技术领域
本发明涉及一种纺纱方法，尤其是一种三级牵伸纺纱方法，适用于环锭纺纱技术领域。
背景技术
据申请人所知，牵伸系统是细纱机的重要组成部分，其性能高低直接影响细纱机的成纱质量。现有细纱机的牵伸系统大都采用三罗拉牵伸形式，比较典型的有：普通的三罗拉双皮圈结构，可实现80-100倍大牵伸的三罗拉四皮圈结构。
普通的三罗拉双皮圈结构分为前、后两个牵伸区，由于其后牵伸区仅采用简单的罗拉牵伸，使中部摩擦力界较弱，牵伸倍数一般小于1.4倍，不利于提高细纱机的总牵伸倍数；该结构的总牵伸倍数较小，在20-50之间。
为解决上述结构中后牵伸区牵伸能力低的问题，专利号96107383.7授权公告号CN1056205C的中国发明专利、以及专利号01243901.0授权公告号CN2495663Y的中国实用新型专利分别公开了三罗拉三皮圈牵伸机构和三罗拉四皮圈牵伸机构，可以较好地克服三罗拉牵伸机构后牵伸区牵伸能力低的缺陷，分别可将最大总牵伸倍数提高到100倍和150倍。
以上牵伸机构均采用三罗拉双区牵伸结构，其中，前牵伸区是主牵伸区，承担主要牵伸能力；后牵伸区起到为前牵伸区做准备的作用，主要起预牵伸和整理须条作用，也即对喂入须条进行牵伸整理。由于喂入粗纱具有一定的捻度，因此后牵伸区需要对喂入须条进行解捻，使进入前牵伸区的须条更加整齐，使须条在前牵伸区能实现充分的牵伸。有基于此，后牵伸区的牵伸倍数受到较大限制，并最终导致整个牵伸机构的最大总牵伸倍数受到限制，无法实现更进一步的突破。
为解决此问题，专利号03217782.8授权公告号CN2623707Y的中国实用新型专利公开了细纱机四罗拉四皮圈牵伸机构，具有前、中、后三个牵伸区，能使最大总牵伸倍数达到200倍。为进一步完善，专利号200710143612.6授权公告号CN100545331C的中国发明专利公开了环锭纺纱机四罗拉牵伸装置，有效解决了纱条加捻过程中产生毛羽的问题。然而，以这两件专利为代表的现有四罗拉牵伸技术只是在现有三罗拉牵伸技术的基础上简单增加了一列罗拉，未能在牵伸原理上有所突破，其最大总牵伸倍数已经达到了瓶颈，无法进一步突破。此外，四罗拉结构已经达到了罗拉列数的极限，含至少五罗拉的牵伸机构目前还未能成功付诸实践。因此，亟需研制出在牵伸原理上有所突破、能使最大总牵伸倍数进一步提高的牵伸技术。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术存在的问题，提供一种三级牵伸纺纱方法，能显著提高最大总牵伸倍数。
本发明解决其技术问题的技术方案如下：
一种三级牵伸纺纱方法，其特征是，所用牵伸机构具有入口和出口，从入口到出口之间设有依次形成第一、第二、第三级牵伸区域的四列罗拉，各牵伸区域分别位于对应的相邻两列罗拉之间；
所述方法包括以下步骤：
第一步、从牵伸机构入口喂入已预先检测捻度和纤维量的纤维条，所述纤维条在第一级牵伸区域进行牵伸并获得纤维束；所述纤维束的捻度为纤维条的75-95%，所述纤维束的纤维量为纤维条的71-99%；所述第一级牵伸区域的牵伸倍数为1.01-1.40倍；
第二步、所述纤维束在第二级牵伸区域进行牵伸并获得无捻回重分布的非离散纤维带；所述纤维带的捻度为纤维条的15-60%，所述纤维带的纤维量为纤维条的47-98%；所述第二级牵伸区域的牵伸倍数为1.01-1.52倍；
第三步、所述纤维带在第三级牵伸区域进行牵伸并获得无捻度的纤维集合体；所述纤维集合体的纤维量为纤维条的0.3-9.8%；所述第三级牵伸区域的牵伸倍数为10-150倍；所得纤维集合体从牵伸机构出口输出并被加捻形成细纱。
本发明进一步完善的技术方案如下：
