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自动络筒机主要技术特征综述中国纺织工程学会棉纺织专业委员会 李妙福自动络筒机自1992年开始研制迄今已有80年的历史。近几年我国从德国赐来福公司 引进的Autoconer338型、日本村田公司 No.21c process coner和意大利萨维奥公司的ORION型自动络筒机都属第四代产品，代表国际先进水平。它和第三代自动络筒机相比，在高速度、高质量、高劳动生产率、 节能、节纱和智能化、一体化等方面都有了新的发展和提高。1 自动络筒机的技术特征国外三种自动络筒机的技术参数和特征汇总如表l。1.1 质量保证体系络纱工序除了将管纱卷绕成有-定长度要求的筒纱外，另一个重要任务就是清除对后工序和最终成品质量有影响的各类有害纱疵，如大棉结、粗节、细节、竹节、双纱、股线缺股、藤捻等以改善纱线外观质量。 现代自动络筒机的质量保证体系主要有清纱、捻接、张力控制和减少毛羽增长等方面，现简述如下：1.1.1 清纱和捻接电子清纱器基本上都采用乌斯特(Uster)和洛菲(Loepfe)生产的最新的微机型清纱器，不仅清纱工艺性能好，而且功能强，并且可和机上电脑联接， 使清纱器的处理系统融合在微机内，做到电清工艺统一设置和控制，所以操作简单，故障率低，误切、漏切少。新型清纱器如乌斯特Uster Quantum型及络菲Yarn Master 800型等还可检切异色纤维，但设置参数应恰当，否则检切率过高，影响效率。 捻接技术都采用捻接器(空气、机械)取代打结器，为生产无结纱创造了条件。意大利ORION型自动络筒机，在接头前，若电子清纱器检测从筒子上退绕下来的纱线有纱疵，则上捕纱器会继续引纱，直到剔除后再接头，而下捕纱器能通过传感器控制引纱长度，即上捕纱器引纱没有结束，下捕纱器在引纱达到要求长度时不会继续引纱而处于等待状态。同时由于上、下捕纱器、捻接器都由步进电机单独传动，各自独立受控制；如果两个捕纱器中有一个没有捕捉到纱头，则继续找头，而另一个完成捕捉纱头后处于等待接头状态，而打结器等待至两个捕纱器都达正确位置后才开始启动打结。这样就减少了压缩空气的消耗及降低了回丝、降低了噪音和机件磨损。 最近开发出的集聚纱线（Compact yarn），由于毛羽减少及更加光滑整齐的外观。带来捻接方面的问题。一是纱线上接头较为明显，另一因为没有那些有助于退捻、开松及并合再加捻的外部游离纤维而使空气加捻变得困难。意大利萨维奥公司采用的另一加捻方法-机械搓捻器是目前唯一可以保证集聚纱线及弹性包芯纱的捻接质量的捻接方式。因为机械搓捻器的工作原理是根据捻系数来控制退捻，纱线头拉伸再聚合加捻，是纱线的机械方式的再生。 德国赐来福公司338型自动络筒机的捻接器有标准型、热捻接器、喷湿捻接器以适合各类纱线的需要。日本村田公司的捻接器为卡式空气捻接器，三段喷咀捻接器，前者适用于除毛纱以外的各种纱线，后者适用于毛纱的捻接加工。表1 三种自动络筒机的技术参数和特征汇总表新一代自动络筒机在清纱和捻接技术方面，基本上和原型号相类似，改进不显著，由于高性能电子清纱器和捻接器相配套，也就能生产无疵无结纱，这对提高高速无梭织机效率和织物质量都具有现实的重要意义。关于验结，德国338型、意大利0RI0N型一直采用空气捻接器后电子清纱器的配置，所以验结都在纱线通路中解决。而村田公司的自动络筒机长期采用先清纱后捻接的配置顺序，为之还需要一套机构来解决此间题。这次N0.21C型自动络筒机，纠正了过去传统的不合理的配置顺序，改变为先捻接后清纱，因而也可在纱线运行通道中自然解决，简化了机构，提高了质量。l.1.2 张力控制系统：络纱张力是络纱工序中一个重要工艺参数。络纱张力的大小和均匀，不仅影响筒纱能否获得一定的卷绕密度和良好的成形，而且还将关系到能否有效清除纱线中的薄弱环节、提高纱线的条干均匀度，并直接影响下游工序的生产和织物质量。(1)退绕张力的构成和变化。简单的说，退绕张力是由气圈张力和摩擦张力组成。气圈张力也就是纱线在高速退绕时作用于气圈纱段上的纱线重力、空气阻力、惯性力以及纱线两端张力等的合成；摩擦张力应称分离点张力，即纱线静态平衡力、纱线表面之间的粘附力、纱线从静态向动态过渡的惯性力及摩擦力组成。实践证明，上述诸力中，有的数值很小，可以不计，而摩擦纱段和纱层及纱管间摩擦所生产的摩擦力是退绕张力的主要因素。纱线退绕过程中产生的退绕张力是变化的。一是纱线从管纱上退绕一个层次(即细纱的卷绕层和包覆层)时张力就波动一次。由于纱层上部退绕半径小，退绕角和纱管的摩擦包围角大，所以上端张力最大，下端张力最小。因此当纱线自卷绕层顶端向底部退绕时，张力是渐减的。由于卷绕层圈数多，退绕时间长，波动影响的时间也长；相反，当纱线自包覆层的底部向顶端退绕时，则退绕张力是渐增的，并且波动时间也短。总之纱线每退绕一个层次，退绕张力就产生一次波动。第二是从大纱到小纱的波动。由于管纱退绕的层次逐渐下降，气圈高度、气圈节数、纱线对管纱表面和纱管的摩擦纱段都相应逐渐增加，摩擦包围角也相应加大，因此退绕张力明显变大。