一种具有纺线除尘功能的粗纱机的研究与设计

张永革，陈贵翠

（1.盐城工业职业技术学院 纺织服装学院，江苏 盐城 224000；2.江苏省生物质功能纺织纤维开发与应用工程研究中心，江苏 盐城 224000）

粗纱机，是把纤维条制成粗纱的纺纱机器，粗纱机的主要作用是牵伸和加拈，并把粗纱卷绕成一定的卷装，以适应细纱机加工的要求。纱线在加拈过程中因表面粘有大量的纤维和粉尘等杂质，导致粗纱机在加工纱线时，压辊中粘上杂质，压辊不平，影响纱线的加工和品质。而且在加拈过程中，纱线上的杂质四处飞扬从而导致车间环境恶劣，危害到车间工人的身体健康。

本文设计了一种具有纺线除尘功能的粗纱机，该粗纱机使加拈后的纱线从除尘壳体右端进入并从其左端出去，加拈后的纱线被位于除尘壳体左端的分散盘撑开，使得从除尘壳体左端进入的风将纱线上的杂质彻底地顺着除尘壳体通过除尘孔吹到灰尘收集箱内进行收集，提高了除尘效果，也改善了车间工作环境。

1 纺纱厂控制棉尘的必要性

一般情况下，由于纤维较长，各道纺纱工序车间棉尘中的飞花基本不会被人们的呼吸道吸入，致病的概率较小。对人体产生危害的主要是2～5μm 的细小微尘，这种微尘一旦被吸入呼吸道后，会进入并沉积到人体的肺泡内，形成肺泡棉屑沉着病，这是一种典型的纺织厂职业病之一，严重危害纺织企业工人的身体健康。并且，纺纱厂新风中含有煤灰和灰尘，尤其是煤灰，如果不及时地过滤掉，便会严重影响纱线产品的质量。

我国《工业企业设计卫生标准》规定，车间空气含尘浓度不得超过10 毫克/立方米[1]。目前的纺纱厂都会安装除尘设施，来降低车间内的空气含尘浓度。根据国内外纺纱厂的防尘经验，在控制车间的含尘浓度方面，可以从原料工艺过程、空调、通风除尘、机器设备等方面着手进行全面治理，才能取得车间除尘的良好效果[1]。因此，本文为改善粗纱车间的工作环境，设计了一款具有除尘功能的粗纱机，坚持以人为本，对于控制粗纱车间的粉尘，保证工作人员的身体健康具有重要意义。

2 具有纺线除尘功能的粗纱机的总体结构与工作原理

2.1 具有纺线除尘功能的粗纱机的总体结构

一种具有纺线除尘功能的粗纱机，设计包括安装板、加拈机构、放纱筒和收卷辊，安装板上端从右至左依次设置有加拈机构、除尘机构、罗拉组和收卷辊。

加拈机构包括竖直固定在安装板上的加拈支架，水平设置在加拈支架上的加拈轴和套设在加拈轴上的加拈盘，加拈盘侧面环设有用于固定放纱筒的固定件，加拈轴右端通过轴承固定在加拈支架上，加拈轴左端固定有加拈轮，加拈轮曲面等间距开设有加拈槽，加拈支架上还设有用于驱动加拈机构的动力装置，且驱动装置包括水平固定在加拈支架上的驱动电机和设置在驱动电机输出轴上的驱动齿轮，驱动齿轮与设置在加拈轴上的从动齿轮啮合连接。

除尘机构包括左右两端开口为喇叭状结构的除尘壳体，用于固定除尘壳体的支撑架，套设在除尘壳体上的灰尘收集箱体及设置在灰尘收集箱体顶端的鼓风机，鼓风机通过气线与除尘壳体左端连接，气线延伸至除尘壳体内部并向除尘壳体右端倾斜。除尘壳体从左至右直径逐渐递减，除尘壳体靠近右端的位置开设有除尘孔。罗拉组至少设置有两组，且位于除尘机构和罗拉组之间设置有分散盘，分散盘通过固定架设置在安装板上，分散盘的全面等间距设置有分散槽。

