筒子的卷绕形式分类和特点

筒子的卷绕形式有很多。从筒子的卷装形状来分，主要有圆柱形筒子、圆锥形筒子和其他形状筒子（如双锥端圆柱形筒子等）三大类。从筒子上纱线相互之间的交叉角来分，有平行卷绕筒子和交叉卷绕筒子两种。从筒管边盘来分，又有无边筒子和有边筒子。
卷绕在筒子上的先后两层纱圈如相互之间交叉角很小，则称为平行卷绕，平行卷绕一般在有边筒管上进行。当纱线倾斜地卷绕在筒子上，相邻两圈之间有较大距离，上下层纱圈构成较大的交叉角时，称为交叉卷绕，交叉卷绕可以在无边筒管上进行。
1 [4 p% e2 V$ o# O圆柱形平行卷绕的有边筒子在生产实际中出现较早，它具有稳定性好、卷绕密度大的特点，但由于其退绕方式为径向，使其应用范围日趋减小。交叉卷绕的圆柱形或圆锥形筒子具有很多优点，在很大程度上能满足各种后道加工工序的要求，因此应用十分广泛。化纤长丝的卷装通常采用圆柱形和双锥端圆柱形筒子。
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１．圆柱形筒子　
, C' {  y5 X- [0 j圆柱形筒子主要有平行卷绕有边筒子、交叉卷绕圆柱形筒子和扁平筒子等。

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圆柱形筒子形状和分类

5 {3 D! b4 Z: x8 h（1）平行卷绕有边筒子一般采用锭轴传动的卷绕方式。由于两根相邻纱圈之间的平均距离为纱线直径，因此卷绕密度大。筒管两端的边盘保证了良好的纱圈稳定性，因而在丝织、麻织、绢织以及制线工业中有较多应用。纱线退绕一般采用轴向退绕方式，因边盘的存在，亦常采取径向退绕方式，但都不适宜于纱线的高速退解。
$ f6 w5 U8 ]6 r& r& W8 \（2）在交叉卷绕的圆柱形筒子内部，纱线之间相互交叉所形成的空隙较大，因此卷装容量大约是同体积平行卷绕圆柱形筒子的６５％左右。由于交叉卷绕，筒子的结构比较稳定，筒子无边盘，适应纱线轴向退绕，所以广泛用于短纤纱和合纤长丝的卷装。交叉卷绕的
  J3 X3 J- J. b( D圆柱形筒子有摩擦传动和锭轴传动两种卷绕方式。精密卷绕而成的交叉卷绕的圆柱形筒子内，纱线卷绕密度比较均匀，用于染色的松式筒子便是一例。
（3）扁平筒子的外形特点是筒子直径远比筒子高度为大。扁平筒子一般用于倍捻机上并捻加工及无梭引纬，也广泛用做化纤长丝的
+ @. o+ [( d5 Y) e卷装。
圆柱形筒子卷绕时，通常采用等速导纱的导纱器运动规律，除筒子两端的纱线折回区域外，导纱速度ｖ２为常数。在卷绕同一层纱线
过程中ｖ１为常数，于是除折回区域外，同一纱层纱线卷绕角恒定不变。将圆柱形筒子的一层纱线展开如图所示，展开线为直线。

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卷绕螺旋线圈

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由图可知：
ｓｉｎα＝ｖ２/ｖ＝ｈｎ/ πｄｋ
ｔａｎα＝ｖ２/ｖ１＝ ｈ/πｄｋ
ｃｏｓα＝ｖ１/ｖ＝ｈｎ/ｈ

ｖ１＝πｄｋ·ｎｋ

ｈ＝ｖ２πｄｋ /ｖ１＝ｖ２/ｎｋ

式中：ｄｋ———筒子卷绕直径；
ｎｋ———筒子卷绕转速；
6 l1 \# m0 H3 a9 f2 x3 D8 `1 l+ b. Y% mｈ———轴向螺距；
) V: b+ y: ^6 ]6 eα———螺旋线升角，即卷绕角；
1 e& A* m! p& nｈｎ———法向螺距。

（１）等卷绕角卷绕。
4 D0 ]& F, J& j# [) t. f/ @采用槽筒摩擦传动的卷绕机构，能保证整个筒子卷绕过程中ｖ１始终不变，于是α为常数，称等卷绕角卷绕（或等升角卷绕）。这时法向螺距ｈｎ和轴向螺距ｈ分别与卷绕直径ｄｋ成正比，但ｈｎ∶ｈ之值不变。随筒子卷绕直径增加，筒子卷绕转速ｎｋ不断减小，而导纱器单位时间内单向导纱次数ｍ恒定不变，因此每层纱线卷绕圈数ｍ′不断减小。
（２）等螺距卷绕。
! D! u3 T7 a1 r2 A2 K' j' m" I! k采用筒子轴心直接传动的锭轴传动卷绕机构，能保证ｖ２与ｎｋ之间的比值不变，从而ｈ值不变，称为轴向等螺距卷绕。在这种卷绕方式中，随着卷绕直径增大每层纱线卷绕圈数不变，而纱线卷绕角逐渐减小。生产中，对这种卷绕方式所形成的筒子提出了最大卷绕直径的规定，通常规定筒子直径不大于筒管直径的３倍。如果筒子卷绕直径过大，其外层纱圈的卷绕角会过小，在筒子两端容易产生脱圈疵点，而且筒子内外层纱线卷绕角差异将导致内外层卷绕密度不匀，对于无梭织机上纬纱退绕以及筒子染色不利。
在进行槽筒摩擦传动和锭轴传动的精密卷绕时，为满足所形成的圆柱形筒子内外层卷绕密度均匀的要求，可采用有级精密卷绕（即数字式卷绕）。该槽筒（或锭轴）转动和导纱器往复导纱运动之间的传动比ｉ，即ｎｋ∶ｖ２值做有级变化，如图所示。
例如，在织造厂用做纬纱时，十万纬断纬率表明有级精密卷绕进一步提高了筒子的退绕性能，十万纬断纬率：一般络筒１．８次；精密络筒１．４次；有级精密络筒１．０次。
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有级精密卷绕

