倍捻技术

作者：中国纺织报

欢迎访问e展厅 展厅 1 纺纱机械展厅 梳棉机, 整经机, 开棉机, 毛麻纺织机械... 近几年，我国棉纺企业的生产和加工能力有所增长，产品的档次与附加值在不断提升，企业对各种性能的设备（如倍捻机等）的需求越来越强烈。在我国纺织企业使用倍捻机的历史还不到成熟期，上个世纪80年代初有少量进口，90年代以后市场需求升温，国内有些纺机企业开始尝试生产长、短纤维倍捻机。但是，应该看到，一些企业对倍捻机、倍捻技术的应用还处于“雾里看花”，因此，有必要对倍捻机内部结构、使用功能、市场价格等作全面、深入的了解，这样才能知己知彼，应对复杂纷繁的市场变化。 1990年以后，我国出现了采购长丝倍捻机的热潮，先后从日本、意大利、法国、南韩等国家进口了很多长丝倍捻机。同时，国内有十几家纺机厂加紧研究和生产长丝倍捻机，再加上苏拉（sayrer）集团几年前在苏州工业园建立了独资短纤维倍捻机的组装厂，随后意大利萨维奥短纤维倍捻机也在山东成立了组装厂与苏拉倍捻机展开竞争，很快国内也有将近5～6家纺机厂生产短纤维倍捻机，市场逐渐升温。尽管这几年倍捻机的市场需求量逐步增加，但因其价格昂贵，能否炒热还有待时间的证明。 业内人士指出，倍捻机的机电一体化的进展远远落后于其他纺织机械，如无梭织机、自动络筒机、浆纱机等设备，因其自身的特性，现在它的机电一体化程度还只是处在起步阶段。下面分别就倍捻机的关键零部件及机构作一介绍。 倍捻锭子 倍捻锭子是倍捻机的心脏和关键，倍捻机与环锭捻线机最大的不同在于锭子。普通锭子每一旋转只能增加一捻回，而倍捻锭子每旋转一次即可产生二个捻回。这就使得在锭速相同的条件下，捻回数增加一倍。如普通环锭捻线机的锭速为15000r／min的话，它产生15000个捻回，而倍捻机的锭速同样是15000r／min，则它产生的却是30000个捻回。这就使倍捻机速度和产量几乎可以增加一倍。这也就是“倍捻”两个字的来源。倍捻是捻线机的一个重大突破，没有这个创造发明，就没有现今的倍捻机。倍捻机的锭子完全不同于普通锭子，它比普通锭子复杂，有加捻盘、储纱筒、张力器等零部件，这些是普通锭子所没有的。当然它同时也采用了普通锭子的零部件如锭杆、锭盘、锭座、轴承等。倍捻锭子采用上述两类零部件组合而成，其结构复杂可见一斑。复杂的结构给维修操作带来很大困难，特别是人工生头操作费时费工。每次接头的时间是普通环锭的2～3倍，有时甚至于更长。这对于长丝（特别是帘子线）来说，问题不大，因为长丝断头率很低。而对于短纤维来说，却是致命的，成为影响倍捻机在短纤维方面大面积推广的原因之一。气动穿纱装置的发明，大大节约了生头时间，每次生头接头的时间几乎接近于环锭的水平，为推广倍捻机创造了条件。 其次，是倍捻锭子的张力器，这个东西很小，也很简单，但它的作用很大。对于出现捻不匀现象则是由张力器功能不足引起。目前倍捻机锭子产生的捻不匀部分得到了控制。当然倍捻机所产生的捻不匀，这些相对于张力器所产生的捻不匀是比较小的（在允差的范围之内）。 倍捻锭子的结构设计，决定了锭子的使用寿命。早期的倍捻锭子是在普通锭子的结构基础上演变而成的，它沿用了普通锭子的传统结构零部件如锭杆、锭胆、锭盘、锭脚、锭子轴承等，只是为了适应倍捻工艺的需要稍作改变。倍捻锭子的使用寿命只能达到或接近普通锭子的使用寿命。