具有纺线除尘功能的粗纱机的总体结构见图1。

图1 具有纺线除尘功能的粗纱机总体结构

图1 中各序号对应名称为：1.安装板；2.收卷辊；3.加拈支架；4.加拈轴；5.加拈盘；7.固定件；8.加拈轮；9.加拈槽；10.驱动电机；11.驱动齿轮；12.从动齿轮；13.除尘壳体；14.支撑架；15.灰尘收集箱体；16.鼓风机；17.气线；19.分散盘；20.固定架；21.分散槽；22.固定座；23.羊角固定杆；24.罗拉组。

2.2 具有纺线除尘功能的粗纱机的工作原理

首先将所有的电力设备与外接电源接通，将设有纱线的放纱筒套在羊角固定杆23 上，再将羊角固定杆23 螺旋在固定座22 上，多股纱线分别对应经过加拈轮8 上的加拈槽9，在加拈轮8 跟随加拈盘5 一起转动的作用下，使得经过加拈轮8 的多股纱线被加拈成一股纱线。由于套设在羊角固定杆23 上的放纱筒6 在加拈过程中自转并放纱线，在加拈过程中，可不断地自动放纱，经加拈成一股后的纱线从除尘壳体13 的右端进入并从除尘壳体13 左端出去，然后在分散盘19 的作用下被撑开。

此时，启动鼓风机16 工作，鼓风机16 从除尘壳体13 内部左端向除尘壳体13 右端吹风。由于除尘壳体13 位于其两端口之间的位置的直径从左至右逐渐递减，且除尘壳体13 右端开口的左侧设置有除尘孔多股纱线位于除尘壳体13 右端被拧成一股，并将除尘壳体13 靠近右端开口处被拧成一股后的纱线挡住，防止灰尘从除尘壳体13 右端出去，而进入到除尘壳体13 内的风只能将附着在纱线上的灰尘从除尘孔吹到灰尘收集箱15 内进行收集。位于除尘壳体左端被分散盘19 撑开的纱线是方便将附着在每根纱线上的灰尘进行彻底除尘，从而提高了除尘效果。加拈后的纱线经过罗拉组24 输送并由收卷辊2 进行收卷。

3 具有纺线除尘功能的粗纱机的各组成机构设计

3.1 除尘机构设计

除尘机构包括左右两端开口为喇叭状结构的除尘壳体，套设在除尘壳体右端的灰尘收集箱，设置在灰尘收集箱顶端的鼓风机16 和分散盘，且鼓风机的输出端通过气线17 与除尘壳体左端开口处的侧壁连接，除尘壳体位于其两端口之间的位置的直径从左至右逐渐递减，且除尘壳体右端开口的左侧设置有除尘孔18。除尘壳体的结构示意图见图2。

图2 除尘壳体的结构示意图

图2 中各序号对应名称为：16.鼓风机；17.气线；18.除尘孔。

3.2 纱线加拈装置设计

加拈机构包括竖直固定在安装板1 上的加拈支架3，水平设置在加拈支架3 上的加拈轴4 和套设在加拈轴4 上的加拈盘5，且加拈盘5 侧面环设有用于固定放纱筒6 的固定件7，加拈轴4 右端通过轴承固定在加拈支架3 上，且加拈轴4 左端固定有加拈轮8，加拈轮8 曲面等间距开设有加拈槽9，加拈支架3 上还设有用于驱动加拈机构的动力装置。驱动装置包括水平固定在加拈支架3 上的驱动电机10 和设置在驱动电机10 输出轴上的驱动齿轮11，且驱动齿轮11 与设置在加拈轴4 上的从动齿轮12 啮合连接。纱线加拈装置示意图见图3。

图3 纱线加拈装置示意图

图3 中各序号对应名称为：1.安装板；2.收卷辊；3.加拈支架；4.加拈轴；5.加拈盘；6.放纱筒；8.加拈轮；10.驱动电机；11.驱动齿轮；12.从动齿轮；13.除尘壳体；15.灰尘收集箱体；16.鼓风机；19.分散盘；22.固定座；24.罗拉组。

4 结语

与传统的粗纱机相比，本文设计的具有纺线除尘功能的粗纱机可以大大改善传统粗纱机在纱线加拈过程中因纱线表面粘有大量的纤维和粉尘等杂质而导致粗纱机在加工纱线时使压辊粘上杂质，造成压辊不平进而影响纱线的加工和品质的情况，有效解决在加拈过程中纱线上的杂质四处飞扬而导致车间环境恶劣问题，消除对车间工人身体健康的不良影响。