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學霸｜清梳聯(lián)艱難國產(chǎn)化之路，從久攻不克到自主創(chuàng)新
發(fā)布時間：2015-03-18
國外清梳聯(lián)技術(shù)發(fā)展歷程
清梳聯(lián)的起源，可以追溯到1924年。最初清梳聯(lián)只是一種將清花工序和梳棉工序進行連續(xù)化生產(chǎn)的構(gòu)想，當時梳棉機的產(chǎn)量僅為1.5kg/h～3kg/h，只有清棉機產(chǎn)量的1/50～1/100，一套清梳聯(lián)需要配置50臺、甚至100臺梳棉機。在以后的生產(chǎn)發(fā)展中，梳棉機單臺產(chǎn)量迅速提高，換卷越來越頻繁，再加上工業(yè)技術(shù)的快速進步，清花、梳棉工序連續(xù)化生產(chǎn)的需求也日益迫切。
最早將清花、梳棉連續(xù)化生產(chǎn)推向工業(yè)應(yīng)用的是日本。1960年，日本就將NCF簡易清梳聯(lián)推向工業(yè)生產(chǎn)，接著又陸續(xù)推出了TAS、NAS、CAS、DAS等類型的簡易清梳聯(lián)。這些清梳聯(lián)的特點是在利用原有清花和梳棉設(shè)備的基礎(chǔ)上，通過連續(xù)喂棉控制裝置和簡易的梳棉機喂棉箱，將清花設(shè)備和梳棉設(shè)備簡單的連接起來，實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)。
這種清梳聯(lián)的喂棉系統(tǒng)控制采用有回花方式，梳棉機喂棉箱屬于單節(jié)棉箱。該類型的清梳聯(lián)雖然結(jié)構(gòu)簡單、改造方便，但在實際應(yīng)用過程中生條定量變化很大，系統(tǒng)不穩(wěn)定，特別是停車后再開車，生條定量的偏差非常嚴重。
從20世紀60年代開始，日本清梳聯(lián)在紗錠應(yīng)用中的比重逐年上升，1970年為7.3%，到1985年末，清梳聯(lián)比重已經(jīng)上升到47.8%。這一時期為代表的是日本豐田株式會社清梳聯(lián)設(shè)備，其流程配置為：
瑞士立達（Rieter）公司于1957年開始研究清梳聯(lián)工藝，1962年將第一批Aerofeed（間歇喂棉）系統(tǒng)提供給瑞士的Figi和美國的Gratex紡紗廠，于1968年在國際紡機展覽會首次展出。
瑞士Rieter公司第一期生產(chǎn)的是Aerofeed-N型喂棉箱，有回花，只能縱向喂棉，而且在一條線上只限生產(chǎn)一個品種；在一個系統(tǒng)內(nèi)，梳棉機的配臺數(shù)不能發(fā)生變化。我國20世紀70年代末到80年代初引進的立達清梳聯(lián)都是這種類型，這一時期為代表的梳棉機是C3/1型。
為了提高清梳聯(lián)的適應(yīng)性和靈活性，立達公司隨后又推出了Aerofeed-F 型喂棉箱，并于1982年1月開始投放市場。隨后1986年該公司又推出一種通用型產(chǎn)品Aerofeed-U型。立達清梳聯(lián)這一時期為代表的梳棉機是C4型。
在工業(yè)應(yīng)用過程中，立達清梳聯(lián)設(shè)備從結(jié)構(gòu)和技術(shù)等方面都發(fā)生了重要轉(zhuǎn)變，清梳聯(lián)不再基于原有傳統(tǒng)設(shè)備，而是研發(fā)生產(chǎn)出了專門應(yīng)用于清梳聯(lián)生產(chǎn)的專屬設(shè)備，在1992和1994年國際紡機展覽會上，立達公司推出了結(jié)構(gòu)合理、功能明確的清梳聯(lián)流程，其流程配置為：
德國特呂茨勒（Trützschler）公司清梳聯(lián)的研究也是從梳棉機喂棉箱開始，該公司的Exactafeed-FBK型喂棉箱，創(chuàng)始于1963年，該棉箱采用雙節(jié)結(jié)構(gòu)，使用空氣壓縮纖維以控制筵棉密度，這一結(jié)構(gòu)控制原理一直沿用至今。
