陳祖英，桑敏敏，王 飛(同和紡織機(jī)械制造有限公司，江蘇 常州 213025)

數(shù)控一代毛紡集聚紡細(xì)紗機(jī)淺析

陳祖英，桑敏敏，王 飛
(同和紡織機(jī)械制造有限公司，江蘇 常州 213025)

為了解決傳統(tǒng)細(xì)紗機(jī)采用機(jī)械式牽伸結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工作量大、易出錯(cuò)的問題，介紹數(shù)控一代毛紡集聚紡細(xì)紗機(jī)的電子牽伸原理及傳動(dòng)裝置、集聚紡裝置的技術(shù)特點(diǎn)，并對(duì)新機(jī)型的紡紗質(zhì)量和產(chǎn)量進(jìn)行試驗(yàn)對(duì)比。指出：TH588型數(shù)控一代毛紡集聚紡細(xì)紗機(jī)具有電子牽伸、電子升降、觸摸屏數(shù)字控制及智能化管理等功能，可提高毛紡紗線和織物質(zhì)量；適紡性強(qiáng)，可適紡精紡機(jī)織紗、針織紗，適應(yīng)原料纖維長(zhǎng)度為65 mm～200 mm；牽伸部件經(jīng)部分改進(jìn)后，可適紡毛紡半精紡機(jī)織紗、針織紗，適應(yīng)原料纖維長(zhǎng)度為40 mm～85 mm，且能適應(yīng)羊毛、羊絨、絲、滌綸、腈綸、天絲等多種纖維的純紡與混紡。

毛紡細(xì)紗機(jī)；集聚紡；數(shù)控一代；電子牽伸；電子升降；機(jī)械式牽伸；低能耗

傳統(tǒng)紡織行業(yè)作為勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)，正面臨著招工困難、用工成本不斷攀升的困境。節(jié)能增效，降低用工成本，優(yōu)化設(shè)備性能，實(shí)現(xiàn)設(shè)備高端化、智能化、數(shù)控化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)高速、節(jié)能、環(huán)?；a(chǎn)已成為紡織機(jī)械升級(jí)換代迫在眉睫的一項(xiàng)重要任務(wù)，數(shù)控新一代集聚紡自動(dòng)落紗細(xì)紗機(jī)應(yīng)運(yùn)而生。

1 數(shù)控一代毛紡集聚紡細(xì)紗機(jī)

TH588J型毛紡集聚紡細(xì)紗機(jī)是集智能化、高速、高效、高質(zhì)量、節(jié)能、環(huán)保于一身的四羅拉負(fù)壓式集聚紡細(xì)紗機(jī)，去除了傳統(tǒng)環(huán)錠紡紗加捻三角區(qū)，在紗條加捻前改善了須條纖維的分布狀況，完善了須條結(jié)構(gòu)及排列，使纖維緊密集聚，減少紡紗毛羽，提高強(qiáng)力，顯著提升了紗線品質(zhì)和性能，有效地凈化了生產(chǎn)環(huán)境，也為后續(xù)加工工序提供了良好條件；同時(shí)可降低成本，提高毛紡原料利用率，提高紡紗效率，為生產(chǎn)高檔毛紡織品提供了有力保證。其優(yōu)化設(shè)計(jì)的集聚紡紡紗斷面，有利于提高成紗質(zhì)量，減少斷頭，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)和低能耗；具有電子牽伸傳動(dòng)、電子升降、觸摸屏數(shù)字控制和智能化管理功能，紡紗工藝參數(shù)在觸摸屏中設(shè)置，無需調(diào)換齒輪，方便快捷[1]；具有發(fā)明專利的毛紡細(xì)紗機(jī)傳動(dòng)裝置和新型鋼領(lǐng)板平衡系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)高速、節(jié)能、環(huán)保，減少用工。

2 數(shù)控一代毛紡集聚紡細(xì)紗機(jī)牽伸型式和技術(shù)特征

我國(guó)傳統(tǒng)細(xì)紗機(jī)一般采用機(jī)械式牽伸方式，即主電機(jī)通過帶輪傳動(dòng)主軸，再傳動(dòng)車頭齒輪箱，由齒輪箱傳動(dòng)前、中、后羅拉，實(shí)現(xiàn)牽伸傳動(dòng)、捻度傳遞、鋼領(lǐng)板升降傳動(dòng)，由主軸實(shí)現(xiàn)錠子傳動(dòng)[2]。這種傳動(dòng)方式結(jié)構(gòu)復(fù)雜，所用齒輪箱、軸、齒輪的制造成本及耗能大，工藝變換須通過交換齒輪來實(shí)現(xiàn)，其中使用了多對(duì)齒輪，牽伸倍數(shù)和捻度變換通過有級(jí)調(diào)節(jié)，無法滿足工藝要求，而且變換齒輪工作量大，繁瑣，費(fèi)時(shí)，易出錯(cuò)。