尤其当接近管底时(满纱l3左右)，由于纱线的管底结构不同，纱层倾斜角迅速减少，使摩擦纱段的包围角增加，因此退绕张力加剧增长，为满纱时的3倍左右。其他如络纱速度和纱线特数等都和退绕张力成正比，但整个过程中不会引起张力过多的波动。总之，在整个退绕过程中，管纱自满纱退绕到空管是引起退绕张力不匀的最主要因素。(2)张力均匀控制装置。络纱张力是由退绕张力和附加张力组成。第三代自动络筒机(德国238型、意大利Espero型、村田No7-型)的络纱张力控制是随机的，即附加张力是事先设定的一个不变的张力补偿值，它不因纱线退绕张力的变化而变化，因此会造成卷绕不匀和在下游工序退绕时纱线张力的波动。新型自动络筒机则采取了新的张力控制措施，即附加张力是变化的，它随退绕张力变化而反向变化，加以调节、补偿，使络纱张力保持恒定。这一系统由气圈破裂器、张力器、张力传感器及自控元件组成。德国Autoconer338型的自动纱线控制装置(Autotense)及意大利ORION型都采用闭环控制系统。纱线张力控制系统示意图如图l。张力传感器安装在卷绕纱络的清纱器上端槽筒附近，瞬时检测纱线退绕过程中动态张力的变化值并及时通过电子计算机进行相应调节。当纱线张力变化时，传感器中的弹性元件发生变位，改变输出的电流或电压数据。此信号传输到单锭电脑中，经计算机处理后，将需调整的信号再传输给张力器，张力器中的电磁加压则根据输人数据大小使压力增减，用以调节补偿，使络纱张力趋向恒定。日本村田No 21C型的张力程控管理系统，则采用开环控制系统。它的检测点在纱络下边管纱位置，由跟踪式气圈控制器(Bo1-Con)监测管纱的残纱量，通过电脑，对应管纱残纱位置，控制栅栏式张力器的加压张力，使络纱张力波动保持在最小范围内。采用张力程控管理系统后，纱线张力变化如图2。图中(1)为旧型(固定式)气圈破裂器时张力变化曲线；(2)为村田No.21c型使用跟综式气圈控制器时张力变化曲线；(3)为村田No.21c型使用张力管理系统即跟踪式气圈控制器和栅栏式张力器后的实际运行的络纱张力；(4)为村田No.21C型使用张力管理系统中栅栏式张力器的附加张力曲线变化。村田张力管理系统中加压张力的设定，只需输入纱线品种，支数和生产速度，计算机就会算出合适的设定张力。这二种方式，从理论上说，闭环控制系统有滞后性，但从实际情况对恒定络纱张力的作用没有很大的差异。在检测方法上，欧洲是采用直接测量的方法，而日本则用间接测量方法，即用数学模式根据残纱位置测算张力变化而调节加压-附加张力。二者都能达到络纱张力比较恒定的效果。通过上述张力均匀控制装置后，在保证筒纱质量情况下，一般都能适当提高络纱速度lo左右，并对单纱强力和单强CV%值都有改善。1.1.3 毛羽减增装置络纱工序是纱线毛羽增加最多的工序。由于无梭织机梭口小、速度高、纱线间摩擦、碰撞机会多，其作用强度也高，所以纱线毛羽对无梭织机的织造影响较大，比有梭织机更为突出，因此在无梭织机日益发展的今天，控制纱线毛羽的增加，是高速织造的关键。管纱经络纱后，纱线毛羽呈显著增加如图3。络纱工序影响毛羽因素很多，如络纱速度、槽筒材质、纱线通道光洁及角度，清纱板形式及隔距，络纱张力、气圈大小等等，但主要是由摩擦和碰撞引起的，使卷入纱体中的一部分纤维又露出纱体，或将原有短毛羽刮擦为长毛羽。近几年来各机械制造厂，对降低毛羽增长，围绕减少纱线摩擦，采取不少措施：诸如采用钢质、有肩槽筒，断头抬起刹车装置，无接触式电子清纱器，尽量采取直线型纱线通路、减少折弯角度，改善纱线通道光洁度、采用耐磨的陶瓷部件，降低络纱张力等等都取得一定成效。如南通某厂在赐来福AC238型和338型对比，10m 3mm毛羽由原238型的135个降到338型的102个，降低33个，近25%。日本村田No.21C型最早推出跟踪式气圈控制器(Bal-Con)，它改变传统的固定式气圈破裂器为随着纱的退绕而自动地逐渐下降的升降式气圈控制器，使管纱在退绕中始终保持单气圈的张力稳定的气圈控制装置，使刚退绕出来纱线和管纱锥形纱层及纱管间的摩擦降到最低，从而使退绕过程中毛羽的产生可以显著地减少，如图3中使用新型跟踪式气圈控制器后，即使络纱速度在1300 mmin和1500 mmin高速条件下，毛羽量都较旧型气圈破裂器在1000 mmin时为低。日本村田No.2lC型增装了毛羽减少装置(Perla-AD)该装置位于栅栏式张力器下方，Perla-A形状如示意图4。其机理是在圆形内腔有一压缩空气咀，喷出气流使运行中纱线在圆形腔内旋转并贴附在腔壁上，将蓬松的毛羽捻附在纱体上，结果使毛羽减少，外观改善。如图5。并且筒子在高速退绕时，张力低而较稳定，如图6。因而可以减少弱环纱和脱圈造成的断头。 石家庄国棉二厂在使用毛羽装置后纱线毛羽情况如表2；石家庄国棉一厂使用毛羽装置后乌斯特毛羽指数情况如表3。表2 石家庄国棉二厂毛羽试验对比情况支数：J9.8tex 络纱速度：1500m/min 仪器：172型毛羽测试仪。