1965年，特呂茨勒公司在系統(tǒng)供棉技術(shù)上取得了突破，首先取消了回棉管結(jié)構(gòu)，這是清梳聯(lián)發(fā)展史上的重要轉(zhuǎn)折，開啟了各國清梳聯(lián)從有回花結(jié)構(gòu)向無回花結(jié)構(gòu)發(fā)展的序幕。
1973年，特呂茨勒公司研發(fā)了Flexafeed-FF型喂棉箱，可以在一組梳棉機上同時加工兩個品種，還可以較方便地改變二個品種的生產(chǎn)規(guī)模；1975年又進一步發(fā)展了Multiflexafeed-MFF型喂棉箱。
隨后，研發(fā)推出了FBK519型喂棉箱與DK715梳棉機搭配，在此基礎(chǔ)上，于1985年又研發(fā)推出了FBK533型喂棉箱，該型號喂棉箱與DK740、DK760型梳棉機成為了20世紀80年代中后期至90年代初期國際清梳聯(lián)市場的經(jīng)典組合，我國當時曾大量引進該類型清梳聯(lián)，其清梳聯(lián)流程配置為：
德國赫格特（Hergeth）公司也是一家設(shè)計生產(chǎn)清花、梳棉及非制造布設(shè)備的大型公司，該公司于1982年與美國Hollingsworth和英國Platt-saco-lowell合作，生產(chǎn)非織造布清梳聯(lián)設(shè)備，并同期推出了適用于加工80mm以下纖維的清梳聯(lián)設(shè)備。
該公司的清梳聯(lián)喂棉箱采用無回花雙節(jié)棉箱, 下棉箱采用振動板結(jié)構(gòu)，控制儲棉的均勻度，其清梳聯(lián)流程的生條產(chǎn)量和質(zhì)量明顯差于同一時期的瑞士立達公司和德國特品茨勒公司，我國曾少量引進。
在1994年紡機展上，該公司展出的清梳聯(lián)流程為：
20世紀90年代后期，該公司與青島紡機廠簽訂了清梳聯(lián)設(shè)備合作意向書，按提供資料，開清棉機為赫格特公司產(chǎn)品，可配用青島紡機的FA172型喂棉箱和FA201B型梳棉機，隨后，該公司退出了清梳聯(lián)市場。
英國克羅斯羅爾（Crosrol）公司早期也研發(fā)生產(chǎn)了有回花的簡易清梳聯(lián)，意大利馬佐里（Marzoil）公司最早采用簾子配棉，振動板和光電管控制的喂棉裝置，后來也改為類似于德國特呂茨勒的風機連續(xù)吹氣壓棉箱。這兩家制造的清梳聯(lián)設(shè)備水平一般，推廣不多，早期我國也沒有引進，后期引進也很少。1994年紡機展上，這兩家公司都推出了比較有代表性的清梳聯(lián)流程。
克羅斯羅爾公司加工低含雜原棉的清梳聯(lián)流程為：
意大利馬佐里公司清梳聯(lián)流程：
國產(chǎn)清梳聯(lián)的起步與發(fā)展
我國清梳聯(lián)的研究起步不晚，幾乎與國外同步，但是在發(fā)展的道路上卻是曲折漫長?？v觀我國清梳聯(lián)技術(shù)和裝備的發(fā)展歷程，可以大致分為以下幾個階段：
1956年，我國第二個五年發(fā)展規(guī)劃中就把清梳聯(lián)定為紡織工業(yè)的重點發(fā)展項目，但由于當時工業(yè)基礎(chǔ)極為薄弱，技術(shù)工作受到種種干擾，研究由振蕩板簡易棉箱組成的清梳聯(lián)機械裝置，幾乎全由各紡織廠機修間加工制造，紡織廠的工人和技術(shù)人員自己動手進行簡單拆裝連接。配套的開清棉設(shè)備沒有進行相應(yīng)改造，運轉(zhuǎn)中機械故障極多，質(zhì)量極不穩(wěn)定，生條重量不勻和重偏波動極大。
1964年，紡織部研究院與青島紡機合作開發(fā)了A176、A177型清梳聯(lián)喂棉箱，1965年試制成功，1967年在河南省三門峽會興棉紡廠，由鄭州紡機生產(chǎn)的包括A005A型墻軌往復(fù)上抓式抓棉機、A006型混棉機、A035型混開機等組成的LA011型開清棉聯(lián)合機組，與青島紡機生產(chǎn)的A177型喂棉箱、A186型梳棉機組建我國第一條國產(chǎn)有回花清梳聯(lián)生產(chǎn)線。
當時國內(nèi)對清梳聯(lián)技術(shù)的認識尚處在一個較低的水平，主機制造廠的加工母機、檢測儀器的精度不高，沒有可靠的質(zhì)量保證體系，生產(chǎn)出的設(shè)備精度低、可靠性差。在開清棉設(shè)備中抓棉機排包少且上包時必須停機，也沒有大容量的混棉、清棉設(shè)備，機型單調(diào)，適應(yīng)性差，喂棉箱過于簡單，自身穩(wěn)定性差，運行過程中機械、電氣及系統(tǒng)故障多。
