一种双棉条异步输入和三级分梳的转杯纺纺纱装置，包括纺纱系统和电脑控制系统，纺纱系统包括喂给分梳机构、凝聚加捻机构、卷绕成型机构，其特征在于喂给分梳机构包括两个回转自由度的组合式给棉罗拉、三级分梳辊，所述两个回转自由度的组合式给棉罗拉的两个罗拉速度比可调，所述的三级分梳辊平行排列组成，转速逐级递增，梳针密度逐级增大，梳针工作角逐级减小。
【技术实现步骤摘要】
本技术属纺织行业的转杯纺纱领域
技术介绍
转杯纺成纱的基本原理为：棉条由喇叭口经给棉板和给棉罗拉的握持，给棉罗拉 转动输送棉条送至分梳区；分梳区高速旋转的分梳辊对棉条进行开松剥取、梳理分离、混 合，使其变为相互分离、平行排列的单纤维并进入输棉通道;在气流作用下，纤维流经由输 棉通道进入转杯，在高速旋转纺杯的离心力作用下，纤维在凝聚槽内进一步叠加混合，由母 纱引出并经阻捻器加捻后形成纱线。 专利"一种转杯纺混色成纱方法及装置与产品"（申请号CN201410190891.1)及"一 种转杯纺混色成纱装置"（CN201420229715.X)通过控制喂给罗拉速度，以连续恒量喂入、或 者分段变量喂入两根或两根以上的熟条，变混纺比形成具有单色或者多色纤维混合，以实 现纺纱线密度恒定而调整混纺比的效果。但该专利技术存在两个问题:第一，在专利技术中只是在概 念上提出通过耦合牵伸实现线密度恒定的混色及段彩纺纱，并未给出耦合牵伸实现线密度 恒定的条件下如何改变混合比及混色比。同时，未给出具体的实施方案及实施例。第二，该 专利申请仍使用传统的单一分梳辊，当三根棉条同时喂入时，原有的分梳牵伸系统不能充 分地完成对多根棉条剥取、梳理、混合和分解牵伸，由此会导致纤维丛分解不充分，造成堵 分梳辊和堵转杯情况发生，纺纱易出现断头及粗节、棉结等缺陷。同时，耦合喂入的各根棉 条虽然总量恒定，但各棉条喂入量存在差异，较短的分梳区导致纤维横向混合的机会也不 多，因此导致混色效果不理想。 目前转杯纺中可以实现混纺比恒定而线密度变化的主要有专利"转杯纺竹节纱的 方法和纺纱装置"（授权号CN00137211.4)，它的原理是异步电机和步进电机，经差动器、丝 杆和蜗轮，驱动喂给罗拉，通过步进电机在智能控制器控制下执行下列操作:从高速减至低 速;持续运行一段时间；加速至高速;持续运行一段时间，转杯纺制一段竹节纱。该专利可以 生产变线密度的纱线，但无法改变纱线混纺比。 生产线密度和混纺比均变化的纱线，需要喂入的两根或两根以上粗纱能够分别在 线控制各自的喂入量，并且在分别改变各粗纱喂入量的同时还要使总的粗纱喂入量也能得 到控制，目前尚无专利能实现这种纱的生产。生产线密度和混纺比均不变化的纱线，主要问 题是，不能在转杯纺细纱工序实现两种以上纤维以任意比例进行混纺。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术在机构上对传统转杯纺纱机进行了改进。一种双 棉条异步输入和三级分梳的转杯纺纺纱装置，包括纺纱系统和电脑控制系统，纺纱系统包 括喂给分梳机构、凝聚加捻机构、卷绕成型机构，其特征在于喂给分梳机构包括两个回转自 由度的组合式给棉罗拉、三级分梳辊，所述的两个回转自由度的组合式给棉罗拉的两个罗 拉的速度比可调。所述的三级分梳辊平行排列组成，转速逐级递增，梳针密度逐级增大，梳 针工作角逐级减小。所述凝聚加捻机构包括输棉通道、转杯和引纱装置;卷绕成型机构包括 引纱卷绕机构。所述的电脑控制系统包括PLC可编程控制器、伺服驱动器、伺服电机，所述的 两个回转自由度的组合式给棉罗拉、三级分梳辊由伺服电机驱动。所述的两个回转自由度 的组合式给棉罗拉包括轴、轴承、空心轴、第一齿轮、第二齿轮、垫圈、第一活动罗拉、第二活 动罗拉，所述第一齿轮、第二齿轮、第一活动罗拉、第二活动罗拉围绕同一轴线转动，第一齿 轮驱动第一活动罗拉，第二齿轮驱动第二活动罗拉。所述的三级分梳辊由第一分梳辊、第二 分梳辊和第三分梳辊平行排列组成。所述的三级分梳辊的转速逐级递增，第一分梳辊的转 速为1500-3000rpm，第二分梳辊的转速为3000-6000rpm，第三分梳辊的转速为6000-12000rpm。本技术的另一个目的是提供一种使用上述装置进行转杯纺纱的方法，包括 给棉、分梳、凝聚加捻、引纱卷绕，其特征在于:所述给棉采用两个回转自由度的组合式给棉 罗拉非同步喂入分梳区，所述分梳采用三级分梳辊。 