表3 石家庄国棉一厂乌斯特毛羽指数对比情况仪器：乌斯特4型 络纱速度：1200m/min从表2、表3数据看出，经毛羽装置一各挡次毛羽增长率以及毛羽指数都有降低，尤其3mm以上的有害毛羽较为明显。Perla-A型毛羽减少装置，实质是一种假捻器，在示意图4中可知上端为加捻区，下端为解捻区，它和细纱机的卡摩纺（com4）把毛羽在纺纱过程中吹捻在纱体中完全不同，虽是假捻，但对改善外观仍有一定作用。Peral-D型是机械式毛羽减少系统，具有比Peral-A型更显著的毛羽减少装置，如图7。Peral-D也是一种假捻装置，它有二组位置交叉的摩擦盘，作反向高速旋转，把毛羽捻压于纱体表层。其原理与加工长丝的摩擦盘式假捻机相似。Perla-A与Perla-D的特性和规格如表4。表4 据村田公司介绍，采用PerlAD型毛羽减少装置，可以有效地提高准备和织造工序效率：(1)改善提高了单纱强力：单纱强力值提高3%-17，单强CV%减少4%-6%。(2)提高整经和浆纱效率；500万根码的停台次数，整经由普通的0.75根降到0.4根，浆纱由0.2根降到0.08根。(3)提高布机效率，喷气织机生产TC45 11076细布的台时断经由0.7根降到0.4根，台时断纬由1.3根降到0.65根，布机效率由9 2.5%提高到96.5。由于我国引进时间较短，因此尚无相关资料。据介绍，德国赐来福公司已专门为Autoconer 338型设计了 Topgrade防毛羽喷咀。1.1.4 防叠系统德国赐来福338型及意大利萨维奥ORl0N型自动络筒机在槽简直接驱动的基础上均采用电子防叠的功能。根据设备运转及设定的防叠参数进行电子式启动-停止的自我调控方式，实现瞬时加速及减速改善电子防叠性能，改善卷装成形、防止紊乱纱层的产生。意大利ORl0N型也可以选用计算智能卷绕(cAP)防叠系统，主要当筒纱卷绕直径与槽简直径成倍数比例(临界重叠卷绕直径)时，伺服系统发出指令修正筒纱和槽筒之间的传动比，以防止重叠。日本村田公司除电子防叠外，还可选用Pac-21卷绕系统，它是通过一种新型的槽筒(过去称Super Drum)如图8，来实现防叠功能。普通槽筒一般为2槽或2.5槽，左右相同的一种沟槽。而Super Drum则同时具备2槽及3槽二种沟槽，向右方向为2槽，向左方向为3槽及2槽的二个沟槽。在正常情况下，向右2槽、向左3槽(平均2.5槽)卷绕，当筒纱直径达到临界重叠卷绕直径，易发生重叠时，Pac 21卷绕系统使向左卷绕时由3槽改为2槽交替卷绕(平均2.5槽)，这样破坏了重叠交叉点，使卷绕更平整。Pac21除槽筒沟纹采用2槽及3槽加2槽外，另有一个机械跳线结构(Yarn Path Switching Device)在易发生重叠时，自动伸出、缩进改变纱线沿2槽及3槽进行交替卷绕。在完成防叠任务后，系统恢复原来的卷绕顺序。 Pac2l排除卷绕重叠后，还可以(1)提高后工序的退绕速度，一般可提高30；当采用毛羽减增装置Perla AD可以进一步提高退绕速度；(2)降低退绕中由于脱卷和断头造成的断头明显下降，Pac2l基本为零；(3)不需要因为改变纱种或纱支，改变筒子形状而更换槽筒。 1.2 高速卷绕系统：新一代的自动络筒机络纱速度有较大提高，如表5。络纱速度和管纱退绕张力有密切关系。在整个退绕过程中，大、中纱相对地张力小，脱圈少，络纱速度可稍高，但当退绕到小纱部位，退绕张力倍增，并产生脱圈，制约着络纱速度的提高，这是影响络纱速度提高的关键所在。因此各机械厂商为挖掘络纱速度，提高产量的潜在能力，提出不少有效措施。德国赐来福公司在Autoconer 238型络筒机上首先采取了单锭马达直接驱动，变频调速的措施，即在大、中纱提高速度，小纱时适当降速，使络纱速度由平均1000mmin(138型)提高到平均1l00mmin左右(设定1200mmin)，使实际络纱速度提高了1 0%左右。如图9。日本村田公司在No.21C型自动络筒机采用升降型气圈控制器，它使管纱在退绕过程中，从大纱到小纱始终保持单气圈的稳定的退绕张力，防止和降低了脱圈的产生。村田No.7-型普通固定式气圈破裂器和No.21C型升降式气圈控制器脱圈的变化如图10。赐来福为降低小纱脱圈，不得不在小纱时降低退绕速度，实行减速的消极措施。而村田则用积极的方法从源头上降低张力，减少脱圈，使大、中、小纱的络纱速度保持恒定。因此目前村田No.21C型的络纱设定速度和实际速度基本上是一致的。如图11。现在由于自动络筒机都采用了张力控制系统，使络纱张力更为恒定，既提高了质量又提高了效率。在同样速度下，比旧型自动络筒机的效率提高8%-10%左右。如表6。这里需要说明的，由于有的工厂所用的细纱管没有根据纱支粗细采用不同深浅的沟槽，因此在加工高支纱高速时因纱管沟槽较深产生脱圈及小纱把较多，影响设备效率和速度的提高。 1.3 智能化及电控监测系统。新一代自动络筒机改进提高最显著的为智能化电控监测系统，主要特点为：l.3.1 机电一体化有新的突破意大利0RI0N型络筒机的机电一体化较有代表性，它在每只单锭上配有六只电机代替以往机械传动中必须的机械另部件，如防叠装置由机械改为电子，张力加压由气动改为电磁、打结循环系统由机械传动改为电机驱动、变频直流电机直接驱动槽筒等。