优选地，在所述牵伸机构的第一、第二、第三级牵伸区域中分别以检测器检测所得纤维束、纤维带、或纤维集合体的捻度和纤维量；对各列罗拉分别以单独的伺服电机进行驱动控制；以控制器接收检测器发出的检测信号，并根据与各牵伸区域对应的预设值或预设值范围通过各伺服电机分别调整各列罗拉的转速，使所得纤维束、纤维带、或纤维集合体的捻度和纤维量处于各牵伸区域要求的范围内。
优选地，所述牵伸机构的四列罗拉分别为后牵伸罗拉对、中后牵伸罗拉对、中前牵伸罗拉对、前牵伸罗拉对；所述后牵伸罗拉对与中后牵伸罗拉对之间、所述中后牵伸罗拉对与中前牵伸罗拉对之间、所述中前牵伸罗拉对与前牵伸罗拉对之间分别形成第一、第二、第三级牵伸区域。
优选地，第一步中，第一级牵伸区域的检测器将含有所得纤维束捻度和纤维量的检测信号发至控制器；控制器将检测信号与第一级牵伸区域预设值或预设值范围进行比对，并根据比对结果通过对应的伺服电机分别调整后牵伸罗拉对和中后牵伸罗拉对的转速，使所得纤维束的捻度为纤维条的75-95%、且其纤维量为纤维条的71-99%。
优选地，第二步中，第二级牵伸区域的检测器将含有所得纤维带捻度和纤维量的检测信号发至控制器；控制器将检测信号与第二级牵伸区域预设值或预设值范围进行比对，并根据比对结果和中后牵伸罗拉对的转速来调整中前牵伸罗拉对的转速，使所得纤维带的捻度为纤维条的15-60%、且其纤维量为纤维条的47-98%。
优选地，第三步中，第三级牵伸区域的检测器将含有所得纤维集合体捻度和纤维量的检测信号发至控制器；控制器将检测信号与第三级牵伸区域预设值或预设值范围进行比对，并根据比对结果和中前牵伸罗拉对的转速来调整前牵伸罗拉对的转速，使所得纤维集合体无捻度、且其纤维量为纤维条的0.3-9.8%。
优选地，所述后牵伸罗拉对由后上皮辊和后下罗拉构成，所述中后牵伸罗拉对由套有中后上皮圈的中后上皮辊和套有中后下皮圈的中后下罗拉构成，所述中前牵伸罗拉对由套有中前上皮圈的中前上皮辊和套有中前下皮圈的中前下罗拉构成，所述前牵伸罗拉对由前上皮辊和前下罗拉构成。
优选地，所述后下罗拉、中后下罗拉、中前下罗拉、前下罗拉分别在对应的伺服电机驱动下进行转动；所述后上皮辊、中后上皮辊、中前上皮辊、前上皮辊在对应罗拉的带动下进行从动转动。
优选地，所述中后上皮圈与中后下皮圈、所述中前上皮圈与中前下皮圈之间分别相互紧贴并反向回转，将纤维束摩擦解捻并牵伸获得无捻回重分布的非离散纤维带。
优选地，所述牵伸机构的第三级牵伸区域中还设有下压式压力棒，所述下压式压力棒与纤维集合体相接触；所述牵伸机构第三级牵伸区域中的检测器为微量级检测器。
申请人经深入地实践研究发现，本发明上述方法针对喂入前身机构的纤维条，首先在第一级牵伸区域进行初步的牵伸解捻，然后在第二级牵伸区域进行进一步的牵伸重塑，这就能将纤维条加工成无捻回重分布的非离散纤维带，从而使主牵伸前的整理作用最优化，继而最大限度地发挥第三级牵伸区域的主牵伸抽取作用，使牵伸机构的最大总牵伸倍数高达约320倍；在第一、第二、第三级牵伸区域中以实现预定的捻度和纤维量为主，并以实现预定的牵伸倍数为辅，即可确保各级牵伸区域实现前述的作用，进而确保整个牵伸机构实现超大倍数牵伸。
本发明可获得无捻度且均匀度优良的纤维集合体，有利于提高成纱质量，尤其是改善成纱条干质量，并使一般定量纤维条喂入时超高支细纱生产、重定量纤维条喂入时一般纱支细纱生产成为可能。
附图说明
图1为本发明实施例牵伸机构的结构示意图。
图2为图1实施例控制系统的示意图。
具体实施方式
下面参照附图并结合实施例对本发明作进一步详细描述。但是本发明不限于所给出的例子。
实施例
如图1至图2所示，本实施例所用牵伸机构具有入口和出口，从入口到出口之间设有依次形成第一、第二、第三级牵伸区域1、2、3的四列罗拉，各牵伸区域分别位于对应的相邻两列罗拉之间。