众所周知，普通锭子的使用寿命一般为2～3年时间，锭子到了不能使用的时候，可轻易地把它换掉，因为锭子是标准化、大量生产的产品，它的价格很便宜。但是倍捻锭子每锭的价格约是普通锭子的10倍以上。棉纺织厂用了很多的资金买了倍捻机，为了维持它们的正常运转，又不得不买新的倍捻锭子来进行维护。这种易损件的支付代价也是十分巨大的，使得纺织厂对于采用先进技术的倍捻机望而却步。经过不断努力，一种抛弃了传统锭子的结构模式，更加适合于倍捻锭子承载能力的、能够延长使用寿命的新的倍捻锭子终于产生了。据介绍，这种新型的锭子使用寿命超过了普通的锭子（一般可以达到5年以上），而且可以在修复后继续使用。这是一个非常可喜的进步，但并不是所有的倍捻机制造厂都提供这种新型倍捻锭子，所以使用前必须有所选择的采购。倍捻锭子的转速基本维持在1500r／min左右，没有什么提高。而自动络筒机卷绕速度已超过了2000m／min。喷气织机的入纬率也已达2000m／min。这些指标的提高，意味着产量和技术水平的提高。倍捻锭子的滚动轴承是制约其速度提高的关键因素。设想倍捻锭子的滚动轴承能不能来一次革命，应采用其它结构的轴承，如气流纺纱机的纺杯轴承采用空气轴承那样。人们期待经过纺机厂的不断努力、创新，这一梦想一定能够变成现实。 倍捻锭子的传动 倍捻锭子的传动与环锭细纱机或捻线机一样采用锭带传动或龙带传动两种方式。对于倍捻锭子的传动来说，龙带和锭带各有优缺点，一段时间内颇有争论。但现在看法已经趋向一致，全部为龙带传动。过去长丝倍捻机全部采用龙带传动，如伏克曼（Volkman），日本村田、津田驹、法国的ACBF，意大利拉蒂等长丝倍捻机都采用龙带传动。因为它结构简单，维修操作方便，制造成本较低，能满足长丝倍捻锭子传动的要求。争论发生在短纤维倍捻机上。当时意大利的萨维奥（savio）、德国哈密耳（Hamel）、法国维尔度（verdol）采用的是锭带传动。而德国伏克曼、日本的村田等采用的是龙带传动。近几年，哈密耳、伏克曼两个倍捻机厂被苏拉集团收购，只生产伏克曼的倍捻机型号，不生产哈密耳的倍捻机。而坚持了几十年的萨维奥的倍捻锭子也由锭带传动改为龙带传动。锭带与龙带之争划上了一个圆满的句号。最近两年，生产倍捻机由普通电机改为变频电机。这一改进无疑受到使用厂的欢迎，因为改进符合技术进步的方向，为使用厂带来许多方便和好处。当今市场所需加工的品种规格很多，更换皮带轮只能变换4～5种锭速，难以满足需要。而且更换皮带轮操作比较麻烦，停机影响生产不说，更换不当还会影响龙带的张力，影响锭子与锭子之间的锭速差异，进而影响锭子之间捻不匀。而这种改进所需费用不大，仅增加1％～2％成本。值得一提的是这三个厂都采用选购的方式，而标准供应仍是更换带轮有级变速。为此，建议改成随机标准供应。 以上诸多改进的确见效，但是我们认为不应该到此为止。十几年前细纱机就在搞电锭，即不需要龙带或锭带，每个锭子由一特种电机单独传动。由于细纱机锭距比较小（约75～90mm）而且当时还是用恒速电机，所以一直未能推广应用。受自动络筒槽筒由集体长轴传动改为一个槽筒一个变频电机无级变速传动的启发，建议倍捻锭子由每锭变频电机无级变速传动，彻底撇开龙带或锭带传动。这个设想已在某些倍捻机上见到过。这是彻底的革命，带来好处太多了。因为龙带的寿命，张力轮轴承的寿命都不长，一般不超过5年必须更换。而且这些零件的价格也不便宜，更换时也影响生产。