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也不利于高速。于是人們將防氣流擴(kuò)散裝置與鋼筘合二為一，發(fā)明了異形筘。異形筘的筘槽與主噴嘴對(duì)準(zhǔn)，引緯時(shí)，緯紗與氣流沿筘槽前進(jìn)。由于這種引緯型式在寬幅、高速和品種適應(yīng)性等方面優(yōu)勢(shì)明顯，為噴氣織機(jī)廣泛采用。
一、噴氣引緯原理
（一）射流的性質(zhì)
壓縮氣流從圓形噴嘴射出時(shí)即形成圓射流，它具有“噴射成束”的特點(diǎn)，噴嘴噴出的氣流速度為100～200m/s，當(dāng)它們一旦接觸周?chē)諝鈺r(shí)，靠近射流邊界上的微團(tuán)便要與相鄰的靜止空氣發(fā)生混合，其結(jié)果是射流將自己的一部分動(dòng)量傳給周?chē)目諝?，使部分原?lái)靜止的空氣被射流帶動(dòng)向前運(yùn)動(dòng)（稱之為射流的卷吸作用），與此同時(shí)還使部分原來(lái)靜止的空氣獲得較低的垂直于射流軸向的速度而緩慢地運(yùn)動(dòng)（稱之為射流的擴(kuò)散作用），這種現(xiàn)象沿射流的行進(jìn)方向一直發(fā)生下去，導(dǎo)致射流能量的逐漸耗散，速度越來(lái)越低，射流截面也越來(lái)越大。
圖8-28所示為圓射流的結(jié)構(gòu)圖，圖中Ｏ為射流的極點(diǎn)，射流以軸線ＯＸ為對(duì)稱軸，并沿

圖8-28? 圓射流結(jié)構(gòu)
邊界ae和bf擴(kuò)散成圓錐體，a、b之間的距離為噴嘴直徑d0，α稱為射流擴(kuò)散角。在射流錐體中，除abc叫做射流的核心區(qū)外，其余部分叫做混合區(qū)，核心區(qū)內(nèi)各點(diǎn)的流速相等，均等于噴口的流速v0，圓射流的擴(kuò)散角一般為12°~15°，其核心區(qū)長(zhǎng)度s0為：
?????????????????????????????? （8-12）
式中：——噴嘴直徑；
——噴嘴紊流系數(shù)，圓形噴嘴為0.07；
?????? ——實(shí)驗(yàn)常數(shù)，圓射流為0.035。
過(guò)了核心區(qū)之后的射流，在同一截面上速度分布的規(guī)律是越接近于軸線位置的速度越大，且射流軸線上的流速可用下面的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：
??????????????????????????????? （8-13）
式中：——距噴嘴出口為x處的射流中心點(diǎn)流速； <

——噴嘴出口處中心點(diǎn)流速；
——噴嘴紊流系數(shù)（因噴嘴特性而異）；
——噴嘴出口處直徑。
若以單個(gè)主噴嘴引緯型式為例，噴嘴直徑d0＝11mm，則射流軸線上的速度變化特征如圖8-29所示，在核心區(qū)長(zhǎng)度范圍內(nèi)，軸心速度相等，在這之后流速下降很快，當(dāng)x=360mm

圖8-29? 射流軸心氣流速度的衰減
時(shí)，軸心的流速只有原來(lái)的，而在s=740mm處，只有原來(lái)的，難以滿足引緯要求，需設(shè)置防氣流擴(kuò)散裝置。
對(duì)于圓形噴嘴，可根據(jù)圖8-28求出距噴口x處的射流截面直徑dx的大小。由圖中幾何關(guān)系可得：
?????????????????????? （8-14）
若α取中間值13.5°，則

