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降低能耗和投資運(yùn)行成本是集聚紡紗企業(yè)一直以來努力的方向。無錫萬寶紡織機(jī)電有限公司研發(fā)的脈動集聚聯(lián)軸驅(qū)動型四羅拉集聚紡紗裝置，因能顯著降低集聚紡紗的投資運(yùn)行成本，受到業(yè)內(nèi)人士的廣泛關(guān)注。

集聚紡紗技術(shù)是一種新技術(shù)，也是一種高效益的技術(shù)，其對紗線品質(zhì)的改善是其他環(huán)錠紡紡紗技術(shù)所無可替代的。同時(shí)，隨著集聚紗線下游應(yīng)用需求的進(jìn)一步擴(kuò)展，具有高品質(zhì)特征的集聚紡紗紗錠規(guī)模還有更大的發(fā)展空間。但是對紡紗企業(yè)來說，集聚紡紗裝置的投資改造成本依然偏高，加上運(yùn)行成本居高不下，投資回收期普遍較長，因此，降低集聚紡紗裝置的能耗、降低集聚紡紗的投資運(yùn)行成本成為企業(yè)一直以來努力的方向。無錫萬寶紡織機(jī)電有限公司研發(fā)的脈動集聚聯(lián)軸驅(qū)動型四羅拉集聚紡紗裝置（簡稱為脈聚緊密紡），因能顯著降低集聚紡紗的投資運(yùn)行成本，受到業(yè)內(nèi)人士的廣泛關(guān)注。

脈動集聚結(jié)構(gòu)降低運(yùn)行成本

脈動集聚設(shè)計(jì)在集聚紡紗裝置上的應(yīng)用，不僅大幅度降低了每錠和整機(jī)的能耗，也降低了整個(gè)車間的氣流排量，大幅節(jié)省空調(diào)能源的運(yùn)行成本。

脈動集聚結(jié)構(gòu)集合了集聚槽分段設(shè)置、網(wǎng)格圈減摩擦結(jié)構(gòu)和網(wǎng)格圈自清潔結(jié)構(gòu)3項(xiàng)可獨(dú)立應(yīng)用的技術(shù)結(jié)構(gòu)，其實(shí)質(zhì)是對聚集區(qū)內(nèi)的集聚槽設(shè)置分段集聚，在確保總體集聚時(shí)間不變的情況下，對集聚槽口做分段屏蔽。

脈聚緊密紡對負(fù)壓吸管吸氣槽口形態(tài)作了改良，提出了“脈動集聚”的須條負(fù)壓集聚概念，創(chuàng)造性地將吸氣槽型式從集聚區(qū)上游到下游分割為中間具有間斷的分段設(shè)置，確保進(jìn)入集聚區(qū)的須條在初始集聚階段，得到較大的集聚負(fù)壓能量，而在其后行進(jìn)到吸氣槽口間斷處中斷負(fù)壓氣流，并允許須條小幅擴(kuò)散，在到達(dá)最后一段吸氣槽口時(shí)又有確保須條寬度繼續(xù)收窄的集聚負(fù)壓能量，這樣使集聚氣流沿著須條行進(jìn)的集聚途徑呈現(xiàn)出二次或多次脈動集聚，從而使最終輸出集聚區(qū)的須條寬度符合工藝要求，在節(jié)省集聚能耗的同時(shí)還改善了集聚效果。脈動集聚的應(yīng)用使整個(gè)集聚過程的負(fù)壓流量配置更加有效和合理，大幅度提升了集聚負(fù)壓的利用率，實(shí)現(xiàn)高效集聚。

以脈動集聚結(jié)構(gòu)負(fù)壓吸氣槽的槽口面積降低為現(xiàn)有技術(shù)的2/3來作理論計(jì)算，在相同集聚負(fù)壓值配置下，負(fù)壓流量也同比降低為原有的2/3。由于負(fù)壓流量與風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速成正比，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速及風(fēng)機(jī)電機(jī)的變頻器頻率降低為原有的2/3。由于風(fēng)機(jī)能耗與風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速之間存在著指數(shù)比例的3次方關(guān)系，因此負(fù)壓能耗的理論計(jì)算值隨負(fù)壓吸氣槽的槽口面積降低而降低為原有的29.63%，亦即理論計(jì)算的節(jié)能率可達(dá)70%左右（該數(shù)據(jù)是基于風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)優(yōu)化和風(fēng)機(jī)電機(jī)額定功率的調(diào)整選配后的理論計(jì)算數(shù)據(jù)）。

