扁丝编织土工布按织造设备的类型可分为：平织机、圆织机、片梭织机、剑杆织机等。其中，圆织机和片梭织机使用的较多。本节重点介绍圆织机，而片梭织机将在第二节中介绍。

（一）圆织机基本织造方法

圆织机是将经丝和纬丝进行交织，而织造出编织土工布。

圆织机在织造时，经丝架上的经丝由送经机构进入开口机构，并均匀地排列在尺码环的圆周上。开口机构将所有的经丝在圆周上形成若干个阶梯形梭口（即由若干把梭子决定），并沿四周逐步开口。当一把梭子在推进器的推动作用下通过一个梭口时，纬丝从梭腹中的纬丝管上切向退出，经压纬杆（轮）等引入织口，而梭子通过后，经丝形成的梭口立即闭合并交织，再形成供下一个梭子通过的新梭口。这样反复进行，主转盘每转一圈，就引入若干根纬丝（即由圆织机的梭数确定，如四梭则引入4根纬丝，八梭则引入8根纬丝，十二梭则引入12根纬丝等等），此时卷取机构卷取一定量的织物，送经机构也进出一定量的经丝。织物也就不断地织造出来，形成布卷。

（二）圆织机织造设备及工艺

圆织机的种类很多，按棕带分为：棕框式、齿条式、棕绳式、棕带式等^[8]；按凸轮鼓分为：单曲线、双曲线；按梭子分为：无梭轮梭子、有梭轮梭子；按梭子数分为：四梭、六梭、八梭、十梭、十二梭、十四梭等等。

1.圆织机的织造设备

（1）按结构分

由主机体、自动控经器、经丝架、卷布机、控制柜五大部分组成，如图2-1-18所示。

图2-1-18 圆织机结构图^[7]

1—摩擦辊B2—摩擦辊A3—卷布机 4—经丝筒管 5—经丝架 6—一字扣导丝辊 7—一字扣 8—导丝轮 9—连经辊 10—主轴皮带轮、同步皮带轮 11—电动机减速器 12—凸轮鼓 13—控制柜 14—布卷 15—托布辊 16—提取辊 17—压辊 18—提取减速器 19—竖轴 20—尺码环 21—按钮开关 22—滑杆 23—滑块

①主机体：由机架、驱动装置、纬密变换装置、自动张力调整装置、搭棚装置、梭子推进装置、梭子、尺码环装置、提取装置、凸轮鼓十个装置组成。织造功能大都在主机上完成。

②自动控经器：按照一定的织速要求不断地向主机输送经丝。

③经丝架：按织物要求排列经丝，供给主机织造。

④卷布机：按一定纬密速度对织物进行收卷。

⑤控制柜：控制机器起动、点动、送经、收卷速度、断经断纬、经丝张力、自动停车。

（2）圆织机按工作原理分

由送经系统、开口系统、引纬系统、提取收卷系统、控制系统五大主要系统组成，还有润滑系统等辅助系统。

1）送经系统

由经丝架、经丝筒管、托盘、导丝瓷孔板、一字扣（垂落条）、导丝扣（导梳片），迭经辊、导丝辊等组成，如图2-1-18所示。

送经系统的作用是将经丝有规则地排列，并使经丝保持适当稳定的张力，均匀地将经丝送入织口。进经系统有主动送经和被动送经两种。主动送经的优点是减轻卷取系统对布以及全部经丝的牵引力，减少经丝的摩擦磨损状况，降低经丝的张力；缺点是增加动力能耗、设备复杂、造价增高等。

2）开口系统

由强力棕带（棕框）、凸轮鼓、滑杆、滑块，压紧块、搭棚滚筒、跳杆调节器等组成。

开口系统的作用是将圆周上按工艺排列的每一根经丝，按设定的各自轨迹进行上下运动，形成梭口，供梭子运行并引入纬丝，并与经丝交织成织物。

开口系统的工作原理，如图2-1-19所示。当电动机驱动主轴17旋转时带动凸轮鼓15，轮带16转动，由于滑块13、滑块轮18嵌在轮带上，而轮带16圆周上有曲线，如图2-1-20所示，所以滑块13在滑杆14导向作用下做上下运动。棕带（棕框）12由连接件（压紧件）10紧固，棕带（棕框）12在滑块上受搭棚滚筒导向做上下运动，由于轮带曲线作用，滑块在轮带的最高平面上时，里片棕带的棕丝4在最高点，外片棕带的棕丝在最低点。当轮带旋转改变方向后，滑块在轮带的最低平面上时，里片棕带的棕丝也在最低点，外片棕带的棕丝在最高点。二片棕带（框）最高点和最低点之差，称梭口的高度。

图2-1-19 圆织机开口系统工作原理图^[7]