以上討論的是圓射流的特性，若氣流從矩形或橢圓形孔口噴射出來(lái)，則稱之為扁射流，它的結(jié)構(gòu)特征和參數(shù)計(jì)算與圓射流不同，較為復(fù)雜。
在采用接力引緯的噴氣織機(jī)上，主噴嘴和輔助噴嘴射流軸線之間呈一定夾角，兩者的射流在合流時(shí)發(fā)生碰撞，為使兩股射流碰撞后的能量損失小而利用率高，主噴嘴和輔助噴嘴之間的夾角應(yīng)小些，使合流后的射流更有利于引緯。
（二）氣流引緯時(shí)緯紗的受力
緯紗在射流的控制下運(yùn)動(dòng)，緯紗所受的射流牽引力為：
?????????????????? （8-15）
式中：——?dú)饬鲗?duì)紗線的摩擦系數(shù)（在0.025～0.033之間，根據(jù)紗線的表面性質(zhì)確定）；
——空氣密度（kg/m3）；
——作用在單元紗段上射流流速（m/s）；
——單元紗段的飛行速度（m/s）；
——單元紗段的直徑（m）；
——單元紗段的長(zhǎng)度（m）。
由上式可知，在其它條件相同時(shí)，Cf值愈大的紗線，氣流對(duì)緯紗的摩擦牽引力也大。實(shí)驗(yàn)表明：空氣阻力系數(shù)Cf與纖維種類(lèi)、紗線表面的毛茸程度有關(guān)，如纖維表面光滑、紗身毛茸少的紗線的Cf

值較小，反之則較大。
上式中的πＤｄl是受氣流牽引的紗線微段的表面積，表面積愈大，紗線受到的摩擦牽引力也愈大，即紗線直徑粗時(shí)，紗線受到的摩擦牽引力大。紗線受到的摩擦牽引力，還與氣流和緯紗的相對(duì)速度的平方成正比。在引緯開(kāi)始時(shí)，氣流速度很大，而緯紗處于靜止?fàn)顟B(tài)，故兩者的相對(duì)速度最大。隨引緯的進(jìn)行，氣流速度因擴(kuò)散作用越來(lái)越低，而緯紗速度越來(lái)
越高，故氣流和緯紗的相對(duì)速度下降，對(duì)應(yīng)的緯紗所受的摩擦牽引力減小，但受氣流牽引的
紗線長(zhǎng)度在增加，且增加得很快，兩者增長(zhǎng)的結(jié)果使Ｆ開(kāi)始時(shí)迅速增加，經(jīng)歷一段時(shí)間后，
Ｆ不再有明顯的增加。
實(shí)際引緯時(shí)，緯紗除了受到氣流的摩擦牽引力外，還受到阻力的作用，阻力主要是緯紗進(jìn)噴嘴之前與導(dǎo)紗器的摩擦引起的。
在噴氣引緯時(shí)，緯紗飛行速度的平均值已突破50m/min，緯紗飛行速度的大小和變化特征與引緯時(shí)氣流速度的大小和變化特征密切相關(guān)。氣流與緯紗速度的理想配合應(yīng)為：緯紗飛行速度ｕ盡量接近ｖ，但又不超過(guò)ｖ，這樣既能保證緯紗以高速飛行，縮短緯紗的飛行時(shí)間，又能保證緯紗挺直。在接力引緯的噴氣織機(jī)上，由于氣流能按需要得到及時(shí)補(bǔ)充，使氣流速度的波動(dòng)范圍小，（ｖ－ｕ）的差值變化也小到更加理想的程度，如圖8-30所示，從而為提

圖8-30? 噴氣織機(jī)（ｖ－ｕ）的差值變化
高噴氣引緯質(zhì)量和增加引緯幅寬，提供了良好的條件。
二、噴氣引緯裝置
（一）主噴嘴
緯紗經(jīng)儲(chǔ)緯定長(zhǎng)裝置后到達(dá)主噴嘴，通過(guò)進(jìn)紗孔進(jìn)入主噴嘴，主噴嘴與壓縮空氣管相通，因此它是用來(lái)直接噴射緯紗的。在單噴嘴織機(jī)上完全靠它完成引緯，主噴嘴的尺寸較大，結(jié)構(gòu)也較簡(jiǎn)單；而在接力引緯的噴氣織機(jī)上，主噴嘴的直徑較小，一般只有6mm左右，噴嘴的結(jié)構(gòu)卻更為復(fù)雜和精密，以獲得理想的射流。
主噴嘴有多種結(jié)構(gòu)形式，其中應(yīng)用極為普遍的一種為組合式噴嘴，它的結(jié)構(gòu)如圖