對于負(fù)壓管、網(wǎng)格圈形式的負(fù)壓氣流式緊密紡裝置而言，網(wǎng)格圈的使用壽命是一個(gè)影響生產(chǎn)運(yùn)行和管理的關(guān)鍵因素。網(wǎng)格圈與負(fù)壓管兩者的摩擦是在負(fù)壓氣流正壓力作用下的滑動摩擦，長期的相對滑動使網(wǎng)格圈與吸管產(chǎn)生相互磨損，網(wǎng)格圈的磨損使其成為必須短周期頻繁更換的低壽命易損件。由于脈聚紡集聚區(qū)中段的集聚槽具有一段中斷，為負(fù)壓管在表面設(shè)置一個(gè)下凹平臺提供了可能，使網(wǎng)格圈和負(fù)壓管之間產(chǎn)生了一定的空隙，大大減少了網(wǎng)格圈與負(fù)壓管的摩擦接觸面積。需要指出的是，柔性體網(wǎng)格圈與負(fù)壓管之間的運(yùn)動阻力，并不是簡單地按照經(jīng)典摩擦力計(jì)算公式來計(jì)算的，柔性體與剛性體、柔性體與柔性體之間的摩擦力，及摩擦包圍弧度和弧長大小相關(guān)。

在負(fù)壓管-網(wǎng)格圈形式的負(fù)壓氣流式緊密紡裝置中，網(wǎng)格圈是柔性織物，長時(shí)間運(yùn)行在紡紗環(huán)境中，短纖維和塵雜會在氣流的影響下積聚在網(wǎng)格圈的反面（非集聚工作面），并跟隨網(wǎng)格圈運(yùn)轉(zhuǎn)，使網(wǎng)格圈局部堵塞而嚴(yán)重影響集聚效果，所以必須要定期進(jìn)行清洗。由于脈聚紡的自清潔結(jié)構(gòu)設(shè)置在集聚槽中斷處下凹平臺與下游集聚槽交界處，巧妙地將自清潔孔與下游集聚槽合二為一，自清潔氣流是作用在網(wǎng)格圈與負(fù)壓管有間隙的部位，相對自清潔效率高、效果好。并且是在脈動集聚大幅度節(jié)能基礎(chǔ)上的一項(xiàng)拓展應(yīng)用，因此深受用戶歡迎。

總體來說，由新型脈動集聚節(jié)能負(fù)壓吸管構(gòu)成的三或四羅拉集聚紡紗裝置，具有4項(xiàng)重要功能。一是在改善或保證集聚品質(zhì)的同時(shí)，使得總體集聚負(fù)壓能耗實(shí)際降低＞40%，萬錠年節(jié)電可達(dá)18萬元以上，大幅度節(jié)省了集聚紡紗的運(yùn)行成本；二是改進(jìn)的集聚紡紗裝置的吸管和吸氣槽由于減少了網(wǎng)格圈與吸管的接觸面積，有效降低對網(wǎng)格圈的摩擦，降低網(wǎng)格圈的磨損，延長網(wǎng)格圈使用壽命，降低日常維護(hù)成本；三是負(fù)壓吸管上設(shè)置的自清潔槽口，增加了對網(wǎng)格圈內(nèi)層面帶花的自清潔功能，降低日常維護(hù)成本；四是該項(xiàng)技術(shù)可以用于四羅拉或三羅拉集聚紡紗裝置，也可以用于集聚賽絡(luò)紡紗裝置，或者其它新型組合式集聚紡紗裝置上。

聯(lián)軸耦合驅(qū)動結(jié)構(gòu)降低投資成本

脈聚緊密紡紗裝置的聯(lián)軸驅(qū)動結(jié)構(gòu)，是專門針對降低投資與運(yùn)行成本、穩(wěn)定驅(qū)動而設(shè)計(jì)，特別適用于不方便、不愿意更換前羅拉的機(jī)臺。

脈聚緊密紡紗裝置的聯(lián)軸驅(qū)動結(jié)構(gòu)，采用由車頭和車尾部分前下羅拉通過兩個(gè)過橋輪系結(jié)構(gòu)和聯(lián)軸器直接驅(qū)動集聚下羅拉（第四羅拉），每個(gè)羅拉座中間的每節(jié)集聚下羅拉兩端設(shè)有能與相鄰集聚下羅拉可脫卸耦合驅(qū)動的聯(lián)軸結(jié)構(gòu)。