1—内尺码环 2—外尺码环 3—扣门 4—棕丝 5—跳杆 6—导电铜棒 7—副簧 8—副簧支架 9—主簧 10—连接件（压紧件）11—搭棚滚筒 12—棕带（或棕框）13—滑块 14—滑杆 15—凸轮鼓 16—轮带 17—主轴 18—滑块轮

从图2-1-20中可以看出四梭圆织机轮带由二高二低的曲线组成。即在旋转过程中形成四个棱口供四把梭子顺利通过（六梭、八梭、十梭、十二梭、十四梭圆织机也是同样原理）。圆织机主轴连续不断旋转，上层下层不断形成阶梯形，在上层下层变化中需开口完成经丝纬丝交织而形成织物。

图2-1-20 四梭圆织机轮带曲线展开图^[7]

3）引纬系统

由推进盘、摩擦轮、推进轮、若干把梭子、纬线张力调节器等组成。

引纬系统的作用是将梭中的纬丝引入织口，即通过压纬杆（轮）将纬丝压入织口。

梭子在编织过程中起着极其重要的作用，关系到织物门幅、布的质量以及开台率的高低。梭子的工作原理，如图2-1-21梭子结构所示。纬丝筒管9安装在筒管座12与离心开关15之间，纬线从正面引入外导杆14，进入撑条3、瓷眼6，通过丝导柱5A，再引入绝缘轮5，而外导杆将梭口扩大使经丝张紧，保障经丝不被扎住拉断。尾轮1在推进轮推动下梭子围绕尺码环旋转，棱轮11，在上下门环之间轨道中逆时针转动，每转动一周纬丝长度大致同内尺码环周长相同。由于受纬丝包大小影响，拉力刷10在小拉簧作用下调节纬线张力，使纬丝在编织过程中始终保持梭子纬丝包张力相对平衡，然后绝缘轮将纬丝排进织物中。

图2-1-21 梭子结构图^[7]

1—尾轮 2—梭牧尾 3撑条 4—倒顺螺丝 5—绝缘轮 6—瓷眼 7—连接销 8—夹架 9—纬丝筒管（包）10—拉力刷（导电刷）11—梭轮 12—筒管座、梭底（体）13—张力刷 14—外导杆 15—离心开关 16—连接销 5A—丝导柱

4）收卷系统

由纬密变换器、竖轴、蜗轮减速器、万向节提升棍、尺码环、扩张器、卷布机等组成。

收卷系统的作用是将引离已制成的圆筒布（或破幅布）收卷，并将经架上的经丝引到织口，同时还构成工艺要求的纬密。圆织机的收卷机构有两种方式：一种是卷轴收卷；另一种是摩擦收卷（如图2-1-18所示）。卷轴收卷用轴芯装设收卷筒芯收卷，收卷力大，收卷的布卷量较多，直径大，但其张力要经常调整，卸卷上布麻烦。摩擦收卷采用收卷的筒管靠在一对转动的滚筒上，依赖这对滚筒的转动产生的摩擦力收卷，其收卷力小，收卷的布卷量少，要时常换卷，且易对织物有摩擦损伤，但其换卷方便，收卷平整。

5）控制系统

由主轴电动机，力矩电机、配电箱、按钮开关、断经断纬自动控制器、调压器、收卷线路控制箱、链条等组成。

控制系统的作用是保证圆织机稳定、可靠地运行。现代圆织机还配有微机控制装置。

断经断纬自动控制器工作原理如下：

①当经丝因丝的强度和机械故障断裂或经丝张力太松，跳杆在主副拉簧作用下（如图2-1-19所示）跳杆向导电铜棒倾斜，当接通时令圆织机停止；当经丝因强力太大太紧，大于副簧的拉力，跳杆则向经丝运动方向倾斜，由跳杆底部导电部分接通，令圆织机停止。

②当纬丝用尽或即将用尽纬丝筒管裸露时，张力刷接触丝与纬丝筒管接触（如图2-1-21所示），令圆织机停止；当纬丝包在运转过程中尚未用尽或筒管尚未裸露，纬丝断裂即离心开关停止旋转，接触令圆织机停止。

另外，断纬控制还有以下方法：即光电控制法、微电机控制法、磁力感应控制法等。

常州市恒力机械有限公司的十四梭圆织机（SBYZ-3600×14）的外观图如图2-1-22所示。采用直驱电机直接驱动平面凸轮机构，避免使用庞大的传动机构，具有高效、节能、降耗及低故障的特点。梭子采用滚轮形式，无须润滑、减少污染。高精度经丝张力自动控制，为优质基布提供良好的条件。人机界面操作：功能强大、集中控制、操作便捷。特别适用于编织土工布的生产加工。

图2-1-22 十四梭塑料圆筒编织机外观图（常州市恒力机械有限公司，2018年^[5]）

常州市恒力机械有限公司的圆织机系列技术参数如表2-1-14所示。

表2-1-14 常州市恒力机械有限公司的圆织机系列技术参数^[5](www.daowen.com)