8-31所示。組合式噴嘴由噴嘴殼體1和噴嘴芯子2組成。壓縮空氣

圖8-31? PAT型噴氣織機(jī)主噴嘴結(jié)構(gòu)示意圖
1－噴嘴殼體? 2－噴嘴芯子? 3－導(dǎo)紗孔? 4－進(jìn)氣孔? 5－整流室? 6－環(huán)形氣室? 7－環(huán)狀柵形縫隙
由進(jìn)氣孔4進(jìn)到環(huán)形氣室6中，形成強(qiáng)旋流，然后經(jīng)過(guò)噴嘴殼體和噴嘴芯子之間環(huán)狀柵形縫隙7所構(gòu)成的整流室5，整流室截面的收縮比是根據(jù)引緯流速的要求來(lái)設(shè)計(jì)的。整流室的環(huán)狀柵形縫隙起“切割”旋流的作用，它將大尺度的旋流分解成多個(gè)小尺度的旋流，使垂直于前進(jìn)方向的流體的速度分量減弱，而前進(jìn)方向的速度分量加強(qiáng)，達(dá)到整流目的。
在B處匯集的氣流，將導(dǎo)紗孔3處吸入的緯紗帶出噴口C。BC段為光滑圓管，稱為整流管，對(duì)引緯氣流進(jìn)一步整流，當(dāng)整流段長(zhǎng)度與管徑之比大于6～8時(shí)，整流效果較好，從主噴嘴射出的射流擴(kuò)散角小，集束性好，射程也遠(yuǎn)。
噴嘴芯子在噴嘴殼體中的進(jìn)出位置可以調(diào)節(jié)，使氣流通道的截面積變化，從而改變射流的出流流量。
雖然主噴嘴將緯紗送出的距離較短，但有輔助噴嘴的接力作用，從而保證了引緯的要求。
主噴嘴出口到防氣流擴(kuò)散裝置的距離不能太大，否則射流截面直徑因擴(kuò)散將大于防氣流擴(kuò)散裝置的直徑，使相當(dāng)部分的氣流不能進(jìn)入防氣流擴(kuò)散裝置。根據(jù)前面的公式，距離x應(yīng)小于（ｄx－ｄ0）/4.8。
主噴嘴的固裝有兩種型式，一種是主噴嘴固定在機(jī)架上，不隨筘座一起前后擺動(dòng)，即分離式，最初幾乎所有的噴氣織機(jī)都采用這種方式，為使主噴嘴在引緯時(shí)能與管道片的孔或筘槽對(duì)準(zhǔn)，要求筘座在后止點(diǎn)有相當(dāng)長(zhǎng)的相對(duì)靜止時(shí)間，這會(huì)使筘座運(yùn)動(dòng)的加速度增大，不利于車(chē)速提高，加之筘座相對(duì)靜止期間筘座仍有少量位移，這會(huì)造成防氣流擴(kuò)散裝置內(nèi)的氣流壓力出現(xiàn)駝峰，易造成緯紗頭端的卷曲飛舞。另一形式是主噴嘴固裝在筘座上，隨筘座一起前后擺動(dòng)，它可以保證噴嘴與筘槽或管道片始終對(duì)準(zhǔn)，允許的引緯時(shí)間角延

長(zhǎng)，加之筘座無(wú)需靜止時(shí)間，打緯運(yùn)動(dòng)的加速度小，從而有利于寬幅、高速，同時(shí)可降低引緯所需的氣壓和耗氣量。目前一些先進(jìn)的噴氣織機(jī)上在活動(dòng)的主噴嘴之前，還附加一只輔助的固定噴嘴，可以使進(jìn)入主噴嘴的緯紗更為穩(wěn)定。
（一）防氣流擴(kuò)散裝置
防氣流擴(kuò)散裝置有兩種，一種是管道片，另一種是異形筘。管道片組成管道，管道片之間要留有間隙以容納經(jīng)紗，在管道片的徑向開(kāi)有脫紗槽，以便完成引緯后，緯紗從管道中脫出留在梭口中。常見(jiàn)的管道片如圖8-32所示，管道片上方的開(kāi)口部分供引緯完成后，緯紗從