通过本技术配置设计的组合罗拉和三个分梳辊，可将两根棉条（或两种不同 原料的条子、或两种色彩的条子，下简称两组份），经组合式给棉罗拉非同步地喂入转杯纺 分梳区，经三级分梳辊的逐级开松、梳理、取向、混合、及分解牵伸，将两根棉条逐步分解为 束纤维并进一步分解为单根纤维。在离心力和气流的作用下，从分梳辊上脱离和转移的连 续单纤维流进入高速旋转的纺杯。纤维流在转杯离心力作用下又凝聚成须条，再经阻捻器 加捻，由引纱罗拉导出形成转杯纺纱线。在纺纱过程中，通过电脑程序控制伺服驱动系统， 使具有两个自由度的给棉罗拉非同步地分别将两根棉条喂入分梳区，通过调控两个给棉罗 拉的喂入量和喂入比，就可以动态配置该转杯纺最终成纱的线密度及两个组份的混纺比， 生产竹节纱、段彩纱、段彩竹节纱、配色纱。 第一分梳辊的转速较低，这样可以保证多根棉条喂入量差异较大时，各棉条中纤 维受到分梳辊的梳理次数总量都在合理的范围内，减少纤维的损伤;第二分梳辊的转速高 于第一分梳辊，经过第二分梳辊的梳理，纤维的纵向取向得到优化，横向转移混合进一步优 化;第三分梳辊是高速分梳辊，纤维经过第三分梳辊不仅得到更好的梳理与转移，并且速度 得到提升，到达进入梳棉通道的离心力要求，可以顺利有序的进入转杯成纱。通过上述多级 剥取、开松、除杂、分梳牵伸、转移，顺利完成将棉条分解成棉网、棉网再分解成束纤维、束纤 维在分解成单纤维的超大牵伸功能，提升了转杯纺分梳区的功能，具有柔性、高效、高产的 效果。 ⑵本技术专利在机械创新设计的基础上，构建了相应的纺纱数学模型和程序 算法，通过机电一体化的伺服控制系统，实现了随机调控转杯纺成纱的线密度及混纺比。在 具体的实施例中，进行了如下四种纱线的纺纱： ①线密度恒定而混纺比变化的纱线，如具有渐变色彩或分段色彩的等线密度段彩 纱； ②混纺比恒定而线密度变化的纱线，如竹节纱、大肚纱、点点纱等； ③线密度和混纺比均变化的纱线，如段彩竹节纱、段彩大肚纱、段彩点点纱等； ④线密度和混纺比不变化，但以任意比例混配的混纺纱或混配色纱。【附图说明】图1:转杯纺纱流程图图2:三分梳辑转杯纺粗纱梳理牵伸过过程图图3a:给棉罗拉传动示意图图3b:给棉罗拉传动示意图的右视图图4:组合式给棉罗拉结构图图5:双组份异步二级牵伸纺纱控制系统图图6:双组份异步输入转杯纺成纱系统控制模式图 1-1，1-2，1-3-分梳辊，1-4，1-5-排杂口，1-6-给棉罗拉，1-7-棉条，1-8-加压弹片， 1-9-给棉板，1-10-输棉通道，1-11-阻捻器，1-12-转杯，1-13-抽气孔，1-14,1-15-引纱罗 拉，1-16-纱线 2-1，2-2-给棉罗拉，2-3，2-4-棉条，2-5-给棉板，2-6，2-7，2-8-分梳辊，2-9-纤维 流，2-10-转杯，2-11-纱线 3a_l，3a_4_罗拉，3a_2，3a _7_齿轮，3a_3，3a_5_过桥齿轮，3a _6_罗拉轴，3a_8，3a_ 9，3a-10-分梳混，3a-l I-细纱;3b-l-齿轮，3b-2-罗拉，3b -3-齿轮，3b-4-齿轮。 4-1-轴承，4-2-空心轴，4-3-齿轮，4-4-垫圈，4-5-罗拉，4-6-罗拉，4-7-齿轮，4-8-轴。4-5、4-6两个活动罗拉分本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种双棉条异步输入和三级分梳的转杯纺纺纱装置，包括纺纱系统和电脑控制系统，纺纱系统包括喂给分梳机构、凝聚加捻机构、卷绕成型机构，其特征在于喂给分梳机构包括两个回转自由度的组合式给棉罗拉、三级分梳辊，所述两个回转自由度的组合式给棉罗拉的两个罗拉速度比可调，所述的三级分梳辊平行排列组成，转速逐级递增，梳针密度逐级增大，梳针工作角逐级减小。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：薛元，高卫东，杨瑞华，郭明瑞，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：新型
国别省市：江苏;32
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