以上這些因素，嚴重地阻礙了當時清梳聯(lián)技術(shù)的發(fā)展，不具備推廣條件。
20世紀80年代初，清梳聯(lián)設(shè)備的開發(fā)應(yīng)用作為一個重要課題被再次提出，提出有關(guān)紡機企業(yè)協(xié)同研究并開發(fā)無回花清梳聯(lián)設(shè)備，這次研發(fā)的重點是梳棉機喂棉箱和勻整裝置。
1983年～1984年，青島紡機試制的FA171型無回花系統(tǒng)清梳聯(lián)喂棉箱，在京棉三廠氣流紡車間試驗。在無自調(diào)勻整條件下生條重量5 m不勻率，月平均值筒內(nèi)不勻率達2.90% ，好于同條件下卷喂的3.51%。
1985年～1988年，在上海12棉《棉紡整套新技術(shù)工業(yè)性試驗》項目中，對清梳聯(lián)進行工業(yè)性試驗。該清梳聯(lián)由青島紡機供應(yīng)FA171A型無回花系統(tǒng)喂棉箱和配有FT021A型自調(diào)勻整器的FA201型梳棉機，鄭州紡機提供開清棉聯(lián)合機，其中包括有FA002型并聯(lián)式圓盤抓棉機及FA022-6型多倉混棉機。由于開清棉、梳棉相隔較遠，輸棉管道在30m以上，管道棉延時長達8s，管道壓差達200Pa，與梳棉相連接的FA107A型清棉機給棉系統(tǒng)工作不穩(wěn)定，經(jīng)常發(fā)生堵車以及清梳聯(lián)喂棉箱加工粗糙、下花不暢等原因造成梳棉機生條不勻率很差。在不用自調(diào)勻整器時，生條CV值(5m)平均高達3%，臺間生條平均定量極差達6.8g/（5m），這樣不穩(wěn)定的喂入狀態(tài)是FT021A型超長片段勻整器所無能為力的。
用了自調(diào)勻整以后，雖然把千米重量內(nèi)不勻率下降到平均2.27%，臺間平均定量極差降低到1.17g/（5m），但生條重不勻率的月平均值CV值仍然高達3.88%～4.86%。
1989年～1991年，由中國宏大紡機(集團)公司牽頭，鄭州紡機、青島紡機等七個單位參加的《清梳連續(xù)化工藝與設(shè)備的研究》會師在無錫馬山紡機試驗中心。提供的新設(shè)備有青島紡機的FA201A型梳棉機，配FT022型混合環(huán)自調(diào)勻整器；膠南的FA202型高產(chǎn)梳棉機，配YZ-2 型長閉環(huán)自調(diào)勻整器，開清棉系統(tǒng)及與膠南梳棉機連接的清梳聯(lián)喂棉箱由鄭州紡機提供，清梳聯(lián)流程配置如下：
經(jīng)過3個月的生產(chǎn)試驗，梳棉機產(chǎn)量達到30～38kg/h，5m生條月平均CV值為2.5%，接近當時引進設(shè)備的水平。
與20世紀60年代相比，這一時期的國產(chǎn)清梳聯(lián)設(shè)備在加工精度、裝配質(zhì)量、自動化程度及電氣控制技術(shù)等方面都有了較大進步。但是清梳聯(lián)設(shè)備加工仍然較為粗糙，表面粗糙度差，輸棉管道、棉箱內(nèi)壁、排氣濾網(wǎng)等棉花通道漏風掛花多，機械、電氣故障多，保養(yǎng)維修工作量大，運轉(zhuǎn)效率低，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性差等問題沒有得到根本解決，加上制造廠家的售后技術(shù)服務(wù)薄弱，國產(chǎn)清梳聯(lián)很難進行工業(yè)化生產(chǎn)應(yīng)用和大面積推廣。國產(chǎn)設(shè)備在國內(nèi)用戶心目中的信心一時難以樹立，于是不得不付出高昂的代價從國外引進。
相對于國外清梳聯(lián)技術(shù)的日益成熟，我國的清梳聯(lián)仍在起步階段徘徊，“久攻不克”的清梳聯(lián)發(fā)展引起了國家的高度重視，清梳聯(lián)成為中國紡織總會科技進步四個“重中之重”項目之一，列入國家“八五”重點科技攻關(guān)項目，這是國產(chǎn)清梳聯(lián)從困境中走出來，走上健康發(fā)展道路的重大轉(zhuǎn)折點。
