精梳机顶梳的作用分析及改进

田欣乐

（经纬纺织机械股份有限公司榆次分公司，山西 晋中 030601）

1 顶梳的作用过程及其结构

在分离过程中，一方面从顶梳中抽出的纤维只是薄薄的一层，这一薄层纤维被分离钳口握持以快速运动；而嵌在顶梳梳针间的大量纤维仍以慢速运动；另一方面须丛头端经锡林梳理后，由钳板送向分离钳口，当须丛头端到达分离钳口时，由分离罗拉及分离皮辊握持输出，同时顶梳插入须丛，随分离钳口运动的纤维尾部从顶梳梳针间拽过，完成对纤维的梳理。由此可知，顶梳的作用是：1）形成附加摩擦力界，加强对分离纤维从中的浮游纤维的控制，以减少有效纤维的损失；2）梳理分离须丛的后端，即梳理钳板钳唇死隙部分及钳板握持点后边的部分，剔除短绒，提高精梳条的纤维整齐度，并排除棉结、杂质等疵点[1]。

顶梳的第一种功能对顶梳的功效起着决定性的作用。我国现有各种型号的精梳机，当钳板摆至前死心时，给棉钳口与分离钳口间距离较大，远大于棉纤维的最长长度，接近或超过60 mm，顶梳的阻隔作用，使分离钳口快速抽出的是薄薄的一层棉网，顶梳后部却是厚的多的棉层，该棉层由给棉钳口至顶梳由厚渐薄。在分离牵伸区中，顶梳作为一个附加的摩擦力界加强了后部给棉钳口对浮游纤维的控制，可减少有效纤维的损失。日本产的精梳机及瑞士立达的E7/6、E7/5型精梳机为了增强对给棉至分离钳口间浮游纤维的控制分别采用了在上钳板与顶梳之间增设了辅助（P.P）钳板和将给棉罗拉前移8 mm，据估算可节约用棉1‰～2‰，由此可见顶梳的第一种功能不能忽视，有待于加强。

2 现有顶梳存在的问题

2.1 嵌花

顶梳梳针多为锡焊，手工操作，劳动条件差，效率低，且难做到每根梳针根部渗透均匀、光滑，导致较易缠挂导致嵌花。若遇重定量、长给棉、高速的精梳工艺，顶梳的高低进出位置稍有偏差，车间温湿度较高时，短绒、结杂极易淤塞于顶梳根部，增加挡车工的清洁难度，恶化棉网质量。

2.2 弯针与并针

在高速分离阶段，分离钳口强制拖动的棉网通过顶梳梳针与棉层分离，由于顶梳后方纤维层较厚，加上被顶梳阻截的棉结、杂质及脱离给棉钳口的短绒（含部分有效长度纤维），对抽出棉网的尾端产生了强度较高的摩擦力界。

2.3 寿命短

同一被梳理的纤维层，每一循环受锡林和顶梳的梳理程度是大不一样的。由于每一钳次的给棉长度远小于被梳理纤维的长度，一根纤维被锡林梳理约3~4次，实际被梳长度约为其全长的一半左右，余下来尾端的梳理由顶梳来完成。因此存在巨大反差，首先顶梳的负荷量，月为锡林的4.5倍左右；其次梳理强度大，所以在精梳的生产中，顶梳工作的激烈程度较锡林大。锡林寿命一般在3～5年，而顶梳仅为4～6个月[2]。

2.4 适应性差

顶梳的植针密度一般采用26～32针/cm，远远不能适应由于千变万化的纺纱号数、定量、原棉结杂等因素而改变的纺纱工艺。实际上传统的手工操作焊锡工艺更难适应品种变化和工艺变化频繁的市场经济形势。

由于存在以上问题，大大降低了顶梳的功效，又会降低其排除短绒、结杂的能力，增加有效纤维的损失，还会造成规律性的破边、破洞、破网，而且严重时会影响生产的正常进行。

3 改进措施及发展趋势

3.1 采用在线自洁顶梳

在线自洁顶梳是通过吹气的形式把顶梳拦截下来且积聚其间的短纤维、棉结杂质从梳针间吹下来，（每一钳次，吹一次），使其不嵌花，并始终保持良好的梳理工作状态。利用该顶梳可大大减轻工人的劳动强度，提高生产效率，确保精梳纱的质量的稳定性，该顶梳已经在PX2型精梳机上得到验证与利用。

3.2 采用新型针片式顶梳

新型针片式顶梳（如图1）是梳针在制造过程中采用完备的预热处理—球化退火（为最终热处理奠定了很好的基础）且棱边棱角园整，针片采用独创的梯形扁针的一种具有强度高，不易弯折；针尖锋利，穿刺性能好；针身光洁；硬度高，耐磨度和弹性好且不易损纤维新型顶梳[3]。

棉精梳机在高速状态下，顶梳对纤维的梳理力增加，容易损伤纤维。该针片式顶梳由于采用钢针作为梳理元件，由表1使用该顶梳可将顶梳靠近分离皮辊的皮辊中心水平处距离B由原来5.5 mm缩短至3.5 mm,可大大提高顶梳梳理范围，降低棉洁杂质，梳理更为充分，显著改善梳理质量。

针片式顶梳与传统顶梳的试验结果对比，见表1。

图1 新型针片式顶梳

表1 针片式顶梳与传统顶梳的对照表

3.3 采用双排顶梳

双排顶梳是指梳针由前后两排组成且有一定间距的顶梳，如图2。

3.3.1 延长了使用寿命

根据前面所述，顶梳的梳理负荷远大于锡林，采用双排顶梳后，梳针数量明显增加，梳理负荷近于减半，这对发挥顶梳效率，延长其使用寿命是极其有利的。

3.3.2 提高了清除效能

梳针数增加后，较原单排顶梳的截留能力近倍增加，对于梳理纤维丛的短绒、棉结、杂质的清除效能明显提高，见表2。

图2 双排顶梳

综上所述双排顶梳提供了不同针密，前后相互错位排列获得了多种组合的可能，适应了时代发展的需要，提高了精梳梳理质量。

双排顶梳与单排顶梳的试验结果对比，见表2。

表2 双排顶梳与单排顶梳清理结果对照表

3.3.3 减少有效纤维的损失

双排顶梳的梳针扩展了顶梳的梳理控制范围，除加强对尘、绒、结杂等的清除外，顶梳还作为分离牵伸区中的附加摩擦力界，作用范围得到拓宽，结果加强了对分离牵伸区中浮游纤维的控制，可减少有效长度纤维的损失。从而起到节约用棉的作用。

3.4 改善梳针设计

3.4.1 梳针截面

梳针截面底面采用小而无锥度的等腰三角形（端部保留极短的锥），这样分离纤维丛沿其表面上滑时不产生渐进压缩效应，也利用绒、尘、结杂的清除，三角形顶部正对分离纤维丛的运动方向，利于梳理。

3.4.2 梳针长度

在满足梳理要求的情况下，尽可能的减少梳针长度，这样可增加梳针的抗弯刚度，减少分离纤维丛的摩擦扭转力矩，减少绒、尘、结杂的嵌附空间。

[1] 周金冠.现代精梳生产工艺与技术[M].北京：中国纺织工业出版社，2006.

[2] 吕恒正.棉精梳机顶梳梳理功能的探讨[J].棉纺织技术，2002（1）：20-24.

[3] 中国纺织大学棉纺教研室.棉纺学（上册）[M].第2版.北京:中国纺织工业出版社,1990.