TH588J型數(shù)控一代毛紡集聚紡細(xì)紗機(jī)紡紗工藝參數(shù)在觸摸屏上設(shè)置，無需調(diào)換齒輪，變換工藝時(shí)只需設(shè)置粗紗定量(g/m)、牽伸倍數(shù)、捻度(捻/m)、紡紗號(hào)數(shù)(tex)、紡紗速度(10段變頻調(diào)速，r/min)，其余參數(shù)在電腦中已進(jìn)行了最優(yōu)化設(shè)計(jì)，紡織工藝參數(shù)調(diào)整只需1 min即可完成[3-4]。

新機(jī)型機(jī)械同步性好，采用電子牽伸、電子升降控制模式，將傳統(tǒng)的單電機(jī)傳動(dòng)改為多電機(jī)單獨(dú)傳動(dòng)模式，即將牽伸、捻度、鋼領(lǐng)板升降、錠子傳動(dòng)分開單獨(dú)傳動(dòng)，由PLC控制多個(gè)變頻或伺服電機(jī)，通過編碼器傳感技術(shù)進(jìn)行閉環(huán)控制來實(shí)現(xiàn)，確保細(xì)紗機(jī)在整個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的牽伸比和捻度比同步。由于多電機(jī)獨(dú)立傳動(dòng)，傳動(dòng)效率、牽伸效率均高于機(jī)械式細(xì)紗機(jī)，牽伸比、捻度比恒定，牽伸、捻度可以實(shí)現(xiàn)大范圍的無級(jí)精細(xì)變換，這些均是機(jī)械式細(xì)紗機(jī)無法實(shí)現(xiàn)的。常州三毛紡織集團(tuán)有限公司曾在同品種、同工藝紡紗條件下對(duì)比試驗(yàn)測(cè)定，新機(jī)型比B583型和EJ519型細(xì)紗機(jī)節(jié)能約5%～8%，噪聲降低約5 dB ～8 dB。

TH588J型數(shù)控一代毛紡集聚紡細(xì)紗機(jī)電子牽伸原理見圖1。

圖1 電子牽伸原理框圖

該機(jī)的傳動(dòng)裝置獲得了國(guó)家發(fā)明專利(專利號(hào)：201210193368.5)。大量試驗(yàn)表明，該機(jī)采用最優(yōu)化的毛紡集聚紡斷面設(shè)計(jì)，弱捻區(qū)小，導(dǎo)紗角大(85°～88°)，捻度傳遞良好，紡紗質(zhì)量好。其牽伸機(jī)構(gòu)采用最新設(shè)計(jì)的毛紡板簧加壓搖架配套板簧上銷，羅拉座角度為60°，采用邵爾A硬度為66度的高彈性免處理膠輥，鍍氟下銷，羅拉采用同和公司新一代超級(jí)高精度無機(jī)械波羅拉，新二代集聚紡異形管，紡紗產(chǎn)量高，質(zhì)量好，與國(guó)內(nèi)同類細(xì)紗機(jī)同工藝紡紗對(duì)比，錠速可提高500 r/min～800 r/min，紡紗產(chǎn)、質(zhì)量均有提高。

該機(jī)采用具有發(fā)明專利的四羅拉負(fù)壓式集聚紡裝置，可紡制高品質(zhì)毛紡紗線，采用下置式負(fù)壓吸管，車面整潔，清潔飛花方便，便于生頭。異形管負(fù)壓大小可通過變頻風(fēng)機(jī)自動(dòng)設(shè)定調(diào)節(jié)，60 Hz頻率范圍內(nèi)設(shè)定紡紗負(fù)壓值為2 kPa～3 kPa。網(wǎng)格圈張緊裝置使裝拆和更換網(wǎng)格圈方便，運(yùn)轉(zhuǎn)不跑偏，并經(jīng)抗靜電處理，不積灰，不粘花，可水洗，使用壽命長(zhǎng)。集聚區(qū)采用負(fù)牽伸(0.97倍～0.99倍)與三羅拉式正牽伸(1.05倍～1.06倍)相比，集聚效果更好。四羅拉式集聚紡穩(wěn)定性好，機(jī)械磨損少，可靠性好，與環(huán)錠紡紗相比，毛羽可降低70%以上，強(qiáng)力可提高10%以上，條干CV值可提高0.1%～0.2%，紡紗效果好。

