一循环中也会被锡林梳落成为落纤。从以上分析不难看出，纤维的状态对落率和纤维损伤的影响较大，喂入精梳机的纤维要尽量提高其平行伸直度，且纤维呈前弯钩喂入较好。

（二）偶数法则

所谓偶数法则是指在棉纺纺纱中精梳前准备工艺的道数为偶数道，一般为2 道，如前所述。因为在梳理机输出的纤维条中，由于梳理机锡林和道夫间梳理方式的局限和针齿对纤维的握持作用，不可避免地使输出须条中存在大量弯钩纤维，即纤维的两端沿其轴向（或长度方向）没有伸直而处于折回状态的纤维。若以纤维条输出的方向为前，纤维的弯钩可以分为前弯钩、后弯钩和前后弯钩或双弯钩纤维。根据梳棉机锡林与道夫之间的作用分析及实验结果可知，道夫输出的棉网中50%以上的纤维为后弯钩状态。以后每经过一道工序，纤维弯钩方向改变一次，如图5-20 所示。

图5-20　设备道数与纤维弯钩方向的关系

结合棉纺精梳机梳理情况分析以及纤维弯钩的方向变换，在加工过程中，当精梳前准备工艺道数为偶数配置时，可使梳理机输出的纤维条内后弯钩居多的纤维转变成前弯钩喂入精梳机。因此，为保证喂入精梳机的小卷中纤维大多数呈前弯钩，精梳前准备工序应符合偶数法则。

（三）作用机理

精梳锡林梳理过程如图5-21 （a）所示，在钳板闭合时，须丛被上钳板压向锡林，由于钳板与锡林间隔距较小，锡林上针齿又向前倾斜，从而使锡林针齿能顺利地刺入须丛。

图5-21 （b）为针齿刺入须丛的受力情况，α 为植针角。梳理时，前几排针齿使须丛张紧，使纤维受到沿纤维轴向梳理力P 的作用，梳理力P 可分解为垂直于针面和平行于针面的分力Px 与Py，Px 使纤维压向针齿，并产生与Px 方向相反的针齿对纤维的反作用力N；Py 使纤维向针内滑动，为抓取力。β 角为梳理角。纤维向针内移动时，必须要克服纤维与针齿间的静摩擦力F，即Py＞F，

因Py=Pcosβ，F=μN=μPsinβ，cot β＞μ，则：

式中：μ——纤维与针齿间的摩擦系数。

图5-21　锡林梳理须丛头端与纤维受力情况

满足式（5-21）时，纤维才能顺利向针齿内滑动。梳理角β 的大小和植针角有关，且随着锡林的转动而逐渐变小，这样设计有利于梳针插入或深入纤维须丛。为使须丛能较快深入针间，应采用较小的植针角α，一般棉、麻、绢精梳机的植针角α 为50°～60°，而毛纺精梳机的植针角α 仅为37°～39°，以有效地使锡林梳针刺入纤维须丛进行精细梳理。

（四）影响梳理作用的因素

锡林的梳理作用是在钳板的有效握持条件下进行的，因此，钳板的有效握持时间必须大于锡林的梳理时间，而且锡林梳理的起始时间和终止时间都必须在钳板的握持时期，否则，锡林挂毛，长纤维进入落纤中，造成制成率下降。在摆动钳板式精梳机中，还要考虑锡林末排针通过锡林与分离罗拉最紧点的时间，以避免梳针抓走分离罗拉倒入机内的纤维。总之，精梳机的梳理质量与梳理过程中的配合因素有关。除配合因素外，影响锡林梳理作用的主要因素还有以下几点。

1.钳板握持力和钳唇结构 工艺上要求钳板对纤维丛的握持要牢。钳板钳口对纤维层的握持依靠钳板加压和上、下钳板的钳唇结构来实现的。钳口加压要适当，过大易造成加压弹簧断裂及钳板机件损坏，过小会导致钳口握持不良，容易产生纤维被抓走的现象，造成落棉中长纤维含量增加，使落纤增多，纤维网产生破洞。一般精梳机在高速高产后，采取增大钳板加压弹簧直径，加大预应力的方法。同时，上、下钳唇结构也将影响锡林的梳理质量和落棉中长纤维的数量。

棉型精梳机的钳唇结构如图5-22 所示。为了有效地握持须丛，上、下钳唇吻合处应该形成曲线状钳口，故上、下钳唇带有凹凸形圆弧。新型钳唇结构将原钳板闭合时的面握持改为两条线握持，钳板握持力集中在握持线上，对须丛的握持牢靠。另外，上钳唇下压深度减少到0.9mm，且钳唇最后的握持点下移，梳理死区长度a 明显减少。

