一种无锭纺纱装置、无锭纺纱方法及纺纱机

1.本发明涉及一种纺织设备及方法，具体涉及一种无锭纺纱装置、无锭纺纱方法及纺纱机，属于纺织技术领域。

背景技术：

2.传统环锭纺经过很长时间的发展已非常成熟，其独特的加捻卷绕方式是一种很巧妙的设计，但也因为该设计导致了很多问题。
3.首先是纺纱速度很难进一步提升。环锭纺纱的关键是锭子主动回转，带动钢丝圈沿钢领回转，钢丝圈每回转一圈给纱线加上一个捻回，同时与回转的锭子配合完成卷绕动作。在此过程中如果提升纺纱速度即增加锭子转速，将引起如下一些问题：气圈与空气摩擦加剧，纱线张力增加；气圈离心力增加，纱线张力增加；钢丝圈与钢领摩擦加剧，发热严重，磨损严重；输入能量大量消耗于损耗等。
4.其次是纺纱过程中纱线张力波动频繁且无法克服。实际纺纱中，由前罗拉钳口输出的纤维须条直至卷绕到纱管上，可能经历的波动因素有：导纱钩形状，气圈附近的气流变化，钢丝圈跳动，钢丝圈及钢领的摩擦系数变化，钢领板升降，锭子转速的稳定性，大中小纱等。其中的一些影响因素由环锭纺加捻卷绕方式决定，目前无法克服，所导致的纱线张力波动直接影响最终的成纱质量和车间生产效率，严重时可能无法进行生产。
5.再次是纱线卷装容量小。环锭纺成纱最终被卷绕在纱管上，纱管的卷装容量受钢领直径和钢领板的升降动程限制，导致纺纱过程中需要频繁落纱更换纱管，虽然目前有全自动整体落纱技术，但落纱需要停车且落纱前后的纱线质量稳定仍然存在问题，因而没能从根本上解决卷装容量问题。
6.最后是环锭纺纱过程中加捻与卷绕同时进行，两者联动，无法单独调节，且无法精确设置。这导致的结果是不同锭速情况下，纱线捻度无法精确控制，需要多次尝试或根据经验调整，误差较大。
7.当然环锭纺还存在其它一些问题，如：车间噪音非常大，飞花很多等。基于上述这些问题，有必要对环锭纺进行革新，因而最近几十年间出现了数种新型纺纱技术，但是这些新型纺纱的成纱结构及性能均与环锭纱有显著不同，这也是环锭纺仍然在市场上占据较大份额的原因。因此本发明拟在不改变纱线结构的基础上对环锭纺进行升级。