这几方面的机械另部件多，结构复杂，制造水平和加工精度要求高，易损件多，调节点多，维修量大，实现电气化后，电气类部件扩大，而机械类另部件大幅度减少，如338型比238型就减少了30%左右，因而加工制造，维修保养简化，调整方便容易，润滑工作量也大幅减少。1.3.2 监控内容不断扩大。过去自动络筒机的监控主要集中在整机运行上，如清洁装置、自动落纱、自动喂管等；在锭节上只对槽筒变频电机进行控制。而现在电子防叠、纱线张力、打结循环、电子清纱、接头回丝控制等都由计算机集中处理，单锭调控。1.3.3 监测质量向纵深发展自动络筒机的智能化管理，已从数据统计，程序控制为主转向以质量控制为主，如电子清纱已从分体式改为一体化，即电子清纱器的控制系统和计算机融为一体；由正常卷绕控制到全程控制，从断头、换管到启动及控制，保持良好筒子成形；纱线附加张力根据退绕张力的变化而由计算机进行自动调节，保持均匀的纱线张力等，使筒纱质量进一步提高。1.4 细纱、络纱联接系统(Link Coner)。细络联在西方国家发展很快。它在细纱机和络筒机之间增加一个联接系统，它的主要功能是把经细纱自动落纱机(auto Doffer)落下的管纱自动运输到自动络筒机络纱，并把空管运回。1.4.1 使用细络联后的优点(1)由于细纱落下的管纱自动运输到络筒机进行络纱，一是省略了管纱运输工作，节省了人力和加工成本；二是保证了纱线质量和降低油脏污等纱疵；(2)能满足多品种、小批量要求，缩短生产周期，如村田一台可生产三个品种；(3)生产效率不比原来自动络筒机低并有提高；(4)整体设计(多机台联接)能节约占地面积30左右；(5)减少了半成品贮存，加快了周转，减少了备用纱管、降低了成本。1.4.2联接方法和型式。如图12。联接方法有地上连接和地下连接；连接型式有单机台连接和多机台连接；管纱运输有皮带运输，如萨维奥及赐来福；管座运输如村田。1.4.3 联接装置的组成。主要有三部分：(1)连接部分。是将细纱机落下来的管纱送到管纱生头装置，将络筒机排出空管送回细纱机；(2)管纱喂入部分。皮带运输方式，由纱库、生头装置(找头、生头)、排管等机构组成。纱库管纱来自细纱机，管纱经找头、生头、排管机构后送到管纱运输带上。管座运输方式的管纱喂人装置也包括纱库、生头装置及排管装置三部分。日本村田的管纱喂入装置(Cop-Robo)有二种联接型式，一是全自动的生头装置(CBF)，用于细络联上。细纱机落下的管纱都插在管座上，以托盘方式直接自动运往络筒机，经生头装置找头、生头后就沿络筒机长度方向循环不断地运送到络筒机各个单键；另一种FF型托盘式络筒机的半自动生头装置，是在机台尾端处装有一个FF大纱库进行人工喂纱，并由托盘系统将细纱管输送到生头装置进行找头、生头后自动喂入各个单键。这种FF型托盘式络筒机和全自动的CBF型相比，投资成本更加经济，和纱库式相比，操作简单、劳动强度低，一般只需一人(根据品种、速度而异)在机台尾端喂纱，不需巡回走动，由于去除了每锭上的纱库，单锭的机械结构简单，容易维修保养，将来可以组合升级改造为全自动的细络联型。村田No.21C型生头装置的生头能力为50支min，并附有空管自动回收的排管装置。(3)管纱输送部分。由输送带和管纱漏斗或托座组成。输送带沿络筒和长度方向运动，当络筒机单锭执行换管循环时，皮带运输通过漏斗及时向单锭补给管纱；管座式，每个卷绕单锭的供应纱座上随时都备有二支待用的管纱，当有一支管纱用完后，输送带自动补给一个满管纱，并且空管仍由原托盘经输送带运回，经排管装置进行回收。 1. 5节能、节纱系统。 新型自动络筒机在节能降耗方面都有很大改进。1.5.1 节约能耗方面(1)槽简直接驱动，不再使用传动皮带，消除了因皮带摩擦和滑动造成的功率损失，因而能降低能耗。据赐来福338型测定，直接传动比间接传动的传动效率可提高20%。尤其意大利ORION型由一个无刷直流变频马达直接驱动，比通常交流马达节电30%左右。(2)吸风系统三家都采用交流变频电机，电机速度可随负压大小而改变，在保证吸风压力的情况下减少能耗。338型根据找头感应器的动作来调整空压机速度，据说可节能30%；村田则由计算机设定控制可节能20%左右。(3)循环打结系统的改进也节约了空气耗量。如338型使用上纱头传感器，减少了搜寻找纱头时间，因而吸风系统电机能尽早地减速而节能；再如ORION打结循环的三个动作由三个马达单独传动，如果二个吸咀中有一个没有捕捉到纱线，不像原来那样二个吸咀都要重复一次，现在只需没有捕捉到的重复一次，而另一个吸咀等它完成后再动作。因此可减少接头时间，节约能耗、减少噪音。 1.5.2 节约回丝方面。各厂都有不同做法，但都起到节纱的作用。(1)赐来福338型在上、下吸臂中都有传感器，当纱头被吸到传感器位置，就停止搜寻纱头，锭位立即进行一个动作。通过传感器的检测和控制，使上、下纱头的回丝保持在0.3m和0.6m-0.7m。