２．圆锥形筒子　
圆锥形筒子的轴向退绕方式十分有利于纱线高速退解，因此在棉、毛、麻、粘胶纤维以及化纤混纺纱的生产中广泛使用。圆锥形筒子主要有普通圆锥形筒子和变锥形筒子两种，如图所示。
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圆锥形筒子

普通圆锥形筒子在卷绕过程中筒子大小端处纱层沿径向等厚度增长，筒子锥体的母线与筒管锥体的母线相互平行，筒子大小端的卷绕密度比较均匀。筒子锥顶角之半通常有３°３０′、４°２０′、５°５７′、６°和９°１５′几种。精密卷绕而成的普通圆锥形松式筒子，由于卷绕密度小（约０．３～０．４ｇ／ｃｍ３）且均匀，被用于染色或其他湿加工。４°２０′的普通圆锥形筒子特别适合在倍捻机上加工。
在变锥形筒子的卷绕过程中，筒子大小端处纱层沿轴向非等厚度增长，各层纱线所处圆锥体的锥顶重合于一点，即筒管锥体的锥顶（筒管锥顶角之半为５°５７′，制成筒子的锥顶角之半为１１°），这通过卷绕时筒子大端的卷绕密度大于小端来实现。变锥形筒子的纱线退绕时，在Ｏ点设置导纱器，它的纱线退解条件优于前述的普通圆锥形筒子，通常用于高速整经和针织生产。

( _7 n5 F9 S9 J9 J+ p( ?% [& N- [在摩擦传动络卷圆锥形筒子时，一般采用槽筒（或滚筒）通过摩擦传动使筒子回转，槽筒沟槽或专门的导纱器引导纱线做导纱运动。由于筒子两端的直径大小不同，因此筒子上只有一点的圆周速度等于槽筒表面线速度，这个点称为传动点。其余各点在卷绕过程中均与槽筒表面产生滑移。如图所示，在传动点Ｂ的右边，各点的圆周速度大于槽筒表面线速度，并受到槽筒对它的阻动摩擦力矩作用；在Ｂ点左边，情况正好相反，受到驱动摩擦力矩作用。Ｂ点与槽筒表面做纯滚动，Ｂ点到筒子轴心线的距离称为传动半径ρ，筒子与槽筒（或滚筒）的传动比如下：
ｉ＝Ｒ/ρ
  U" F# J* v/ @5 I$ m) P式中：Ｒ———槽筒（或滚筒）的半径。
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圆锥形筒子传动半径图

由于传动点Ｂ靠近筒子大端一侧，于是筒子小端与槽筒之间存在较大的表面线速度差异，卷绕在筒子小端处的纱线与槽筒的摩擦比较严重，当络卷细特纱时，易在筒子小端产生纱线起毛、断头。将槽筒设计成略具锥度的圆锥体，如ＳｃｈｌａｆｈｏｒｓｔＧＫＷ 自动络筒机３°２０′的圆锥形槽筒，小端纱线磨损情况有所改善。另外，减小圆锥形筒子的锥度，亦是减少小端纱线磨损的一个措施，将锥顶角之半从９°１５′改为５°５７′，能使筒子小端与槽筒之间的摩擦滑溜率从５７％减小到１６％。
# O$ }2 N4 a5 T" n+ U9 s, h为减少空筒卷绕时小端纱线过度的擦伤（空筒时Ｂ点距小端最远），采取让筒子与槽筒表面脱离的措施，待筒子卷绕到一定纱层厚度之后，方始接触。以锭轴传动的卷绕机构络卷圆锥形筒子时，锭轴直接传动筒子，导纱器引导纱线进行导纱运动，纱线所受磨损较小，利于长丝的络筒卷绕。

３．其他形状的筒子　
1 H1 m" s% g3 ?  P纺织生产中还应用许多其他形状的筒子，如双锥端圆柱形筒子、三圆锥筒子等，如图所示。

其他形状的筒子

（１）双锥端圆柱形筒子。双锥端圆柱形筒子采用精密卷绕方式，能形成交叉卷绕和平行卷绕两种卷绕形式。卷绕中，导纱器做变幅导纱运动，随筒子直径增大，导纱器动程逐渐减小，在筒子两端形成圆锥体，圆锥体的锥顶角为１４０°～１５０°。筒子中部与筒管一样，呈圆柱形。由于变幅导纱的原因，不仅筒子结构比较稳定，而且筒子两端纱线折回点的分布较均匀，筒子两端与中部的卷绕密度比较一致。平行卷绕的双锥端圆柱形筒子，由于筒子结构稳定、卷绕密度高且均匀，因此被广泛用做合纤长丝的筒子卷装，筒子质量可达５ｋｇ。
) R  t3 S1 i/ @8 E/ B" r（２）三圆锥筒子。三圆锥筒子又称菠萝筒子，它不仅卷装结构稳定，而且卷装容量大，每只筒子质量可达５～１０ｋｇ，因此用于合纤长丝的卷绕。精密卷绕而成的筒子两端形成锥体，纱线不易松塌。筒子中部呈锥体，有利于纱线的退绕，锥体的锥顶角之半为３°３０′。
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