具体而言，牵伸机构的四列罗拉分别为后牵伸罗拉对、中后牵伸罗拉对、中前牵伸罗拉对、前牵伸罗拉对；后牵伸罗拉对与中后牵伸罗拉对之间、中后牵伸罗拉对与中前牵伸罗拉对之间、中前牵伸罗拉对与前牵伸罗拉对之间分别形成第一、第二、第三级牵伸区域1、2、3。
后牵伸罗拉对由后上皮辊9和后下罗拉10构成，中后牵伸罗拉对由套有中后上皮圈17的中后上皮辊11和套有中后下皮圈18的中后下罗拉12构成，中前牵伸罗拉对由套有中前上皮圈19的中前上皮辊13和套有中前下皮圈20的中前下罗拉14构成，前牵伸罗拉对由前上皮辊15和前下罗拉16构成。
后下罗拉10、中后下罗拉12、中前下罗拉14、前下罗拉16分别在对应的伺服电机25、26、27、28驱动下进行转动；后上皮辊9、中后上皮辊11、中前上皮辊13、前上皮辊15在对应罗拉的带动下进行从动转动。
第一、第二、第三级牵伸区域1、2、3内还分别设有检测器21、22、23。检测器21、22、23的信号输出端分别与PLC控制器29的输入端连接，伺服电机25、26、27、28的受控端分别与PLC控制器29的控制端连接。PLC控制器29还连有触摸显示屏30。第三级牵伸区域3中还设有下压式压力棒31。
此外，牵伸机构具有摇架24，在入口处设有纤维条喂入装置8。
需要说明的是，检测器21、22、23均采用现有技术中的市售产品，既可以是能同时检测目标对象捻度和纤维量的检测器，也可以是捻度检测器和纤维量检测器的组合。
本实施例三级牵伸纺纱方法包括以下步骤：
第一步、从牵伸机构入口喂入已预先检测捻度和纤维量的纤维条32，纤维条32在第一级牵伸区域1进行牵伸并获得纤维束4；纤维束4的捻度为纤维条32的75-95%，纤维束4的纤维量为纤维条32的71-99%；第一级牵伸区域1的牵伸倍数为1.01-1.40倍；
其中，第一级牵伸区域1的检测器21将含有所得纤维束4捻度和纤维量的检测信号发至控制器29；控制器29将检测信号与第一级牵伸区域1预设值或预设值范围进行比对，并根据比对结果通过对应的伺服电机25、26分别调整后牵伸罗拉对和中后牵伸罗拉对的转速，使所得纤维束4的捻度和纤维量达到上述要求。
第二步、纤维束4在第二级牵伸区域2进行牵伸并获得无捻回重分布的非离散纤维带5；纤维带5的捻度为纤维条32的15-60%，纤维带5的纤维量为纤维条32的47-98%；第二级牵伸区域2的牵伸倍数为1.01-1.52倍；
其中，第二级牵伸区域2的检测器22将含有所得纤维带5捻度和纤维量的检测信号发至控制器29；控制器29将检测信号与第二级牵伸区域2预设值或预设值范围进行比对，并根据比对结果和中后牵伸罗拉对的转速来调整中前牵伸罗拉对的转速，使所得纤维带5的捻度和纤维量达到上述要求。
此外，中后上皮圈17与中后下皮圈18、中前上皮圈19与中前下皮圈20之间分别相互紧贴并反向回转，将纤维束4摩擦解捻并牵伸获得无捻回重分布的非离散纤维带5。
第三步、纤维带5在第三级牵伸区域3进行牵伸并获得无捻度的纤维集合体6；纤维集合体6的纤维量为纤维条32的0.3-9.8%；第三级牵伸区域3的牵伸倍数为10-150倍；所得纤维集合体6从牵伸机构出口输出作为预备纤维体7继而被加捻形成细纱；
其中，第三级牵伸区域3的检测器23将含有所得纤维集合体6捻度和纤维量的检测信号发至控制器29；控制器29将检测信号与第三级牵伸区域3预设值或预设值范围进行比对，并根据比对结果和中前牵伸罗拉对的转速来调整前牵伸罗拉对的转速，使所得纤维集合体6无捻度、且其纤维量达到上述要求。
此外，下压式压力棒31与纤维集合体6相接触，将纤维集合体6微微下压。牵伸机构第三级牵伸区域3中的检测器23可采用微量级检测器，从而更好地检测纤维量。
在以上方法中，控制器29可统筹调整各列罗拉转速，使罗拉变速具有准确性、及时性、一致性。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