另外，上、下钳板钳唇结构应满足以下要求。

图5-22　精梳机钳唇结构

（1）钳唇的结构应满足对纤维丛良好握持的要求。在锡林梳理时，钳板上、下钳唇应牢固地握持纤维层，以防止长纤维被锡林抓走。目前，棉型精梳机钳板钳唇对棉层的握持有两种形式。一种是一点握持（或称单线握持），如国产A201 系列精梳机；另一种是两点握持（或称双线握持），如国产SXF1269A 型精梳机。采用两点握持，钳唇对棉丛的握持更加牢固可靠。例如，当棉卷出现横向不匀时，一个握持点握持不足时，另一个握持点可充分发挥作用。因此，两点握持优于一点握持。(www.xing528.com)

（2）上、下钳唇的几何形状应满足锡林对纤维丛充分梳理的要求。为使锡林梳针能顺利地刺入纤维丛梳理，在开始梳理时，应防止纤维丛的上翘，否则后排梳针就很难发挥梳理作用。因此，在钳板闭合时，上、下钳唇的几何形状应使纤维丛的弯曲方向正对锡林针齿。例如，国产SXF1269A 棉型精梳机下钳板钳唇的下部切去了腰长为1.5mm 的等腰三角形，如图5-22 所示，当钳板闭合时，由于上钳板的下压作用，使棉丛的弯曲方向正对锡林针齿，能满足锡林对棉丛充分梳理的要求。

（3）钳唇的结构应使钳板握持棉丛的死隙长度（即钳板钳口至锡林针齿间的棉丛长度）尽可能短。上、下钳板的钳唇结构决定了受梳纤维丛的死隙长度，从而影响锡林针齿对纤维丛梳理长度和梳理效果。

2.梳理隔距 在精梳机上，梳理隔距小和隔距变化小，可使接受梳理的须丛长度增加，有利于提高梳理质量。在不损伤梳理元件的前提下，梳理隔距越小，精梳锡林对纤维的梳理质量越好，一般可掌控在0.3～0.5mm。但在钳板摆动式精梳机梳理隔距受到钳板摆动的影响，在锡林梳理时，梳理隔距是变化的。其变化量主要取决于钳板机构的传动方式（支点形式）。

钳板组件的支撑方式有三种：一是下支点式，如A201 系列精梳机；二是中支点式，如 FA261、FA266、E7/5、E7/6、PX2、E62、E72 精梳机等；三是上支点式，如 FA251 系列精梳机、VC-300 精梳机。

（1）下支点式。下支点式即下钳板的支撑点在锡林轴的下方。国产 A201 系列精梳机下钳板采用这种支撑方式，如图 5-23 所示。下钳板固装在EO3 上，O2CEO3 组成四连杆机构。当连杆O2C 随钳板摆轴摆动时，带动下钳板以O3 为支点做前后摆动。上钳板装在DE 杆上，并可绕E 点转动。当钳板向后摆动（逆时针）时，则连杆CE 绕E 点顺时针转动，杆DE 及上钳板也以E 为支点做逆时针转动，使钳板钳口闭合。随着钳板继续后摆，连杆2 通过调节螺帽3 和压缩弹簧4，使钳板钳口具有握持力；握持力随着∠CED 增大而增大，直到钳板摆到最后位置为止。下支点钳板梳理开始的隔距很大，随后急剧减小，以后又稍放大，梳理负荷多数集中在锡林中间和偏后的针排上，使梳理效果受到一定的影响。

图5-23　下支点式

1—十字套筒 2—连杆 3—调节螺帽 4—压缩弹簧

（2）中支点式。中支点式钳板摆动机构如图5-24 所示。下钳板3 固装于下钳板座4上，钳板后摆臂5 固装于钳板摆轴6 上，钳板前摆臂2 以锡林轴1 为支点，它们组成以钳板摆轴和锡林轴为固定支点的四连杆机构。当钳板摆轴正反向摆动时，通过摆臂和下钳板座使钳板前后摆动。上钳板架7 铰接于下钳板座4 上，其上固装有上钳板8，张力轴12 上装有偏心轮11，导杆10 上装有钳板钳口加压弹簧9，导杆下端与上钳板架7 铰接，上端则装于偏心轮上的轴套上。当钳板摆轴6 逆时针回转时，钳板前摆，而同时由钳板摆轴传动的张力轴12 也逆时针方向转动，再加上导杆10 的牵吊，使上钳板8 逐渐开口；而当钳板摆轴6 顺时针方向转动时，钳板后退，张力轴也顺时针回转，在导杆和下钳板座的共同作用下，上钳板逐渐闭合。目前新型精梳机的下钳板均采用此种支撑方式。此钳板机构被巧妙地安排在锡林轴的中心，它的分梳隔距从开始到最后只差 0.1mm 左右，因此，梳理负荷均匀，梳理效果好。又由于摆轴位移角度和中支点位移角度基本一致，因此，改变落棉隔距时不会影响钳板的摆动速度。