在可脫卸耦合驅(qū)動的聯(lián)軸結(jié)構(gòu)中，采用了集聚下羅拉兩端設(shè)有軸向凸起的扁平公榫，與一個(gè)兩端為“十”字90度交叉母榫的聯(lián)軸器作過渡耦合驅(qū)動。由于“十”字聯(lián)軸器具有二維自由滑動的自調(diào)中心功能，從而使每節(jié)集聚羅拉之間成為“萬向節(jié)”的聯(lián)軸。每節(jié)第四羅拉支承在負(fù)壓吸管集聚組件兩端的軸承上，“萬向節(jié)”的聯(lián)軸將驅(qū)動力依次逐節(jié)傳遞轉(zhuǎn)動扭矩，而沒有任何意外徑向力。因此具有“萬向節(jié)”聯(lián)軸的高效驅(qū)動結(jié)構(gòu)既能保證動力平穩(wěn)地由主動端向另一端傳遞，又能方便在停車后脫卸每節(jié)第四羅拉，進(jìn)行日常操作和維護(hù)。

在聯(lián)軸耦合驅(qū)動結(jié)構(gòu)的技術(shù)方案中，集聚下羅拉直徑作了適當(dāng)加大，集聚下羅拉兩端支承軸承也有所放大，使集聚下羅拉兩端軸向凸起的扁平公榫寬度增大，以便足以載荷整個(gè)集聚下羅拉的轉(zhuǎn)動扭矩。細(xì)紗機(jī)前下羅拉頭尾端直接聯(lián)軸驅(qū)動集聚下羅拉的技術(shù)方案，避免了每節(jié)牽伸前上下羅拉和/或集聚上下羅拉上傳動齒輪的設(shè)置，以及每節(jié)羅拉過橋傳動齒輪的設(shè)置，從而大幅度減少了驅(qū)動集聚下羅拉的傳動元件數(shù)量。

以480錠細(xì)紗機(jī)為例，目前廣泛應(yīng)用的下過橋齒輪驅(qū)動形式四羅拉集聚紡紗裝置，細(xì)紗機(jī)每側(cè)有40節(jié)下羅拉，就有前下羅拉齒輪、過橋齒輪和集聚下羅拉齒輪各40個(gè)，組成的40套傳動組件共有120個(gè)傳動齒輪，每臺細(xì)紗機(jī)共有80套傳動組件的240個(gè)傳動齒輪。在脈聚緊密紡的聯(lián)軸耦合驅(qū)動結(jié)構(gòu)中，采用細(xì)紗機(jī)前下羅拉頭段和尾段作為動力端直接驅(qū)動集聚下羅拉，細(xì)紗機(jī)每側(cè)只有頭尾端2套由前下羅拉齒輪、過橋齒輪和集聚下羅拉齒輪組成的傳動組件共6個(gè)傳動齒輪，每臺細(xì)紗機(jī)共有4套傳動組件的12個(gè)傳動齒輪，以及82個(gè)聯(lián)軸器，既度減少了傳動齒輪數(shù)量，也大幅度降低了驅(qū)動功耗和傳動不穩(wěn)定因素，大幅度降低了設(shè)備改造的成本。

細(xì)紗機(jī)前下羅拉頭尾端直接聯(lián)軸驅(qū)動集聚下羅拉的技術(shù)方案，也便于通過頭尾端兩個(gè)傳動組件變更集聚部分張力牽伸倍數(shù)的工藝參數(shù)設(shè)置。

總體來說，聯(lián)軸耦合驅(qū)動結(jié)構(gòu)可以用于四羅拉集聚紡紗裝置、四羅拉集聚賽絡(luò)紡紗裝置，或其他組合式四羅拉集聚紡紗裝置，其優(yōu)勢主要體現(xiàn)在5個(gè)方面。一是集聚紡改造時(shí)前羅拉不需要更換，降低投資成本；二是廢除每節(jié)前下羅拉、集聚下羅拉齒輪和過橋傳動齒輪，減少傳動齒輪95%，降低投資和運(yùn)行維護(hù)成本；三是與現(xiàn)有技術(shù)比，前下羅拉中段扭矩降低；四是前下羅拉、集聚下羅拉和負(fù)壓集聚組件運(yùn)行中沒有驅(qū)動徑向力，運(yùn)行穩(wěn)定性超乎尋常，杜絕對品質(zhì)的不利影響；五是集聚下羅拉與前下羅拉之間的張力牽伸可調(diào)，便于工藝設(shè)置。

脈聚緊密紡對行業(yè)科技進(jìn)步的意義在于，突破集聚紡紗技術(shù)領(lǐng)域高能耗瓶頸，營造產(chǎn)業(yè)綠色環(huán)保氛圍；提升集聚紡紗技術(shù)裝備的性價(jià)比，推動行業(yè)特別是集聚紡紗技術(shù)領(lǐng)域的科技進(jìn)步；為廣大棉紡用戶提供節(jié)能降本的新產(chǎn)品，改善用戶體驗(yàn)，為用戶創(chuàng)造價(jià)值；推進(jìn)現(xiàn)有集聚紡紗裝置更新?lián)Q代改造，助推產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。