圖8-32? 各種管道片的形狀
管道片脫紗槽中脫出，留在梭口中。管道片防氣流擴(kuò)散效果好，但對(duì)經(jīng)紗干擾重，筘座動(dòng)程大不利于高速，因此新型噴氣織機(jī)上都采用異形筘防氣流擴(kuò)散。
異形筘也稱槽筘，其筘片如圖8-33所示。主噴嘴與筘槽對(duì)準(zhǔn)，噴出的氣流牽引緯紗在這

（a）???????????????????????? （b）
圖8-33? 異形筘的形狀
種特殊筘齒的凹槽內(nèi)通過(guò)梭口。因此，在引緯時(shí)，筘槽必須位于梭口中央，如圖8-33（a）所示，而到打緯時(shí)織口接觸筘槽上部，緯紗被打入織口，如圖8-33（b）所示。顯然異形筘防氣流擴(kuò)散的效果不及封閉較多的管道片組成的管道，但它能適應(yīng)高經(jīng)密織物的制織，并為織機(jī)高速提供了可能。
筘片的槽口十分光滑，槽口的高度和寬度各為6mm左右，梭口滿開(kāi)的尺寸也很小，在鋼筘處的梭口高度（即有效梭口高度）只有15mm左右，鋼筘打緯的動(dòng)程也只有35mm，這些均有利于織機(jī)的高速。筘齒的密度和間隙與普通筘一樣，按上機(jī)筘幅和每筘穿入數(shù)確定筘號(hào)。
（二）輔助噴嘴
為在噴氣織機(jī)上實(shí)現(xiàn)寬幅和高速，必須采用接力引緯方式，靠輔助噴嘴補(bǔ)充高速氣流，保持氣流對(duì)緯紗的牽引作用。在異形筘防氣流擴(kuò)散的噴氣織機(jī)上采用的輔助噴嘴，它單獨(dú)安裝在異形筘筘槽的前

方，氣流從調(diào)節(jié)閥輸出后，進(jìn)入電磁閥氣室中心，電磁閥開(kāi)啟后，氣流通過(guò)軟管進(jìn)入輔助噴嘴內(nèi)腔，將氣流噴出。
輔助噴嘴的噴孔大致可分為單孔型和多孔型。單孔型輔助噴嘴的圓孔直徑在1.5mm左右，而后發(fā)展起來(lái)的多孔型的孔徑在0.05mm左右。多孔型較典型的有19孔輔助噴嘴，19只孔分５排分布，各排的孔數(shù)分別為3、4、5、4、3只。多孔型還有設(shè)置成放射條狀或梅花狀的。就噴出氣流的集束性而言，多孔型要比單孔型理想，這是因?yàn)檩o助噴嘴的壁厚很薄，而壁厚和孔徑之比＜１時(shí)，氣流的噴射錐角增大，集束性也差。在壁厚一定的情況下，用多個(gè)微孔取代單個(gè)圓孔將有助于增大壁厚與孔徑之比值，提高了氣流的集束性。
輔助噴嘴上噴孔所在的部位通常是微凹的，這樣可防止噴孔的毛頭刺破或刮毛經(jīng)紗。輔助噴嘴的噴射角度與主射流的夾角要小，約9°左右，這使得兩股射流碰撞后的變化率小，可充分利用合流后的氣流速度。輔助噴嘴固裝在筘座上，其間距取決于主射流的消耗情況，一般在靠近主噴嘴的前、中段較稀，而后段較密，這樣有助于保持緯紗出口側(cè)的氣流速度較大，減少緯縮疵點(diǎn)。
用了輔助噴嘴后大大地增加了噴氣引緯的耗氣量，為節(jié)約壓縮空氣，一般采用如圖8-34