2.圆织机的织造工艺

圆织机的织造工艺与普通平织机的织造工艺相比有两个突出的优点。一是纬丝沿纬筒管圆周切向退绕，扁丝的扁平面能整齐地编织在布面上，布面平整美观，纬向强度也有所提高。二是减少了传统织造业的整经、卷纬两个工序，拉丝工序生产出的圆筒管丝可直接上机织造。简化工序，减少工人，方便管理，加快生产周期。

（1）圆织机的织造工艺路线

经丝走向如下：

经丝→经架瓷眼→吊锤张力杆→第一筘→压紧辊→湿润辊→第二筘→主机圆周瓷眼→经停弹簧→棕眼→弧形筘→尺码环（会同引入的纬丝交织）→撑幅杆→牵引市辊→导布辊→卷布机。

纬丝走向如下：

纬丝→梭腹导丝叉杆→压纬杆前导丝瓷眼→探纬杆导丝瓷眼→压纬杆后导丝瓷眼→尺码环（会同经丝交织）→撑幅杆→牵引布辊→导布辊→卷布机。

（2）圆织机的工艺参数

圆织机的工艺参数有：经纬丝的线密度、经纬密度、圆筒布折径（或幅宽）、平方米单位面积质量、丝宽，总经根数、尺码环直径、纬密变换齿轮齿数、投梭率等。

①经纬丝的线密度。每千米长经丝或纬丝的质量（以g计），用tex表示。经纬丝的线密度与织成的圆筒布平方米单位面积质量、拉伸强度等有关。

②经纬密度。即每100mm宽的经向或纬向排列扁丝的根数。它与织物组织的紧密程度以及平方米单位面积质量、拉伸强度等有关。

③圆筒布折径（或幅宽）。反映织物的规格，与总经根数、尺码环直径等有关。

④织物每平方米质量的数值，以g计，反映织物的原材料成本，与拉伸强度、所用扁丝纤度、经纬密度等有关。

⑤丝宽，即排列在经向或纬向的扁丝的扁平面宽度，与织物组织的紧密度以及扁丝的线密度有关。

⑥总经根数。即布置入圆织机的全部经丝根数，与圆筒布折径，经向密度有关。

⑦尺码环，是圆织机织造一定规格圆筒布（即一定折径或幅宽）所必备的模具，其直径大小与圆筒布折径等有关。

⑧纬密变换齿轮，与纬向密度有关，其齿数是根据纬密数值确定的。

⑨投梭率（或投纬数），即每分钟引入多少根纬丝，反映该设备的生产能力，与产量有关。

（3）圆织机的尺码环直径确定

尺码环决定圆筒布折径（或幅宽）的大小。通常根据生产圆筒布的规格要求而选用尺码环，其计算式（2-9）：

式中 D——尺码环内直径，mm

W_R——圆筒布折径mm

π——3.1416

8——经验常数

由于圆筒布织口在尺码环的外圆周，离内圆周尚有一定距离，因此计算出的尺码环直径应略小一些。

（4）圆筒布总经根数的确定

总经根数由经向密度和圆筒布折径（或幅宽）而定。由于圆筒布为管状织物，在圆织机上织造，其总经根数必须是偶数，否则圆周上织物组织不能连续，不连续处会出现重经现象，总经根数通常根据经向密度和折径计算，其计算公式（2-10）：

式中 N——总经根数，根

D_R——圆布折径，mm

S——经向密度，根/100mm

（5）圆织机纬向密度的变换

圆织机在织造时，经常因规格的变换要改变纬向的密度，通常经过纬向密度变换齿轮的方法来实现，其计算公式（2-11）：

式中 K——纬向密度，根/100mm

Z₁——传动输入齿轮齿数

Z₂——传动输出齿轮齿数

a——常数（因设备类型而定）

常数a是在两齿轮处于相同齿数情况下的纬向密度。由于各类型设备的设计不同，其传动比、牵引辊直径等各不相同，故常数也不同。该常数可在各类型设备的实际生产中检测获得。如圆织机的常数a=41.2，由（2-11）式可计算出常用纬向密度的齿轮配对数据（如表2-1-15所示）。并在圆织机变换纬向密度时，选择变换齿轮。

表2-1- 15 LRW型圆织机常用变换齿轮配对表^[4]

3.圆织机常见工艺缺陷及排除措施

在圆织机的织造过程中，常出现一些疵点，其主要原因是：

①人为因素；

②设备故障或缺陷；

③原料缺陷；

④生产环境条件（即气候、温度、温度）。

其中前两个是主要的，后两个容易发现和纠正。

圆织机常见工艺缺陷及排除措施，综述如表2-1-16所示。

表2-1-16 圆织机常见工艺缺陷及排除措施^[4，7]

续表