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国产细纱机之技术改造 |
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作者：常州市第三棉厂 钱铁钧 |
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本文在总结国产细纱机牵伸装置技术特色以外，还参考国外同类新机的最新发展，提出了来自实践基础上的国产细纱机技术改造之建议。
采用环锭纺技术能使纤维获得良好的平行排列效果，获得真实的捻度，且单纤维强力得到充分利用，可纺支数和捻度范围大，纱线手感柔软，因此环锭纺设备有一定生存潜力，在整个纺织生产领域中仍占很大比例。
瑞土立达G30型细纱机
牵伸机构改造
以双短皮圈替代长短皮圈
国产细纱机一般都采用长短皮圈。生产时，由於长下圈容易碰前罗拉，造成前浮游区隔距不易夹紧，影响成纱质量；长下圈转速不匀率大於短皮圈，影响质量；长下圈自重加压时易吊圈，用张力辊时易断裂；长下圈用料多於短圈。所以国外新机采用双短皮圈，克服了长短皮圈的缺点。
德国绪森（Suessen）成功研制的HP-Spin Set高效细纱机采用双短皮圈牵伸装置，短底皮圈由皮圈台承托引导及控制，并配备高效率的皮圈张力器。瑞士立达（Rieter）研制的G30型细纱机采用Rieter Ri-Q牵伸装置，这种三罗拉双短皮圈牵伸装置的上下皮圈由皮圈架引导，使运转均匀，上圈全部采用橡胶，下圈根据所加工纤维和成纱要求可选用合成材料或真牛皮。
後牵伸区的设计
德国INA Walzlager设计的V形大牵伸装置为了加强对後区纤维的控制和加大後牵伸/总牵伸倍数，将後罗拉抬高改成曲线牵伸，使後牵伸增至2倍，总牵伸可以增加至50倍或以上，但也增加了後牵伸区机构设置的复杂性。
立达Rieter Ri-Q型采用P3.1型气动摇架，该钢制摇架不易变形，通过车头减压阀在支持摇架的六角棒中的释压机构使压力被迅速地从最大减至最小，在停机或较长时间生产中断情况时皮辊不会变形，後牵伸可达1至3倍，总牵伸可达80倍左右，非常值得借鉴。
国产细纱机牵伸装置一般采用仿制S.K.F PK系列摇架机械式加压式，但因材质，特别是加压弹簧材质不过关，压力不足（提不高），不适应锭速的大幅度提高。国外新机改用气动加压为多，除总压力可显着提高外，总压力还可无级调整，加释压方便（在1000锭长车上不用逐只调整）。
机械式和气动式摇架
牵伸区域中对皮辊所加压力直接影响摩擦力界的布置，而摩擦力界的强度和延伸范围又影响纤维运动的控制和成纱质量。摇架压力适当可提高生产质量，减少不必要的牵伸附加机构的设置，并可提高後牵伸和总牵伸倍数。一般来说前罗拉速度总是高於中、後二档，所以前皮辊压力也是高於中、後二档。
绪森SKF PK1500-962604型PK1500-962602型摇架采用特性曲线极为扁平的加压弹簧，即使上皮辊皮壳反复磨损，所引起的负荷下降程度也极为有限，不会影响牵伸过程，因而无需重新调整弹簧压力。
PK1500系列用LP314、LP316、LP317型皮辊外套不可拆卸，皮辊直径为33毫米，最大压力可达350牛顿，下罗拉用UL型轴承，大孔内环带中心凸头的定位轴承盖，轴承与罗拉颈采用活配，减低轴承内径与罗拉颈间的微磨，可延长使用期，所配罗拉颈特别粗。
提高摇架加压，进而采用气动加压，可以改善成纱质量，带来的问题是用气和用电增加、磨损增加。所以国外一些纺机厂在每台400锭至500锭的短车上，前皮辊为气动加压，中、後皮辊为机械式加压的混合式加压摇架，以减少压缩空气总用量，从而节约用电。建议国产细纱机也可把这种摇架作为从机械式向气动式摇架过渡的中间措施来考虑。
皮辊、皮圈和罗拉
引进型Armstrong皮辊、皮圈涂料的主要成分是羊毛脂，随车间相对湿度变化起湿度平衡作用，可减少绕花，它的表面结构细而紧密，越磨至内层越细越紧密，所以耐磨、耐用。而国产皮辊和胶圈表面细，里层粗，不耐用，需要大力改造。
目前国产细纱机和国外老机都采用滚柱或双排滚珠式轴承皮辊，基本属外套不可拆卸式。G30型细纱机皮辊用经硬化处理的新型橡胶胶壳套在铝合金套壳上，几乎不需维护，使用一定周期後，将铝套壳集体更换，经清洗烘乾後可再行使用。
