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新型喷气纺纱机卷绕机构走向成熟 |
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| http://cn.newmaker.com
8/23/2005 10:57:00 AM
佳工机电网
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在新型纺纱技术中，喷气纺以其纺纱速度高，适纺纱支细，筒子卷装大的特点而被纺织界人士所注目，其纺纱速度已达350米／分以上，是所有新型纺纱中速度最高的一种，其生产效率为环锭纺的10～20倍。由于它的速度高也给卷绕带来了新的问题。为此，上海纺织机械研究所在最新研制的拥有自主知识产权的喷气纺纱机上，设计了结构简单的单锭槽辊式往复横动机构，经过运转实践，证明完全能满足超过200米／分的试验生产要求，为高速新型纺纱机的卷绕机构开辟了一条新的途径。
目前国内外的转杯纺纱机、喷气纺纱机及络筒机的筒子卷绕机构主要采用两种方法：一是单锭槽筒卷绕，应用在自动络筒机上，采用周期性改变槽筒转速的方法，以达到防叠的效果，最高络纱速度目前已远远超过1000米／分，能满足转杯纺纱机与喷气纺纱机的使用要求，但对某一种规格的槽筒，它只能做出相应卷绕角度的筒子，否则就要调换槽筒，在各种高速大卷装的新型纺纱机器上（包括转杯纺纱机、喷气纺纱机）至今未见实际应用槽筒卷绕的实例。二是用凸轮往复机构来使导纱器集体往复运动完成卷绕，多采用机械式防叠机构。该方式在纺纱速度不太高的时候尚能胜任，但再进一步提高纺纱速度就可能产生一些问题。以MJS802HR喷气纺纱机为例，该机采用凸轮式往复机构使导纱器集体往复运动来完成卷绕。但要注意两点的是：第一，该横动机构所标明的转速最高为840转／分，而实际上该机构不能达到此转速；第二，当纺纱速度超过240米／分，它不能再增加横动机构的转速来满足卷绕角度的要求，而只能采用减小卷绕角度的方法来完成卷绕，当纺纱速度增加到300米／分，卷绕角最大只能达到10度。而单锭槽辊式往复横动机构在高速性能上超过了这种凸轮往复机构，它采用摩擦辊来带动筒子旋转，用变频电动机驱动槽辊，从而使导纱器控制纱线作直线往复运动，整个结构较为简便，吸收了上述的槽筒卷绕和凸轮往复机构两种机构的长处。据测定，在模拟纺纱速度达到400米／分甚至更高纺纱速度的条件下，槽辊式往复横动机构仍然能够可靠地完成13度的卷绕角度，这也为今后进一步提高纺纱速度作了充分的技术准备。同时由于槽辊采用了变频电动机驱动，在PLC上预设程序，周期性改变横动电动机的转速，很好地起到了防叠效果。
变频电动机驱动槽辊转动，槽辊表面的螺旋沟槽带动导纱器作往复直线运动，从而使纱线完成横向运动，而筒子则由与其相接触的摩擦辊的摩擦而转动。但在卷绕过程中发生的叠圈现象，会影响纺纱质量和后序织造的退绕工序，因此卷绕装置必须具备防叠功能，在本装置中，采用了PLC控制，周期性改变横动电动机转速的变频调速方案，来改变导纱器的横动速度，而达到改变卷绕角度之目的，最终解决在卷绕过程中可能发生的叠圈现象。
卷绕筒子的旋转运动和导纱器往复横动的合成完成了整个卷绕过程，在高速纺纱时，纱线在换向时需要急速地改变运动方向，使得筒子的两边与中间的卷绕密度保持一致。因此整个导纱从动体在换向处不可避免地会产生冲击，为了保证筒子的成形良好同时为了延长机构的使用寿命，在以下两方面采取了措施，以尽量减小冲击的产生。
横动槽辊表面的沟槽是一往复螺旋线，左右旋对称状，转向处用曲线过渡，使滑梭得以顺利通过而转向，为尽可能减小在换向时产生的冲击。通过分析可知，减小在换向所产生冲击的方法有两个：一是加大转向段曲线圆弧半径R，冲击振动就可减小；二是加长这一段曲线圆弧的长度，冲击也就愈小。但在实际使用条件中，过大的半径R和过长的圆弧长度往往会使滑梭转向时的横向运动速度大大减慢，使导纱器带动纱在筒子两端处的速度相应减慢，筒子的两端会形成凸边现象，影响卷绕质量。所以经过反复使用比较，我们选用了抛物线作为换向曲线，以减小换向时的冲击，在保证卷装有良好成形的要求下，选择适当的转向曲线半径R值，使换向时纱线张力变化较为平稳。
要减小冲击力，除了选择适当的转向曲线，减小加速度的变化之外，减小零件的质量也是一个有效的途径。按照这个原则，在研制中尽可能简化了导纱器从动体结构，整个从动体包括滑梭、滑块、导纱器和弹簧片等多个零件，采用缩小零件的外形尺寸，利用轻质材料等等方法，通过一系列反复试验，把整个导纱器从动体的质量减小到20多克，从而有效地降低了惯性力，达到了降低冲击力，减小振动，延长槽辊使用寿命的要求。
上述的这种新型卷绕机构，经过一段时间的运转试验后，已经显示出许多优点。例如，它的整个机构与传统的凸轮往复机构相比，结构简单，制造方便且成本较低廉，在使用性能上有着明显的特点：能适应高速，超高速的纺纱速度；消耗功率较小；运转比较平稳而振动小；改变卷绕工艺十分简便迅速；且带有防叠功能。使得筒子的卷绕质量满足了生产的要求。可以认为，单锭槽辊式往复横动机构在喷气纺纱机上的应用，是比较成功的尝试。
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