3 紡紗質(zhì)量對(duì)比分析

數(shù)控一代毛紡集聚紡細(xì)紗機(jī)先后在常州三毛紡織集團(tuán)有限公司、浙江中鼎紡織有限公司、蘭州三毛實(shí)業(yè)股份有限公司等毛紡精紡、半精紡企業(yè)使用，測(cè)試數(shù)據(jù)見表1～表4。其中表1和表2數(shù)據(jù)由常州三毛紡織集團(tuán)有限公司提供，表3由浙江中鼎紡織有限公司提供，表4由蘭州三毛實(shí)業(yè)股份有限公司提供。從測(cè)試數(shù)據(jù)可以看出，TH588J型細(xì)紗機(jī)成紗條干CV值、細(xì)節(jié)、粗節(jié)、毛粒、毛羽和強(qiáng)力等技術(shù)指標(biāo)都有明顯改善[5]。

表1 TH588J型與EJ519型細(xì)紗機(jī)成紗質(zhì)量對(duì)比

項(xiàng)目W66242120texWTP744189ZZ12．5texTH588J型EJ519型2007烏斯特公報(bào)25%TH588J型B583C型2007烏斯特公報(bào)5%～50%條干CV/%17．0217．2217．0920．0720．2119．33～20．97細(xì)節(jié)/(個(gè)·km?1)68．077．0129．3(69．6，5%)495．0526．0442．5～653．8粗節(jié)/(個(gè)·km?1)22．028．031．1121．0128．0132．2～221．3棉結(jié)/(個(gè)·km?1)5．06．06．685．094．061．8～115．4斷裂強(qiáng)力/(cN·tex?1)148．3140．2144．7225．0204．0246．4～174．5毛羽指數(shù)H3．804．505．282．803．503．83～4．18錠間差異CVb/%1．61．81．7(50%)1．51．71．4～1．9

表2 TH588J型細(xì)紗機(jī)與德國(guó)緒森改造毛紡集聚紡成紗質(zhì)量對(duì)比

項(xiàng)目W66242114．7texWTP744189ZZ12．5texTH588J型緒森集聚紡2007烏斯特公報(bào)25%TH588J型緒森集聚紡2007烏斯特公報(bào)5%～50%條干CV/%18．0518．1418．3420．0220．1719．33～20．97細(xì)節(jié)/(個(gè)·km?1)248．0260．0285．7486．0503．0442．5～653．8粗節(jié)/(個(gè)·km?1)38．045．062．2118．0125．0132．2～221．3棉結(jié)/(個(gè)·km?1)6．07．010．981．088．061．8～115．4斷裂強(qiáng)力/(cN·tex?1)117．0112．0106．7228．0210．0246．4～174．5毛羽指數(shù)H4．404．605．142．803．403．83～4．18錠間差異CVb/%1．11．21．21．31．51．4～1．9

表3 TH588J型與EJM462型棉紡半精紡細(xì)紗機(jī)成紗質(zhì)量對(duì)比

項(xiàng)目C13I1729W?1100%羊絨11．9texW13Ⅱ1849?1100%19．5μm澳毛27．8texBS/W13H1617?4100%17．5μm絲光澳毛20．8texTH588J型EJM462型TH588J型EJM462型TH588J型EJM462型條干CV/%17．5217．6715．5815．8815．7216．01細(xì)節(jié)/(個(gè)·km?1)15216710010698109粗節(jié)/(個(gè)·km?1)7278178198157182棉結(jié)/(個(gè)·km?1)4352447373143斷裂強(qiáng)力/(cN·tex?1)65．3261．00105．9599．00100．4290．17錠間差異CVb/%2．122．382．943．652．523．06

表4 TH588J型、EJ519型及進(jìn)口IDEA型毛紡細(xì)紗機(jī)成紗質(zhì)量對(duì)比

序號(hào)加工地點(diǎn)紗批條干CV/%細(xì)節(jié)/(個(gè)·km?1)粗節(jié)/(個(gè)·km?1)毛粒/(?！?1)毛羽指數(shù)H機(jī)型1同和4W4401ZZ/1?115．916824292．97TH588J2同和4W5018Z/1?116．556534402．71TH588J3同和4WP80156?PT22．198051301482．74TH588J4同和4WP901920．0547042552．86TH588J5同和4WP9663?CA19．703321291482．40TH588J6本廠4W4401ZZ/1?116．669121273．76IEDA7本廠4W5018Z/1?116．769038343．27IEDA8本廠4WP80156?PT22．448462401363．05B5839本廠4WP901921．0668490762．85B58310本廠4WP9663?CA20．544451821663．66B58311同和平均18．880348．071．8084．02．80412本廠平均19．483417．697．7891．53．044 注：同粗紗、同工藝對(duì)比試驗(yàn)數(shù)據(jù)；細(xì)紗管紗條干對(duì)比。