实现这种改进，从技术角度上讲是成熟的，难度不大，增加成本不会很多，这种改革符合技术进步的方向。 超喂机构 超喂机构是倍捻机所独有的。其超喂盘的形状、尺寸及材料经过几十年的研究已经比较完善。超喂盘的转速必须适应不同纤维品种、粗细的需要。超喂盘速度的变化可以获得不同的超喂量，这对于纱线的张力与成形筒子的成形状态影响很大，也就是说，超喂量将影响倍捻机的运行是否正常。目前超喂量的变化是靠调换齿轮或链轮来达到，而且必须停车才能进行调节，不能在机运行时进行无级变速调节，我们认为应该做到在机无级变速调节。据介绍，苏拉新近推出的电子控制齿轮箱（又称凸轮箱）可以做到这一点。这种电子控制齿轮箱要增加倍捻机总价的1％～2％。为了适应当今多品种、少批量加工纱线的需要，使用厂会认可的。这种电子控制齿轮箱符合技术发展方向，是“机电一体化”在倍捻机上的一种体现，对于使用厂有很大好处。一旦推广以后制造成本不一定会增加，可能还会降低。因为减少了许多交换齿轮。剑杆织机就是一个明显的例子，原来的卷取机构都是交换齿轮改为单独变频电机无级变速电子控制以后，制造成本反而下降。 摩擦滚筒 倍捻机上没有自动络筒机的槽筒，而有摩擦滚筒及往复导丝器。机构虽然不同却都是成形机构的重要零件。过去摩擦滚筒的速度及导丝器往复速度的改变，都是采用变换齿轮箱可无级变速，节约了两种机构中的交换齿轮，更加有利于制造成本的节约。 倍捻机成形机构的防叠装置一般都是机械式。如果采用电子控制的齿轮箱完全有条件改为电子防叠的。自动络筒机的电子防叠机构可以借鉴。 成形机构 成形机构中的摩擦滚筒、导丝器、超喂罗拉都是采用长轴集体传动。现在应该考虑去掉落后的集体才能符合电子信息时代的潮流。使机械式倍捻机一跃成为电子控制式倍捻机，更好地满足使用厂的各种不同的需求。 技术改造与市场需求并存人们在近十年来对倍捻机做了许多改进工作，已有了显著的进步：（1）改进了倍捻锭子的结构，以延长其使用寿命和降低噪音；（2）发明了气动纱装置，减少手工操作时间，有利于操作；（3）龙带传动的电机改成变频控制，实现了锭子无级变速以适应不同纱线品种的需要；（4）推出了电子控制齿轮箱，实现了交叉角、超喂量、摩擦滚筒速度等参数电子控制，以适应各种工艺参数的快速变换，也提高了这些参数的精确度；（5）在龙带传动中采取防止噪音等措施。 伴随着这些进步，短纤维倍捻机的市场需求也正逐步增加。短纤维倍捻机是需求量最大的倍捻机（不包括帘子线倍捻机，因为这种倍捻机非常特殊）。改革开放以来，我们国家进口了许多倍捻机，以长纤维倍捻机居多，短纤维掊捻机进口数量有限，主要用于纯涤纶缝纫线的加工、精毛纺纱的加工。但专家指出，即使在这些领域内也不是全部采用倍捻机来取代环锭捻线机，因为倍捻机与环锭捻线机相比占地面积大、耗电量大，而且价格过于昂贵，造成企业投入与产出比不平衡，经济效益不很显著。如今市场发生了很大变化，市场上愈来愈需要高质量的无接头、光泽好、毛羽少、强力高的股线。近几年，棉纺与色织行业购买倍捻机的厂家多起来了。一般来说，棉纺厂大约有5％～10％的捻线机，全国约有几百万锭。这种捻线机价格昂贵，改造起来还力不从心，价廉质优的倍捻机自然成了厂家的另一选择。但是否能出现人们预期的火热程度，现在还是未知数。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (2/11/2004)