(2)村田No.21C型的回丝减少装置则用机械式，上回丝长度用控制槽筒倒转圈数来控制，下回丝由电磁式回丝减少装置控制，即在捻接时，钢丝针压住细纱管上端的表面，同时塞住捕纱器的吸气口，既防止纱线扭结，又防止吸咀被吸入过多的纱，因此起到尽量减少回丝的作用，通过上、下二个节纱装置，使每次接头回丝比原来节约6.2m，如表7。表7无回丝减少装置有回丝减少装置节约下纱头/m60.35.7上纱头/m21.50.5共计/m81.86.22 国产自动络筒机的工艺性能我国从上世纪五十年代后期起，就开始研究络筒机的改造。进入八十年代，又开始引进新型自动络筒机，并且有青岛纺机厂、山西、陕西、常州等机械厂开始生产GA003型(仿萨维奥RAS 15型)和GA004型(仿村田No.7型)自动络筒机，终因机械零件多，精度要求高，互换性、可靠性及稳定性不够而未能形成批量生产。直到90年代初，在国家计经委、纺织部的组织下，开始与德国赐来福公司、意大利萨维奥公司进行自动络简机的技贸结合，进口部件，国内组装，逐步加大国产化率。到目前止，能批量生产并供应内销的自动络筒机有青岛宏大纺机厂的青岛-萨维沃Espero型和上海二纺机的赐来福338型。青岛宏大纺机厂在2001、2002年的销量都在160台左右，截止2003年1月共销售686台，其中出口61台。青岛-Espero自动络筒机和萨维奥ORION自动络筒机同为意大利萨维奥公司研制开发的自动络筒机。它和新型ORION型自动络筒机比，在机械传动和控制系统方面存在一定差异。主要表现在：(1)智能化程度不如ORION型，如打结循环系统为机械传动结构，而ORION则以机电控制为主；(2)张力控制系统中，络纱张力控制是随机的，即附加张力是恒定的，而ORION型则由张力传感器检测张力后，通过电脑控制张力器，根据实际要求改变对纱线的压力(附加张力)，使络纱张力保持恒定；(3)槽筒传动是采用齿型带做为单锭电机和槽筒之间的传动，不是直接驱动的：(4)电子清纱器的控制是单独的，不是和电脑融为一体的等等。为了进一步衡量二种自动络机的性能，我们对青岛Espero型和萨维奥ORION型在纺织工艺性能方面进行测试如下：2.1 按国家对纺织机械的指标要求测试如下。2.1.1 工艺设定 见表8。表8摘自无锡展新纺织机械有限公司试验报告（2002.2.25）2.1.2 测试结果(表9)2.2 按乌斯特检测筒纱质量，如表10。表10注：清纱器型号均为Yarn Master 800型设定标准：棉结 5.0 短粗 Ds 2.0； Ls 2.2细节-0 2.0；-L 40 长粗 Ds 1.2；L1 4.0根据表10对比测试情况，可见在工艺指标方面二者差异不大，在成品质量指标方面，由于Espero型没有张力控制系统，因而各项单纱强力指标及CV%，ORION型均比Espero型较优外，其他纱疵去除率及条干CV%值等在同一清纱器型号及工艺设置情况下，也没有太大差异。因此，Espero型和0RION型自动络筒机的工艺性和适用性接近。3 结语近几年自动络筒机围绕高速、高质、智能化等方面有了新的发展。四种自动络筒机基本上都具有上述功能，达到世界先进水平，但各有其特点如下： (1)ORION自动络筒机是意大利当前最高水平。ORION不是在Espero基础上进行改造，它在智能化、机电一体化方面有较突出的发展，大量采用马达单独传动，每单元有六个马达(常规型)，电器另件增加，机械另件减少。如智能化循环打结系统就有三个马达分别控制上吸咀、下吸咀和捻接器；筒子防叠由计算机控制，当筒纱直径与槽简直径成一定比例时，电子防叠起作用，效果好并减少毛羽等。(2)村田No.21C型，单锭结构虽与No-7-7型近似，但它在提高质量方面有较突出的发展，如张力管理系统采用跟踪式气圈控制器和栅栏式张力器相结合的开环式张力控制系统，使卷绕从开始到结束，始终保持合适的恒定的张力值，并使卷绕速度在小纱时仍可保持高速卷绕。如图13。又如毛羽减增装置，以假捻方式使毛羽捻附在纱线上，改善外观，有利后道工序，村田N21C型络筒机在保证质量上措施较全，但其机构较复杂。(3)赐来福338型较238型在智能化，机电一体化程度上都有较大提高，如打结循环系统将打结和换管的传动分开，以减少二者由于故障而相互影响；广泛应用传感器，除上、下吸咀传感器外，还有张力传感器，缠绕传感器等；还有断电保护装置，当意外断电时，马上剪断纱线，筒子抬起并刹车，可以防止断电时因防叠和清纱不能正常工作而造成重叠纱和纱疵进入筒子等。 (4)青岛Espero自动络筒机，虽然在智能化、机电一体化等方面不如新一代自动络筒机，但其主要工艺性能如捻接质量、纱疵去除率。毛羽增加率、机械效率、用电消耗和回丝等都和新一代自动络筒机相当，都能满足后工序三高(高速整经、高速无梭织机、高速圆纬机)的要求。