圖8-34? 多噴嘴分組接力噴氣
所示的分組依次供氣的方式，一般2～5只輔助噴嘴成一組，由一只閥門(mén)控制，各組按緯紗行進(jìn)方向相繼噴氣?？刂浦鲊娮旌洼o助噴嘴的閥門(mén)均為電磁閥，電磁閥對(duì)噴射時(shí)間調(diào)節(jié)方便，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。在噴氣織機(jī)上所采用的電磁閥具有工作頻率高、響應(yīng)快的特性，以適應(yīng)織機(jī)的高速。
在一些噴氣織機(jī)的出口側(cè)外加裝一只特殊的輔助噴嘴，也稱延伸噴嘴，它的作用是拉伸引緯結(jié)束時(shí)的緯紗，可有效減少噴氣引緯緯縮疵點(diǎn)。
（三）供氣裝置
制備高質(zhì)量壓縮空氣的空氣壓縮系統(tǒng)如圖8-35所示?？諝鈮嚎s機(jī)1將空氣壓入儲(chǔ)氣罐2。

圖8-35? 空氣壓縮

系統(tǒng)示意圖
1－空氣壓縮機(jī)? 2－貯氣罐? 3－干燥器? 4－主過(guò)濾器? 5－輔助微粒過(guò)濾器? 6－微粉霧過(guò)濾器
由空氣壓縮機(jī)作用，空氣壓力被提高到7×105Pa（該壓力可調(diào)），空氣溫度也上升到40℃。這時(shí)，空氣中的大量水分凝結(jié)為冷凝水，由儲(chǔ)氣筒的排水管中排出，空氣中90%以上水分被排除。空氣壓縮機(jī)有活塞式、螺桿式和渦輪式三種，目前以螺桿式和渦輪式應(yīng)用較為廣泛?？諝鈮嚎s機(jī)又可分為加油式和不加油式，相應(yīng)地產(chǎn)生了含油和不含油壓縮空氣。
儲(chǔ)氣罐2作為織造車(chē)間的壓縮空氣供氣源，應(yīng)具有很大的容氣量，它衰減了來(lái)自空氣壓縮機(jī)的空氣壓力脈動(dòng)，使供氣壓力保持穩(wěn)定。同時(shí)，空氣在儲(chǔ)氣罐內(nèi)流動(dòng)緩慢，讓水分和一些有害雜質(zhì)能從中分離出來(lái)。
儲(chǔ)氣罐流出的壓縮空氣經(jīng)干燥器3進(jìn)一步除去水分，通常采用的是冷凍式干燥器。壓縮空氣被冷卻到20℃，于是水分被進(jìn)一步冷凝出來(lái)，經(jīng)干燥器之后，空氣中99.9%的水分被排除，其大氣壓露點(diǎn)溫度降為-17℃。
主過(guò)濾器4對(duì)來(lái)自干燥器的壓縮空氣進(jìn)行過(guò)濾。主過(guò)濾器的過(guò)濾材料為陶瓷，過(guò)濾精度達(dá)3～5μm，過(guò)濾對(duì)象是粒子較大的水、油、雜質(zhì)。經(jīng)過(guò)濾后，空氣中3～5μm以上的雜質(zhì)和99%的含油被除去。
過(guò)濾精度為0.3～1μm的輔助微粒過(guò)濾器5和過(guò)濾精度為0.01μm的微粉霧過(guò)濾器6，其過(guò)濾目的主要是除去經(jīng)過(guò)主過(guò)濾器過(guò)濾后壓縮空氣中殘留的油分，使空氣含油量幾乎下降為零，同時(shí)把相應(yīng)尺寸的雜質(zhì)微粒過(guò)濾出來(lái)。使用蝸輪式和不加油螺桿式空氣壓縮機(jī)時(shí)，由于壓縮空氣中不含油分，因此輔助微粒過(guò)濾器和微粉霧過(guò)濾器可以不用，或者只使用輔助微粒過(guò)濾器。經(jīng)這種流程生產(chǎn)的壓縮空氣能滿足噴氣織機(jī)用壓縮空氣的干燥、無(wú)油要求。
三、噴氣織機(jī)的混緯與多色緯制織
噴氣織機(jī)在制織多色緯時(shí)，每一種緯紗需要配置一只主噴嘴，以防紗線之間的纏繞，且要使每一只主噴嘴與防氣流擴(kuò)散裝置對(duì)準(zhǔn)，以達(dá)到良好的