国产细纱机大多数机型的前、後罗拉用直来式（个别机型用斜来式），中罗拉滚花；SKF牵伸装置的下罗拉颈特别粗，下罗拉采用UL型轴承；G30型细纱机前後罗拉采用特殊螺旋沟槽。
同步齿形带传动
齿轮间隙为罗拉的同步运转带来较大误差，直接影响产品不匀率，而齿形和外圆之整度、表面精度、齿轮偏心等缺陷会造成牵伸波，齿轮传动还存在噪音大、能耗高等缺点。为克服上述缺点，上海二纺机生产的FA507型细纱机车头传动中部分采用齿形带传动，与国外国新技术最为接轨。
细纱机主传动变速分机械和电机变速二类，前者投资费用少而变速范围小，後者虽一次性投资费用较大，但变速范围大，可不需调换皮带轮便无级变速；有可能按钢领板每一升降中张力变化特点进行相应变速，以做到近似恒张力纺纱，减少断头，特别是小纱断头，进而挖掘细纱机的速度潜力。电机变速可分单独控制或集中控制变速，为细纱车间集中控制管理创造条件。
卷装、车速和每台锭数
高速小卷装的主要优点是车速高，产量高；缺点是卷装小，後道工序接头多，布面质量稍差，同时机物料消耗多。低速大卷装接头少，布面质量好，但速度低、产量低，折合耗电量高。
中卷装（Ø42×195mm）细纱机的问世表明自动络筒机新的接头方式已被接受，所以国产新机采用Ø42×180mm~2015mm中卷装是可行的。中卷装的速度水平衡量以细纱断头控制在纯棉15根/千锭时、涤棉5根/千锭时、锭速16,000转/分时为宜，对提高机器使用寿命和减少维修保养较为有利。同时，锭子、钢领等专件寿命明显提高，锭带、钢丝卷等纺器用品使用周期延长，细纱机能耗降低。在夏季由於细纱机发热量少，空调用电也相应减少，因此综合经济效益获提高。
卷装大小直接影响锭距和每台细纱机锭数的配置。近年来国际上采用龙带传动的、每台1000锭的超长细纱机不断问世，它占地面积少，节能，投资费用少，缩短纺纱巡回路线，维修和管理方便。
国产细纱机一般以传动500锭左右为宜。如要研制1000锭超长车可以考虑把主传动放在超长车中间，即由主电机通过高速平皮带传至主轴输出端，然後分别与传动前後各500锭的二主轴联结。
节电措施
由於细纱机机台数量多、单机能耗大，因而节电对纺织厂来说十分重要。
细纱机主传动目前仍沿用三角带传动，传动效率仅为0.96。而改用高强度平皮带，传动效率可达0.98以上，节电2%以上，而且由於高强度平皮带厚薄均匀，噪声显着低於三角带传动。
以ABS塑料滚盘代替以镀锡薄钢板冲压而成的全属滚盘，重量节省达1/3以上，试验证明节电1%。如采用更轻的工程塑料，还可节电，但还需考虑其耐磨性、冲击韧性，以提高塑料滚盘的使用寿命。
一般纺织厂对锭带张力的大小不太重视，为防止锭子打滑，锭带张力设置往往偏大，其实这是不经济的做法。合理的锭带张力要根据卷装大小和所纺支数、锭速、锭子型式、锭盘直径、锭子油粘度等因素决定，选用合适的锭带张力，对降低能耗会起积极作用。
目前使用的塑料纱管多系19毫米厚壁塑料管，如采用大直径（20至22mm）、薄壁、轻质塑料管，虽然直径增大造成加大空气阻力的缺点，但大直径纱管卷卷张小，薄壁质量轻，也有一定节电放果。
一般技改措施
目前细纱机铸件均采用普通灰铸铁，因铁质松使耐磨性和耐用性差，需定时重新调整、修复後才能维持或接近原有精度。建议采用高强度铸铁，它既有接近钢性质的耐用、耐磨性，又有相当的吸震性，使维修保养周期大大延长。
目前大多采用普通轴承，三班制连续运转时，在车间含尘量较大的运转条件下，增加了保养和加油工作量，加油时纤维、杂质易进入轴承油腔内，影响轴承寿命。如果在可能采用密封轴承处采用密封轴承，一次装配後不再加油，到十年大修时全部更新调换，不但免除了轴承加油工作，而且还能保持较高的运动精度。
以往国产细纱机传动系统车头均系开式传动，且车头门罩密封性欠佳，加之采用铸铁齿轮，导致齿轮啮合情况差、运动平稳性差，运转时噪声较大。由於细纱机传动路线长，减速比大、且有二个有级变速点，如能将上牵伸传动改为闭式传动（罗拉轴输出端采用万向联轴球节联接），外露变换齿轮全部采用钢质齿轮，长距离传动用齿形带，再辅以集体润滑和提高车头门罩密封性，则运转条件将大为改善。(end)
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(11/7/2004) |
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