技术实现要素：

8.本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种无锭纺纱装置，主要试图解决现有技术中存在的以下问题：纺纱速度无法进一步提高；纺纱过程中纱线张力波动频繁；成纱卷装容量小；加捻与卷绕无法单独调节和精确调整；车间环境差等。
9.本发明是这样实现的：
10.一种无锭纺纱装置，包括罗拉牵伸单元，罗拉牵伸单元的前下方设置纱线加捻单元，纱线加捻单元底部两侧对称设置有两条卷绕曲臂，卷绕曲臂端部设置有导纱钩；在纱线
加捻单元下方串列安装纱筒，纱筒下端由皮带轮驱动，且整体安装于升降平台上。
11.更进一步的方案是：
12.纱线加捻单元为中空圆柱体结构，圆柱体外壁安装有皮带轮，圆柱体内部的空腔内壁安装有钢丝圈，底部有通孔。
13.更进一步的方案是：
14.所述空腔形状为圆柱形、圆锥形或倒置的碗型。
15.更进一步的方案是：
16.纱线加捻单元顶部设置有圆盘形状导纱盖板，盖板中间有导纱瓷眼。
17.更进一步的方案是：
18.所述瓷眼为圆形，且具有实时检测纱线张力的功能。
19.更进一步的方案是：
20.所述纱筒可更换。
21.本发明还提供了一种无锭纺纱方法，采用了本发明的无锭纺纱装置，并具体包括：
22.粗纱经罗拉牵伸单元牵伸后，纤维须条由前罗拉和前胶辊组成的钳口输出，穿过固定的导纱盖板中间的导纱瓷眼后，进入纱线加捻单元，纱线加捻单元每回转一圈给纱线加上一个捻回，随着纱线扭转程度的增加，捻回逐渐向钳口传递，从而在钳口纺纱三角区收拢纤维须条，进而逐渐形成纱线；加捻后的纱线即为成纱，由纱线加捻单元底部的通孔引出，并穿过卷绕曲臂端部的导纱钩，卷绕至纱筒上，卷绕过程中纱线捻度无变化，卷绕速度由卷绕曲臂和纱筒的转速差决定；为了形成良好的纱筒卷装并增加卷装容量，纱筒在升降平台的带动下做上下往复运动。
23.更进一步的方案是：
24.纱筒的转速低于卷绕曲臂的转速。
25.本发明还提供了一种纺纱机，采用了本发明提供的无锭纺纱装置。
26.本发明通过取消传统环锭纺纱机的钢领钢丝圈以及锭子，采用新型加捻卷绕方式，可以大幅削减成纱过程中的纱线张力波动，提高纺纱速度，增加卷装容量，减小车间噪音，还可以精确控制成纱捻度及纺纱线速度，有利于降低生产成本，提高生产效率。
附图说明
27.图1为本发明一个实施例的无锭纺纱装置结构示意图。
28.图2为本发明一个实施例的纱线加捻单元剖面结构示意图。
29.其中，1.前罗拉，2.前胶辊，3.纱线加捻单元，4.卷绕曲臂，5.纱筒，6.升降平台，7.导纱瓷眼，8.导纱盖板，9.纱线加捻单元内部空腔，10.钢丝圈，11.通孔，12.皮带轮。
具体实施方式
30.下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。
31.实施例一
32.本实施例提供了一种无锭纺纱装置，如附图1和2所示，包括罗拉牵伸单元，罗拉牵伸单元的前罗拉1和前胶辊2组成的钳口(即前罗拉与前胶辊的接触部位)前下方配置纱线加捻单元3，纱线加捻单元顶部配置有圆盘形状导纱盖板8，盖板中间有导纱瓷眼7，该瓷眼
为正圆形，且固装于压力传感器上，具有实时检测纱线张力的功能；纱线加捻单元为中空圆柱体，其外壁安装有皮带轮12，内部空腔9具有三种形式：圆柱形、圆锥形或倒置的碗型，空腔内壁安装有钢丝圈10，底部有通孔11；加捻单元底部两侧对称配置卷绕曲臂4，卷绕曲臂端部固定安装有导纱钩；在纱线加捻单元下方同轴线安装纱筒5，该纱筒下端由皮带轮驱动，纱筒可更换；纱筒5及其驱动机构整体安装于升降平台6上，由升降平台控制纱筒的升降动程及速度。
33.实施例二
34.一种无锭纺纱方法，具体包括：
35.粗纱经罗拉牵伸单元牵伸后，纤维须条由前罗拉1和前胶辊2组成的钳口输出，穿过固定的导纱盖板8中间的导纱瓷眼7后，进入纱线加捻单元3内部的钢丝圈10，纱线加捻单元每回转一圈给纱线加上一个捻回，随着纱线扭转程度的增加，捻回逐渐向钳口传递，从而在钳口纺纱三角区收拢纤维须条，进而逐渐形成纱线；加捻后的纱线即为成纱，由纱线加捻单元底部的通孔11引出，并穿过卷绕曲臂4端部的导纱钩，并卷绕至纱筒5上，卷绕过程中纱线捻度无变化，卷绕速度由卷绕曲臂和纱筒的转速差决定；为了形成良好的纱筒卷装并增加卷装容量，纱筒在升降平台6的带动下做上下往复运动，该往复运动的速度及动程可独立控制，因而可适应多种规格纱筒。
36.本发明的纱线加捻单元3安装于皮带轮12上，只做绕轴线的回转运动，其回转方向顺逆时针均可，但在一个筒纱的卷绕过程中方向不变，因而在成纱过程中不会对纱线造成额外的张力波动。加捻过程中纱线回转造成的气圈被封闭于加捻单元内部空腔9中，一方面不易受到外部气流和飞花(纺织过程中随气流飞扬的短纤维等)的影响；另一方面空腔形状也能控制气圈形态进而减小纱线张力。气圈是纺纱过程中，纱线被加捻单元带动回转，在离心力作用下，由于两端相对固定，纱线中段向外侧凸起而成的形态，气圈的高度和直径对纱线张力均有影响。在传统环锭纺中，随着钢领板下降，气圈高度逐渐增加，而钢丝圈质量较轻或纱线细度变小时，气圈直径会变大，这些都会导致纱线张力波动。本发明中纱线加捻单元采用内部空腔来控制上述气圈形态，使得气圈在纺纱过程中保持稳定不变，不同的空腔形状适用于不同的细纱工艺，可综合考虑加捻速度、成纱捻度和细度等因素进行选择。此外纱线加捻单元受皮带轮驱动做主动回转，因而纱线捻度可通过该转速直接精确控制，且加捻速度可大幅提升，进而提升纺纱速度。
37.本发明的纱线卷绕单元由卷绕曲臂4和纱筒5组成，两者配合可独立且精确控制纺纱线速度。其中，纱筒由其下端的皮带轮独立驱动，其转速低于卷绕曲臂的转速，两者速度差由成纱捻度、纺纱线速度和卷绕直径决定。
38.实施例三
39.本实施例提供了一种纺纱机，采用了实施例一的无锭纺纱装置。
40.尽管这里参照本发明的解释性实施例对本发明进行了描述，上述实施例仅为本发明较佳的实施方式，本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本技术公开的原则范围和精神之内。