防擴(kuò)散效果。由于異形筘的筘槽尺寸較小，在多個(gè)主噴嘴的情況下，難以保證每個(gè)主噴嘴噴射的氣流都處于筘槽中的最佳位置，
因此，對(duì)多色緯制織，噴氣織機(jī)不及劍桿織機(jī)。同片梭織機(jī)一樣，噴氣織機(jī)目前較為成熟的
最大色緯數(shù)為四種，此外還有兩色任意引緯（可用來(lái)混緯）。
圖8-36為JAT500型噴氣織機(jī)上兩色任意順序織造的控制系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)很簡(jiǎn)單。兩只

圖8-36? 噴氣織機(jī)兩色織造控制系統(tǒng)
1－操作鍵盤(pán)? 2－微機(jī)控制系統(tǒng)? 3－儲(chǔ)緯控制器? 4、5－主噴嘴
主噴嘴4、5挨在一起，通過(guò)各自的儲(chǔ)緯控制器３供緯，上機(jī)時(shí)，需將引緯順序由操作鍵盤(pán)
１輸入微機(jī)控制系統(tǒng)２。在織造過(guò)程中，由微機(jī)控制在相應(yīng)的時(shí)刻打開(kāi)與色緯排列對(duì)應(yīng)的主
噴嘴的電磁閥，引入該種緯紗，而另一只噴嘴的電磁閥未被打開(kāi)，不引緯。噴氣織機(jī)上四色緯織造的控制也類(lèi)似。
四、噴氣引緯的品種適應(yīng)性
噴氣引緯以慣性極小的空氣作為引緯工質(zhì)，并且引緯工質(zhì)單向流動(dòng)，因此織機(jī)車(chē)速很高，具有高入緯率的特點(diǎn)（可達(dá)2000m/min以上），實(shí)現(xiàn)了高速高產(chǎn)，織機(jī)的占地面積也小。
隨著噴氣引緯技術(shù)的迅速發(fā)展，噴氣引緯的品種適應(yīng)性和產(chǎn)品質(zhì)量也得到了相應(yīng)的提高，可用于輕薄直至重厚各種類(lèi)型的織物加工，緯紗能選擇4～6色，原料主要為短纖紗和化纖長(zhǎng)絲。噴氣引緯特別適宜于細(xì)薄織物加工，在生產(chǎn)低特高密單色織物時(shí)具有明顯的優(yōu)勢(shì)。
與劍桿引緯機(jī)構(gòu)和片梭引緯機(jī)構(gòu)相比，噴氣引緯機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、零件輕巧、振動(dòng)也小，可以采用非分離式筘座，將引緯部件直接安裝在筘座上，隨同筘座擺動(dòng)，這為連桿式打緯機(jī)構(gòu)的使用創(chuàng)造了條件。連桿式打緯機(jī)構(gòu)為低副傳動(dòng)，共軛凸輪打緯機(jī)構(gòu)為高副傳動(dòng)。因此，連桿式打緯機(jī)構(gòu)加工比較方便，零件磨損較少。由于前述原因，噴氣織機(jī)的價(jià)格較低（為相同裝備水平的劍桿織機(jī)價(jià)格80%～90%左右），投資成本較少。 <

噴氣引緯產(chǎn)量高、質(zhì)量好、成本低，十分適宜于面大量廣的單色織物生產(chǎn)，經(jīng)濟(jì)效益較好。采用管道式噴氣引緯，進(jìn)行需求量極大的中檔和部分高檔織物的中速生產(chǎn)，則經(jīng)濟(jì)效益和節(jié)能效果較為明顯。
噴氣引緯屬于消極引緯方式，引緯氣流對(duì)某些緯紗（如粗重結(jié)子線、花式紗等）缺乏足夠的控制能力，容易生產(chǎn)引緯疵點(diǎn)。氣流引緯對(duì)經(jīng)紗的梭口清晰度也有很?chē)?yán)格的要求，在引緯通道上不允許有任何的經(jīng)紗阻檔，否則會(huì)引起緯停關(guān)車(chē)，影響織機(jī)效率。應(yīng)該注意：噴氣織造的高速度和經(jīng)紗高張力特點(diǎn)（經(jīng)紗高張力有利于梭口清晰）對(duì)經(jīng)紗的原紗質(zhì)量和前織準(zhǔn)備工程的半成品質(zhì)量有很高的要求。