参考资料1 国际纺织机械最新水平-CITME 2000年参展设备评估报告2 李妙福国外新型棉纺织设备手册上海科普出版社3 李丽君，崔鸿钧Autoconer338型自动络筒机均匀纱线张力的措施现代纺织技术，2000；9(3)：184 顾进AC338与AC238络筒机功能特点和使用情况的比较分析现代纺织技术，2000；8(4)：165 赐来福338型、萨维奥ORION型，村田No7V-型、No.21C型及青岛Espero型自动络筒机样本钢领钢丝圈配套使用制约因素的探讨江苏银宇三联集团有限公司 冉 梅0 概述由于细纱工序单产水平高低是衡量企业生产技术管理水平的综合考核指标，而钢领、钢丝圈配套使用情况，以及它们运转性能的优劣，直接影响单纱毛羽和细纱断头率的高低，直接影响着细纱工序成纱质量及产量的高低；所以，只有具备良好性能的钢丝圈能在与之相适应的具有优良性能的钢领上稳定回转时，才能实现高速、大卷装要求，才能达到降低成纱毛羽，减少细纱断头的目的1。1 钢领、钢丝圈配套使用的制约因素钢领、钢丝圈配套使用中，钢丝圈是加捻卷绕中最小的纺织器材，但其作用不可忽视。这是因为在其他工艺条件不变的情况下，通过对钢丝圈进行调整，可稳定气圈形态，控制纺纱张力，减少断头率，稳定生产。而钢领虽然静止不转，但它是钢丝圈高速回转的轨道，它的性能好坏是选配及合理使用好钢丝圈的关键。所以，钢领、钢丝圈在配套使用中关系是相辅相成的：钢领是基础，钢丝圈是保障。正是通过钢丝圈、钢领巧妙的动静结合，最终完成加捻、卷绕作用。制约两者配套使用的关键因素是以下三个方面：磨损；走熟期；润滑性能。11 磨损根据对不同钢领、钢丝圈使用过程中磨损情况的观察分析，制约钢领、钢丝圈耐磨性能的主要因素，首先是材料选配、几何形状、制造工艺；其次，还有钢丝圈回转速度的高低，与钢领之间的接触面的大小；另外，细纱机自身可调精度，即细纱机性能的影响。在实际生产中，因为钢丝圈磨损情况可以从其磨损颜色、位置等方面直接观察到，所以，能够及时调节，工作简单易行，它的配套及规律较易于掌握。而钢领的配套及规律较钢丝圈难于掌握，但它的磨损程度对生产的影响较钢丝圈的大。也正因为如此，随着在理论上对其磨损机理、润滑性能等研究有较大的发展，新材料和新工艺的不断出现，钢领制造厂家先后研制开发了镀铬、亚光、锥面和自润滑等新型钢领，和配套使用的钢丝圈共同作用，提高钢领的耐磨性能，降低磨损量，稳定运行状态，延长有效运转时间，来适应细纱高速、降低细纱断头、改善成纱毛羽、高效率的要求356。同时，由于在实际生产中许多变量的存在，钢领磨损程度主要是通过接头时拎头手感、气圈形态、钢丝圈磨损状态间接推断，要直接观察钢领磨损须将车上运转钢领换下，进行金相试验观察、手检剔除等方法来了解。对钢领磨损规律的了解，则至少须经运行一年左右才能掌握。有时因其他因素的作用，纱线断头增高，虽经工艺、空调、钢丝圈等方面调整后生产恢复正常；但钢领磨损程度已大大增加，严重时须更换钢领，造成不必要的浪费。所以，在日常钢领和钢丝圈配套使用中首先要选好钢领，把好检验关，以确保其在回磨周期内的磨损程度得到有效控制，维持正常生产和成纱质量。其次把好上车关，杜绝不同周期的钢领同台使用，空调、保全保养等方面要为使用好钢领创造条件；因为钢领上车后磨损情况除受钢丝圈选配影响因素外，很大程度上受到设备上“三垂一中心”是否做到、生产环境温湿度是否适宜的影响。另外，负责配套管理人员上车跟踪观察工作，也是一个必不可少的环节、尤其是使用第四周期钢领时，及时掌握钢领、钢丝圈运行情况，严格执行回磨周期。12 走熟期钢领、钢丝圈一般都要进行处理，其目的是改善各自的表面状态和运行性能，达到减少磨损，缩短走熟期，延长使用寿命，适应高速、低断头的要求。钢领的走熟期与钢丝圈的走熟期相比，钢领走熟期的长短相比而言较为关键。因为，钢领使用周期相对于钢丝圈长得多；所以，对细纱产量和质量潜在影响也就大得多，尤其在新钢领处于走熟期内，即未跑出正常跑道前，是钢丝圈磨损急剧增加的一个时期，也是导致钢丝圈快速衰退的危险时期。为了缩短钢领走熟期，保全保养要确保设备加捻卷绕部件做到“三垂直一中心”，为钢领的使用创造好条件，因为钢领上车后走熟期长短，除受钢丝圈选配影响因素外，很大程度上受到设备上“三垂直一中心”的影响。特别应注意：在寒冷季节里，为了防止钢领上车“出汗”现象，钢领要放在与车间温度相近的室内。在高速钢领使用过程中，如使用新批号钢领，发现按惯例配用正常纺纱时所用钢丝圈的走熟期长，拎头重，断头率高，钢丝圈磨损位置明显变色，飞圈多；而相同批号钢丝圈在旧批号新钢领上使用时能正常开车，运行平稳；这是钢领内在质量导致其走熟期延长所造成的，采用在钢领上轻微抹些色拉油或凡士林后，拎头变轻，断头明显减少，经一段时间运转后，恢复正常。13 润滑性能由于钢领与钢丝圈这对摩擦副是在高速、高压、高温、无润滑脂条件下运行，可以说是近似于摩擦条件下作回转滑行；因此，两者之间的润滑性能直接影响钢丝圈运行的平稳性及钢领、钢丝圈使用寿命的长短，尤其是对使用寿命在一周左右的钢丝圈影响就更大。钢领是钢丝圈选配的基础，多年来，人们着重于研究钢领表面状态。目前多采用化学处理法以渗碳、镀铬等手段来改善钢领工作表面层的耐磨性能；再结合钢丝圈表面处理工作，改善两者之间的润滑性能，达到减小彼此间摩擦，缩短走熟期，稳定运行状态，延长使用寿命的目的。