從表4可以看出，TH588J型集聚紡所紡紗線的細(xì)紗條干CV值、細(xì)節(jié)、毛粒和毛羽等各項(xiàng)指標(biāo)均明顯優(yōu)于本廠所紡紗線，其中條干CV值降低3.1%，細(xì)節(jié)減少16.66%，粗節(jié)減少26.57%，毛粒減少8.19%，毛羽降低7.89%；與本廠IEDA型細(xì)紗機(jī)相比優(yōu)勢(shì)明顯；與本廠B583型集聚紡相比毛羽相差不大，但TH588J型集聚紡細(xì)紗條干CV值、細(xì)節(jié)和毛粒指標(biāo)優(yōu)勢(shì)較明顯。

4 結(jié)語

數(shù)控一代毛紡集聚紡細(xì)紗機(jī)除具有高端、智能、數(shù)控功能以外，主要優(yōu)點(diǎn)是原料適紡性強(qiáng)，可紡精紡機(jī)織紗、針織紗，適應(yīng)原料纖維長(zhǎng)度為65 mm～200 mm；牽伸部件經(jīng)部分改進(jìn)后，可以適紡毛紡半精紡機(jī)織紗、針織紗，適應(yīng)原料纖維長(zhǎng)度為40 mm～85 mm，且能適應(yīng)羊毛、羊絨、絲、滌綸、腈綸和天絲等多種纖維的純紡與混紡，紡紗產(chǎn)量高，質(zhì)量好，深受用戶歡迎。

TH588型數(shù)控一代毛紡集聚紡細(xì)紗機(jī)具有的電子牽伸、電子升降、觸摸屏數(shù)字控制、智能化管理等功能，與傳統(tǒng)機(jī)械式細(xì)紗機(jī)相比可提高毛紡紗線及織物質(zhì)量，為我國(guó)毛紡細(xì)紗機(jī)更新?lián)Q代和技術(shù)改造創(chuàng)造了條件，也可替代進(jìn)口，為紡紗廠創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)效益。

[1] 劉榮清，張偉敏.細(xì)紗機(jī)斷面參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)的探討[J].棉紡織技術(shù)，2010,38(2):16-18.

[2] 宋立平，冀森彪.細(xì)紗機(jī)多電機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)探析[J].棉紡織技術(shù)，2003,31(1):27-30.

[3] 王建根.新型數(shù)控細(xì)紗機(jī)傳動(dòng)設(shè)計(jì)探析[J].紡織機(jī)械,2007(4)：39-42.

[4] 瞿展利,高梯學(xué)，姚冬生.紡織智能變頻器在細(xì)紗機(jī)上的應(yīng)用[J].棉紡織技術(shù)，2007,35(2):42-43.

[5] 陳祖英.LB1239型細(xì)紗機(jī)紡紗機(jī)理與質(zhì)量分析[J].江蘇紡織，2006(3):36-38，45.

Study on CNC Generation Compact Wool Spinning Frame

CHEN Zuying,SANG Minmin，WANG Fei
(Tonghe Textile Machinery Manufacture Co.,Ltd.,Changzhou 213025,China)

In order to solve the problems with traditional spinning frames such as complex structure,heavy workload,frequent errors with the mechanical drafting device,introduction is made to a new generation of CNC compact wool spinning frame regarding electronic draft principle and the technical characteristics of transmission device and the compact spinning device.Comparasion test is made to the new frame both on product quality and yield.It is pointed out that new generation of CNC compact wool spinning frame TH588 is multi-functioned as electronic drafting,electronic lifting,touch screen of digital control and intelligent management,improving the quality of wool yarn and fabric with strong spinnability.It is suitable for spinning worsted woven yarn,knitting yarn with fiber length from 65 mm to 200 mm.The drafting components with partial improvement can spin semi worsted woven yarn,knitting yarn with raw materials of fiber length from 40 mm to 85 mm,and can also applicable in production of pure yarn and blended wool,cashmere,silk,polyester fiber,acrylic fiber,Tencel fiber and such.

wool spinning frame;compact spinning;CNC generation;electronic drafting;electronic lifting;mechanical drafting;low energy consumption

2016-06-15

陳祖英(1947—)，男，高級(jí)工程師，主要從事紡織機(jī)械工程方面的研究。

時(shí)間：2016-10-08 18:34

TS103

B

1001-9634(2017)02-0050-04

http://www.cnki.net/kcms/detail/61.1131.TS.

20161008.1834.068.html