國家對紡機制造業(yè)采取多種措施，一方面采取技貿(mào)結(jié)合，進行技術(shù)引進，同時又立足自身力量，結(jié)合國情，進行技術(shù)攻關(guān)。1988年鄭州紡機在借鑒特呂茲勒技術(shù)基礎(chǔ)上開始進行包括往復(fù)抓棉機、清梳聯(lián)喂棉箱、高產(chǎn)梳棉機在內(nèi)的整套清梳聯(lián)的研發(fā)。
1992年，鄭州紡機攻克了FA006型往復(fù)式抓棉機、清梳聯(lián)連續(xù)喂棉控制系統(tǒng)、ZFA176、ZFA177型清梳聯(lián)喂棉箱和ZFA211型高產(chǎn)梳棉機等關(guān)鍵設(shè)備，配備2臺ZFA211型梳棉機的首條獨立成套長流程清梳聯(lián)線在北京一棉投產(chǎn)應(yīng)用。
1993年，經(jīng)國家經(jīng)貿(mào)委、中國紡織總會、機械電子工業(yè)部、中國國際工程咨詢公司等單位聯(lián)合考察，選定鄭州紡織機械廠與德國特呂茨勒公司合作生產(chǎn)高檔清梳聯(lián)設(shè)備，為期十年，在此期間，鄭州紡機引進了特呂茨勒公司當時最為先進的全套圖紙和技術(shù)資料，以及多種專機和檢測設(shè)備，開始進行合作生產(chǎn)，為鄭州紡機全面系統(tǒng)掌握清梳聯(lián)技術(shù)奠定了堅實基礎(chǔ)。在這一時期，鄭州紡機提出了清梳聯(lián)的概念并率先將“清鋼聯(lián)喂棉箱”更名為“清梳聯(lián)喂棉箱”。
1994年11月，第二條完全由鄭州紡機一家生產(chǎn)的包括開清棉機、清梳聯(lián)喂棉箱和高產(chǎn)梳棉機等15種單元機組成的清梳聯(lián)生產(chǎn)線在山東曹縣棉紡廠生產(chǎn)應(yīng)用獲得成功，梳棉機單機產(chǎn)量達到35kg/h，生條5m重量月平均值CV為1.8%，專家鑒定認為生產(chǎn)效果顯著，使用性能穩(wěn)定，可投入批量生產(chǎn)。
山東曹縣棉紡廠清梳聯(lián)的流程配置為：
1996年，鄭州紡機承擔的《開清梳聯(lián)合機的研制》項目通過國家“八五”重點科技攻關(guān)項目成果驗收；1997年，鄭州紡機被列入清梳聯(lián)“九五”國家級重點科技推廣計劃項目依托單位，同期分別榮獲紡織部科技進步一等獎、國家科技進步二等獎。
隨后，鄭州紡機在合作生產(chǎn)和消化、吸收的基礎(chǔ)上，開發(fā)了FA028系列多倉混棉機、FA109系列三輥筒清棉機，并以此推出了以“一抓、一開、一混、一清、多梳”為模式的現(xiàn)代短流程清梳聯(lián)設(shè)備。
同一時期，1994年青島紡機和金壇紡機合作在德州棉紡廠組建長流程清梳聯(lián)生產(chǎn)線，其流程配置為：
這一時期，青島紡機也在尋求借鑒國外先進技術(shù)。20世紀90年代青島紡機與德國赫格特簽訂了合作意向，以赫格特清花機組為原型生產(chǎn)出了FA009型往復(fù)抓棉機、FA026型混棉機和FA116型精開棉機。
其中，F(xiàn)A026型混棉機的原型機為赫格特LCB Ⅳ型，該機通過可以往復(fù)移動的纖維分離器將抓棉機抓取的棉束送入棉倉，按排包順序?qū)⑵浞稚⑴欧旁诿尴鋬?nèi)，往復(fù)運動的鋪棉小車和往復(fù)抓棉機抓棉臂同步或按比例的同步運行，倉下有輸棉簾子將棉層自下而上漸次輸出，通過橫鋪直取進行交叉混棉；
FA116型精開棉機的原型機是MACⅢ型，該機雖然采用三刺輥結(jié)構(gòu)，但實際上它第一刺輥實為給棉羅拉，第二刺輥為轉(zhuǎn)移羅拉，第三刺輥才是主除雜輥，雖為三刺輥，從開清工藝角度分析, 實際上只有一個清棉點。
鄭州紡機和青島紡機在引進和吸收國外先進技術(shù)的基礎(chǔ)上，使國產(chǎn)清梳聯(lián)迅速脫離起步摸索階段，開始走上國產(chǎn)清梳聯(lián)的創(chuàng)新之路，為實現(xiàn)清梳聯(lián)國產(chǎn)化和頂替進口做出了巨大貢獻。
圖為：鄭州紡機清梳聯(lián)喂棉箱 轉(zhuǎn)自-紡織器材在線 |
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