高速是现代环锭纺纱工艺的一个重要标志。缩短和简化钢领尤其是新钢领的走熟过程，使钢领跑道在钢丝圈运转很短时间后即形成一层润滑膜，以稳定和降低钢领与钢丝圈高速运行时的磨擦系数2，是适应高速的要求，减少或防止在高速运转中由于金属与金属的干摩擦，引起“热楔”现象的出现，防止因纺纱张力的突变引起断头率增高；所以，钢领润滑性能是衡量其内在质量的重要指标，事实上，上例中轻微抹些色拉油或凡士林的目的，也为了降低在走熟期内、润滑膜未形成前较高的摩擦系数。一般认为，钢领与钢丝圈配套中的“润滑剂”，就是上面所说的“润滑膜”，在其他工艺选配适当的条件下，它的形成时间长短、好坏都直接影响到钢领、钢丝圈配套使用中另外两个制约因素，即走熟期及耐磨性。2 钢领、钢丝圈配套中其他制约因素钢领、钢丝圈配套工作的好坏影响细纱毛羽、断头；同时，也关系到挡车工人劳动强度，钢领、钢丝圈消耗量等问题。在生产实践中，由于钢丝圈在一定品种范围内调整比对钢领的调整简便快捷，因此配套工作以钢丝圈选配为主。根据钢领、钢丝圈配套实际经验，人们总结出“三看二试一听”的工作法。当然，这个工作法必须是以选定钢领为基础的。围绕解决好上述三个配套使用的制约因素，日常配套工作还应重视以下几个问题。21 缩小同品种机台温湿度区域差异缩小同品种机台温湿度区域差异，尤其是相对湿度的差异，是有效解决配套制约因素的重要保障之一。在FA506机台纺C 97tex纱时，在20#和28#两台车同时使用同一周期的PG123851钢领和OSS-130钢丝圈。由于28#车位于空调风道末端，20#位于车间空调风道中部，钢领上车后一天，挡车工反映28#断头率高，钢丝圈挂花多，钢丝圈磨损严重；而20#则波动较大；所以，造成了两种截然不同的结果。22 锭速与品种细纱机锭速与钢领磨损、钢丝圈调换周期有着密切的联系。随着锭速的提高，钢领、钢丝圈磨损增大，两者呈正线性关系。目前，生产上经常使用的高速平面钢领边宽仅有两种，分别为26 mm和32mm，选配比较简单。钢丝圈因为可通过其截面形状和重量，在配套使用时起到微调的作用，所以，钢丝圈系列化是解决生产现场锭速变化和品种翻改带来配套问题时的捷径。如高速钢领通常根据钢领型号和所纺品种，配有W321、W261、7506、OSS等系列钢丝圈。例如：在FA506机台，纺纯粘胶195 tex，钢领型号PG14251。当锭速为13 353 rmin时，选配W321-46钢丝圈；当锭速提高到14 020 rmin时，出现大面积严重毛羽，小纱断头高，经反复试验将钢丝圈加重到W321-56后；毛羽和断头率都明显降低，生产又恢复稳定状态。运转三个班后，除使用第四周期钢领(最后周期钢领)的机台毛羽有所增加，但断头率还都在控制范围内，大面积毛羽和断头率均处于正常控制状态下。将使用第四周期的钢领机台，钢丝圈加重到W321-59后，纱体成形良好，毛羽亦明显降低。同时，选用钢丝圈还应根据所纺纱线的原料不同而确定。在化纤纯纺或混纺时钢丝圈重量一般比纺棉同号数的纱线时理论上重23号。但在实际生产中有时还应具体问题具体分析，灵活掌握。例如：细纱机型为FA506，纺纯棉195 tex纱，钢领型号为PG14251，钢丝圈选用W321-30；而同机台纺纯粘胶195 tex时，钢丝圈则选用W32146时，毛羽和断头率控制良好；这主要是原料所具有的不同的纺纱性能所引起的。23 机型环锭细纱机设备性能也是影响配套使用效果不容忽视的一个方面。我公司二纺车间细纱机共有A512、FA502、FA506三种机型。其中FA506采用绪森牵伸机构，双短胶圈牵伸，其他两种机型为长、短胶圈牵伸。例如：纺纯棉195 tex纱时，在同工艺下，各机型配套情况如表1所示：表1 不同细纱机的钢领、钢丝圈配套机型 钢领 钢丝圈A512 PG12-4254 7506-40FA506 PG1-425l W32130FA502 PG14254 W32130使用情况是：A512、FA506 机台挡车工反映生活好做。FA502 机台钢丝圈挂花多，断头率高；在改用W32132后，FA502机台生活恢复正常。由于纺纱张力的不同，同一机型、不同的钢领、钢丝圈配套也会产生不同的效果。如：纺TR 6535 185 tex在A512机台使用钢领为PG14254时断头率高；但使用PG12-4254钢领时断头率降低，生活正常。两种钢领分别配套使用W32156、W261-56钢丝圈。而在FA506机台使用PG124254、W321-56配套时，断头率低且生活好做。结合其他品种的纺制过程，对FA506、FA502、A512三种机型配套使用体会是：纺制同品种时，FA506机台由于配有慢速启动机构，对钢领、钢丝圈相对平稳顺利地渡过走熟期十分有利，但该机型牵伸机构进行改造，品种翻改时，配套工作要多观察；FA502机台纺化纤或混纤时比在A512、FA506机型上时钢丝圈号数易偏重掌握；A512机台适纺品种广且配套工作易掌握，但钢领、钢丝圈走熟期相对略长。因此，由于机型的不同，造成纺同品种纱配套工作中的差异，与同一机型的不同配套是日常配套工作中的难点。