技术特征：

1.一种无锭纺纱装置，包括罗拉牵伸单元，其特征在于：罗拉牵伸单元的前下方设置纱线加捻单元，纱线加捻单元底部两侧对称设置有两条卷绕曲臂，卷绕曲臂端部设置有导纱钩；在纱线加捻单元下方串列安装纱筒，纱筒下端由皮带轮驱动，且整体安装于升降平台上。2.根据权利要求1所述无锭纺纱装置，其特征在于：纱线加捻单元为中空圆柱体结构，圆柱体外壁安装有皮带轮，圆柱体内部的空腔内壁安装有钢丝圈，底部有通孔。3.根据权利要求2所述无锭纺纱装置，其特征在于：所述空腔形状为圆柱形、圆锥形或倒置的碗型。4.根据权利要求2或3所述无锭纺纱装置，其特征在于：纱线加捻单元顶部设置有圆盘形状导纱盖板，盖板中间有导纱瓷眼。5.根据权利要求4所述无锭纺纱装置，其特征在于：所述瓷眼为圆形，且具有实时检测纱线张力的功能。6.一种无锭纺纱方法，其特征在于采用了权利要求1至5任一权利要求所述的无锭纺纱装置，并具体包括：粗纱经罗拉牵伸单元牵伸后，纤维须条由前罗拉和前胶辊组成的钳口输出，穿过固定的导纱盖板中间的导纱瓷眼后，进入纱线加捻单元，纱线加捻单元每回转一圈给纱线加上一个捻回，随着纱线扭转程度的增加，捻回逐渐向钳口传递，从而在钳口纺纱三角区收拢纤维须条，进而逐渐形成纱线；加捻后的纱线即为成纱，由纱线加捻单元底部的通孔引出，并穿过卷绕曲臂端部的导纱钩，卷绕至纱筒上，卷绕过程中纱线捻度无变化，卷绕速度由卷绕曲臂和纱筒的转速差决定；为了形成良好的纱筒卷装并增加卷装容量，纱筒在升降平台的带动下做上下往复运动。7.根据权利要求6所述无锭纺纱方法，其特征在于：纱筒的转速低于卷绕曲臂的转速。8.一种纺纱机，其特征在于：采用了权利要求1至5任一权利要求所述的无锭纺纱装置。

技术总结

本发明公开了一种无锭纺纱装置，包括罗拉牵伸单元，罗拉牵伸单元的前下方设置纱线加捻单元，纱线加捻单元底部两侧对称设置有两条卷绕曲臂，卷绕曲臂端部设置有导纱钩；在纱线加捻单元下方串列安装纱筒，纱筒下端由皮带轮驱动，且整体安装于升降平台上。本发明还公开了一种无锭纺纱方法和一种纺纱机。本发明通过取消传统环锭纺纱机的钢领钢丝圈以及锭子，采用新型加捻卷绕方式，可以大幅削减成纱过程中的纱线张力波动，提高纺纱速度，增加卷装容量，减小车间噪音，还可以精确控制成纱捻度及纺纱线速度，有利于降低生产成本，提高生产效率。提高生产效率。提高生产效率。