丝束切断机结构设计及其控制系统设计开题报告

关于切断机涤纶短纤维主要用于和棉花、羊毛以及其它化学纤维进行混纺，因而在作为成品纤维送纺织厂加工时，必须切成一定的长度，以满足不同品种织物的纺织要求。一、纺织加工对切断长度的要求涤纶短纤维根据不同品种纤维或织物的要求，有不同的切断长度。棉型纤维用于和棉花混纺，其切断长度要求为38毫米；中长纤维用于和粘胶、腈纶等其它化学纤维混纺，其切断长度要求为51~76毫米；毛型纤维用于和羊毛混纺，其切断长度要求为70~110毫米。二、切断方式根据切断前的丝束状态可将切断方式分为湿切断和干切断；根据切断机握持丝束的方法可分为沟轮式切断和滚压式切断（一）湿切断和干切断所谓湿切断，是将经过拉伸卷曲后的湿丝束先进性切断，然后再干燥定型。而干切断是将卷曲后的湿丝束先进性干燥定型，然后再将干丝束切断。湿切断和干切断相比，具有如下缺点：①纤维的切断长度不易控制，超长纤维多；②油剂水份对橡胶压辊有影响；③切断后湿纤维开松不均匀影响定型的均匀性；④短纤维在干燥定型时易紊乱打结，使纺织加工时开松困难。因此，生产中一般采用干切断方式。本生产系统卷曲后丝束含水量少，又经过冷却输送带吸去多余水份，纤维基本上处于干燥状态，因而也处于干切断方式。（二）沟轮式切断和滚压式切断沟轮式切断过程：丝束经张力调整后进入切断机，被一对旋转着的沟轮夹持，借水平方向旋转的切断刀从沟轮的沟槽中通过，将夹持在沟轮上的丝束切断。沟轮式切断机生产力小，目前大多为国内小型化纤企业采用。滚压式切断过程：丝束经张力调整后进入切断机，被层层缠绕在作回旋运动的刀盘轮上，刀盘轮外缘周围排列固定刀片，刀刃向外，刀背向内辐射排列。当丝束在刀盘轮上缠绕足够厚度时，受到压辊的压力作用，由于压力从外层向内层逐渐传递，最终将内层丝束切断，切断纤维纤维利用刀盘转盘的离心力进行开松后，进入打包机。滚压式切断机和沟轮式切断机相比，具有以下优点：①生产能力大：滚压式切断机的丝束切断速度高，为200~300米/分，最高可达500米/分。切断丝束的纤度亦大，为167~333万分特（150~300万旦）②切断纤维质量好：滚压式切断机在切断丝束时，切断刀以准确的角度与丝束接触，从而保证切断纤维端部整齐，减少超长和倍长纤维的数量；另外，滚压式切断机是靠压力切断的，故不会产生切断热，在纤维的端部不会产生融化粘连。③纤维的开松性能好：滚压式切断机切断纤维后，不需要特殊的开松装置，因刀盘转轮的高速旋转，产生离心力，可使切断纤维开松。④滚压式切断机运转时噪声小，切断刀的连续切断周期长；沟轮式切断机切断纤维，是靠丝束和刀刃的撞击，而滚压式切断机切断纤维是靠压力切断，刀和丝束无撞击，所以刀刃不易钝，后者切断刀连续切断周期约为前者切断刀的10倍。但滚压式切断机换刀时间长，磨刀较困难，切断刀片加工制造也较复杂。滚压式切断方式更适用于大规模生产。本生产系统生产能力为每日50吨，故也采用滚压式切断机。三、切断工艺的选择和控制针对生产实际，这里主要介绍滚压式切断机工艺的选择与控制。（一）丝束张力丝束张力的大小直接影响到丝束的切断长度。张力大则切断长度小，张力小时切断长度大，因此在丝束进入切断机前需调节张力，保持张力恒定，以保证成品纤维均匀一致并符合要求的切断长度。张力松紧调节采用三辊张力机来进行，根据张力松紧变化可微调切断机的运转速度，以保持丝束张力的恒定。张力机背后的砝码用来平衡张力调节罗拉。砝码重量与丝束所需张力之间的关系有如下经验式：T=8.9*2W-87（1）式中：T为丝束所需张力，单位是牛顿；W为砝码重量，单位是公斤力。要求切断前丝束张力为0.0132CN/dtex（0.015gf/d），所需总张力约为230.3牛顿（23.5公斤力）。（二）切断刀数切断刀数的确定主要取决于生产纤维品种的切断长度和刀盘刀刃外径，计算公式如下：切断刀数=切断长度切断常数）π（刀盘刀尖外径（2）式中：切断常数是综合考虑丝束张力、丝束卷曲程度、压辊间距、轧辊压力等影响因素的一个经验常数，根据生产实际，常数为30毫米。此切断刀盘刀尖外径为649毫米。根据式（2）和以上数据，可以计算生产不同品种纤维时的切断刀数。当生产棉型纤维时，切断长度为38毫米，所需切断刀为56把；生产中长纤维，切断长度为51毫米时，需切断刀42把；切断长度为65毫米时，需刀33把；生产毛型纤维时，其切断长度为不等长，从70毫米到100毫米呈一定长度分布，故刀盘上设计刀间距从70毫米起逐渐加大，每个间距增大1.277毫米，最后增至100毫米，整个刀盘装有25把刀。（三）切断机压辊与刀刃的工作间距此间距一般根据切断丝束的总纤度来决定。当切断丝束总纤度小于111万分特（100万旦）时，压辊与刀刃的间距设定为3~5毫米；当切断丝束总纤度为111~167万分特（100~150万旦）时，其间距设定为4~6毫米。本生产装置切断压辊与刀刃的工作间距设定为7毫米。生产中重要的是固定此间距，因为间距的变化对切断长度有一定的影响。（四）压辊压力由于压切方式是使压力从丝束外层向内层传递，从而将丝束压在刀尖上切断，因此如果轧辊压力波动，也要影响到丝束的切断长度，生产中需严格控制。此生产装置切断压辊压力设定为0.275MPa（2.75kgf/cm²*G）。（五）刀刃检测间距刀刃检测间距是指切断压辊后退至刀刃报警限位开关时与刀刃的距离。该限位开关用来检测刀刃缺口或钝化的情况，当运转过程中刀刃有缺口或磨钝等折损时，该处刀刃就不能及时将丝束切断，从而使该处丝束变厚，变厚的丝束推动压辊后退，退至一定程度带动限位开关动作，进行报警并使切断机停车检查。刀刃检测间距的设定应恰当，太小了容易产生误检测，太大了遗漏报警，会产生超倍长纤维。一般要求刀刃检测间距比压辊与刀刃的工作间距大2~6毫米。刀刃检测间距一般设定为12毫米。