特别是在小批量、交货期短、质量要求高的市场条件下，造成细纱工序翻改品种频繁，若不能有效地搞好它们的配套使用，将不能合理控制毛羽，影响成纱质量，断头率的升高将直接增加挡车工劳动强度和降低细纱产量，而且还将增加钢领、钢丝圈消耗量，致使产品成本上升。所以，要多观察多分析，注意对不同机型配套工作存在的不同技术分析和经验总结，才能保证钢领、钢丝圈配套满足生产工艺要求，使纺纱过程中气圈稳定，毛羽少，钢领淘汰量小，延长钢领有效使用寿命。3 结束语钢领、钢丝圈配套是一项看似简单但实际上复杂细致又重要的工作。面对未来纺织工业的发展，必须采用新材料、新技术、新工艺制做和使用钢领、钢丝圈，才能提升环锭纺纱机适纺性能和纱线质量。参考文献：1中国纺织大学棉纺教研室棉纺学M，北京纺织工业出版社，19882唐文辉刘荣清环锭细纱机断头分析与控制M北京纺织工业出版社，19863徐晖选用新型钢领降低成纱毛羽J棉纺织技术，1999，27(1)：43-444秦贞俊关于纱线毛羽问题的讨论J棉纺织技术，200l，27(1)：43-445屠珍雪钢领钢丝圈配置对毛羽的影响J棉纺织技术，2002，30(2)：46-476陈小华光面镀铬钢领的应用实践J山东纺织科技，1997，1：357胡玲等纺纱毛羽浅析J山东纺织科技，1999，1：4l-438张嘉励减少纱线毛羽的措施J四川纺织科技，20011：18-20纺织密封轴承简易清洗及加油的方法西北二棉纺织有限公司 张德山，陆 峻新型棉纺设备由于防尘、防热及高速的要求，使用了大批密封轴承。这些轴承运行一定周期后，因为内部缺油，导致轴承干磨而损坏。如进口的气流纺纱机上密封轴承，数量多、材质好，但使用若干年后，因无法清洗及补充润滑脂，使密封轴承大批损坏报废，增加了设备故障及不必要的开支。 现介绍两种简易有效的清洗及加油方法。第一种套筒清洗加油法，适用于轴承外壳两端有间隙的密封轴承。其方法是先将轴承浸泡在煤油里1 h一2h，然后根据轴承外径尺寸，制做专用套筒，既能清洗，又能加油。套筒内径略大于轴承外径005 mm008 mm，较轴承略浅一点。清洗加油步骤：套筒内加入适量煤油，将轴承用手压入，利用轴承本身间隙，将煤油挤出来，反复12次；清洗干净并淋干后再将套筒内加入所需润滑脂，轴承放入套筒内用压力器轻轻下压，轴承加油多少根据需求灵活掌握。第二种适用于特殊全封闭的轴承，其一头有间隙并有定位螺丝孔。利用定位螺丝孔与轴承间隙相通，先将轴承浸泡在煤油里1 h2 h，用特制油嘴及油枪吸入煤油，反复打进轴承23次，淋干后用油枪将所需润滑脂加进去即可。 上述办法适用多种进口或国产密封轴承及特殊密封轴承，这些轴承如能得到定期清洗加油，将能延长其使用寿命，并能节约大量的资金及减少坏车的发生。现代粗纱机的技术进步秦贞俊在传统纺纱体系中，一般由熟条纺成细纱需要约150倍以上的牵伸，普通环锭细纱机牵伸倍数只能在60倍以下，其余的牵伸得由粗纱机来完成。虽然20世纪80年代后德国Suessen(绪森)公司研制开发了Ringcan熟条直纺细纱的超大牵伸环锭细纱机，但在纺纱支数及品种适应性、纱线品质等方面还达不到普通环锭细纱机的水平，因此，粗纱机仍是传统纺纱体系中不可缺少的工序。对于粗纱机纺纱性能等方面的技术进步，国内外做了许多研究，并取得巨大进展，尤其在20世纪后期，由于电子计算机技术、变频调速技术及传感技术等在粗纱机上的应用，以及粗纱机牵伸、加压、卷绕成形等纺纱技术在不断改进，当代新型粗纱机已发展成高速度、高质量、高产、高效的现代化粗纱机，如青泽670、丰田FL100、意大利FT1-D、 FT1型及我国FA49l型等。一、四单元传动取代传统的单机传动系统 新型粗纱机上由电子计算机控制的4个变频调速电机，分别传动牵伸系统、锭子系统、锭翼系统及龙筋升降系统，使粗纱的牵伸、卷绕成形完全受控于电子计算机。计算机根据粗纱工艺及卷绕成形的软件指令控制各电机的速度，精确完成粗纱的卷绕。这种新式四单元传动技术具有如下优点。 1.简化了粗纱机传动的机构 传统的粗纱机单机传动方式是由一个主电机通过若干轮系分别传动牵伸机构、锭子、锭翼及龙筋升降系统，并经过锥轮、差微等机械变速系统完成对粗纱机的卷绕成形，各种轮系传动都需要许多齿轮，机构十分复杂。一方面传动效果并不精确，另一方面耗用较多的动力，因此新型四单元传动是对传统粗纱机传动技术完美的改革。 2.消除粗纱开关车细节 以往由于粗纱机前罗拉引出线速度与粗纱卷绕线速度在机械传动系统中不同步，瞬间差异大而产生细节，而且关车细节比开车细节要严重，尤其在传统粗纱机上为了调整断头后的锭翼后掌位置，便于生头或接头，机上设有微动开头，从而造成的细节十分严重，这些细节使纱线存在许多强力弱环。 虽然在传统粗纱机上加装防细节装置，用机械或电气控制来调整粗纱卷绕与前罗拉线速度之间的差异：如加装电磁离合器，使前罗拉线速度与卷绕线速度趋寸一致；也有在主电机上加装变频调速系统，使主电机软启动，从而缓冲两种线速度的差异；此外，有些企业通过加强粗纱以前半制品质量控制，减少断头甚至不断头，以此来消除落纱中粗纱