图5-24　中支点式

1—锡林轴 2—钳板前摆臂 3—下钳板 4—下钳板座 5—钳板后摆臂 6—钳板摆轴 7—上钳板架 8—上钳板 9—弹簧 10—导杆 11—偏心轮 12—张力轴

（3）上支点式。上支点式支撑方式如图5-25 所示。O2 为钳板摆轴，O2D 固装在钳板摆轴 O2 上，钳板摆轴通过 O2DEO3 四连杆机构使固装在杆DE 上的下钳板 J 做前后摆动。O3 为钳板的支点，位于锡林轴的上方。上钳板I 和下钳板J 在K 点铰接，G 为套筒摇块的铰接点，LM 为导杆，压缩弹簧套装在导杆LM 上，上端紧靠导杆的轴肩，下端紧靠套筒的挡圈平面（N 为棘爪）KLG 组成一个准摇杆机构，当钳板后摆（顺时针）时，杆 KL 绕点 K 逆时针回转，压缩弹簧的张力驱动导杆向上，使钳口产生握持力。当钳板摆轴前摆时，KL 距离增大，杆 KL 绕点 K 顺时针回转，上钳板开启。通过调节导杆上螺帽的位置，可调整钳板的握持力；通过调节 GL 的距离可调节钳板的闭口定时及开口量。上支点式钳板，锡林梳理隔距的变化较下支点小，梳理负荷的分布较均匀。

3.锡林梳理速度和梳理时间 锡林梳理纤维头端的时间应与钳口的闭合时间相协调，其原则是钳口闭合并下降至最低位置时，锡林的第一排针应处于钳唇的正下方，过迟或过早都会影响梳理质量与运动的配合。

棉精梳机锡林梳理速度为钳板运动速度和锡林表面速度的矢量和。整个梳理速度由慢到快再到慢，其主要梳理区段是逐渐减少的。通常其梳理速度约为梳棉机上刺辊梳理速度的1/10 左右。

图5-25　上支点式

毛精梳机的钳板不做摆动，锡林由主轴通过三只偏心齿轮传动，使锡林瞬时表面速度发生变化。锡林梳理速度由慢到快再到慢，梳理速度处于锡林表面速度最大值附近。这样既可缩短梳理阶段的时间，延长其余阶段的时间，又可在保持同样拔取速度下，提高机台转速。

4.锡林规格

（1）锡林的结构。目前锡林结构多采用整体锡林或者装配式锡林，有梳针式和锯齿式两种。其特征是用整体针板或整体锡林替代单根梳针焊接的针板或锡林。常规的焊接式针板虽然有更换容易、梳理效果较好的优点，但也存在着针隙易塞短纤、梳针易损坏和需经常清洁等不足。新型的整体锡林包括锯齿整体锡林和梳针整体锡林。锯齿整体锡林还包括黏合式和嵌入式两种类型。黏合式整体锡林是用黏合剂把几组锯条黏合在针板座上而制成，其结构简单，针齿强度高，使用寿命长，但个别梳针损伤后只能整体针排更换。嵌入式整体锡林则采用齿片和隔片相间嵌入针排座的方式制成，其装卸方便，齿片、隔片的结构和形状可按要求设计，适应性强。

（2）锡林的直径。锡林直径的大小也关系到梳理作用的大小。在针排数不变的情况下，锡林直径增大，在锡林转速不变的情况下就可以提高锡林的梳理速度，也会使梳理隔距变化减小，有利于锡林的梳理质量；锡林直径增大，梳针在锡林整周上所占的弧长减小，从而缩短了梳理时间，相对增加了须丛分离接合准备和分离接合的时间，有利于须丛的分离接合，也有利于提高精梳机的车速。

（3）植针规格及针面状态。锡林的梳理效果和植针号数、密度以及高度等因素有关。考虑到纤维层开始受梳理时，纤维伸直不够，排列紊乱，相互抱合力大的特点，因而植针采用自前向后密度由稀到密、细度由粗到细、高度由高到低的工艺设计原则，以避免拉断纤维和损伤梳针，并使梳理作用逐渐深入。例如，毛纺精梳机的梳针有效长度第一排梳针为7mm，最后一排梳针仅为4mm，特别是最后两排梳针的针隙可达0.04～0.07mm。锡林梳针的形状可以采用两种，即前几排采用圆针，目的在于减小梳理力；后几排则可以采用扁针，以提高梳针的抗弯强度和加强梳理。

锡林梳针的针面状态也与梳理效果有关。弯针、并针、断针和梳针的毛刺以及梳针齿隙的清晰程度等，都会影响锡林的梳理效果和输出纤维网的质量，因此也应给予足够的重视。