內容提要：新型四單元傳動的粗紗機具有電機分別傳動及自動卷繞張力監(jiān)控水平很高的特點；高科技粗紗機采用四羅拉雙短皮圈三區(qū)牽伸型式；粗紗機自動落紗技術是提高自動化程度的有力措施及粗紗機提高自動化程度清潔系統(tǒng)的設立等五大特征。
關鍵詞 四單元傳動的粗紗 粗紗張力傳感器 四羅拉雙短皮圈三區(qū)牽伸 自動落紗技術 粗紗機的清潔系統(tǒng)
1、四單元傳動的粗紗機是現(xiàn)代新型粗紗機的第一大特征
四個變頻電機分別傳動牽伸羅拉、錠子、錠翼及龍筋升降的速度,在計算機控制下完成粗紗的牽伸與卷繞成型,取代了錐輪變速及差微等機械傳動系統(tǒng).實現(xiàn)了四大運動系統(tǒng)的同步匹配，徹底消除了粗紗機開關車造成的細節(jié),計算機根據(jù)粗紗工藝及卷繞成形的軟件指令各電機的速度，精確完成粗紗的卷繞。這種新式四單元傳動技術具有如下優(yōu)點：
⑴、消除了由于機械傳動造成粗紗開關車細節(jié)，大大提高了粗紗質量。
⑵、在當代機織及針織技術高速運轉條件下，噴氣織機針織機的引緯張力峰值很高,由于紗線退繞張力峰值很高，因此對紗線強力的要求高，不僅平均強力要達到一定水平，強力不勻率要低，強力分布離散程度要小，而且還要求紗線強力弱環(huán)要少.經(jīng)測試，噴氣織機由于細紗強力弱環(huán)的存在造成的斷頭中，細節(jié)造成的斷頭占61%，因此，在紡紗過程中如何減少工藝及設備上造成的細紗細節(jié)的問題是現(xiàn)代化高速度紡織生產(chǎn)的主要課題。四單元傳動的粗紗機對減少產(chǎn)生細節(jié)造成的織機斷頭的作用很顯著。
2、粗紗張力傳感器的設立是現(xiàn)代粗紗機的第二大特征
新型粗紗機除了采用四單元傳動技術外，還設置了粗紗張力傳感器，監(jiān)控卷繞線速度與前羅拉引出線速度之間始終保持一定的張力值，卷繞速度略大于引出線速度1%，不論大紗、中紗、小紗或車間相對濕度的變化，經(jīng)計算機控制的卷繞張力始終保持恒定及恒定的卷繞密度。
⑴.現(xiàn)代新型高科技粗紗機的特點是對粗紗機上龍筋上下?lián)Q向運動進行了很多研究并取得新的成就,這項技術的應用使粗紗的成型更加完善，它是以
⑵、恒定的卷繞密度是現(xiàn)代化高科技粗紗機的又一個重要特點.
新型粗紗機上應用了張力傳感器自動控制與調節(jié)卷繞張力控制系統(tǒng)（CCD裝置），實質是在線主動控制粗紗大、中、小紗及卷繞高低位置的粗紗張力的自動調整粗紗張力動態(tài)的張力微調技術，張力調節(jié)效果明顯；如果在四單元傳動技術基礎同時應用在線張力微調（CCD技術），粗紗機的張力差異將更加理想。
⑶、我國青島環(huán)球紡機廠新近研制開發(fā)的一種軟件張力控制系統(tǒng)，張力控制采用紡紗系統(tǒng)數(shù)學模型程序軟件，運用最新控制理論即電機轉矩理論，實現(xiàn)了粗紗張力更細小的微調，替代了CCD控制技術，克服了國產(chǎn)CCD控制技術不穩(wěn)定的弊病，使粗紗機能保證恒定張力紡紗，提高了產(chǎn)品質量。
3、高科技粗紗機采用四羅拉雙短皮圈三區(qū)牽伸型式，是現(xiàn)代粗紗機的第三大特征。
如日本FL16、青澤668等都是四羅拉雙短皮圈的應用，也稱D型牽伸，我國新開發(fā)的FA491.FA494粗紗機也采用四羅拉雙短皮圈牽伸，實質上四羅拉雙皮圈有三個牽伸區(qū)，但1-2羅拉之間的牽伸倍數(shù)只有1.05倍為正理區(qū)，主牽伸區(qū)在2-3羅拉之間，集棉器放置在整理區(qū)，主牽伸區(qū)不放置集棉器，實現(xiàn)牽伸不集束，集束不牽伸的要求，以達到提高條干均勻度及減少細紗毛羽的目的。四羅拉牽伸整理區(qū)使主牽伸區(qū)牽伸后的纖維在整理區(qū)起到集束作用，經(jīng)過集束的粗紗絮條會因集束而變窄，從而使在細紗前羅拉鉗口引出的粗紗須條寬度減小，使細紗前羅拉鉗口到加捻點的紡紗三角區(qū)的面積相應減小，使紡出細紗的毛羽比較少。因此四羅拉三區(qū)牽伸的作用不僅可使粗紗牽伸倍數(shù)增大 可供細紗機紡高支紗而且還會減少毛羽、提高紡紗質量。現(xiàn)在看來以四羅拉三區(qū)雙短皮圈的牽伸形式較好。
圖12、粗紗機的兩種
4、粗紗機的自動落紗技術是現(xiàn)代粗紗機的第四大特征
⑴、粗紗機自動落紗技術是提高自動化程度，提高生產(chǎn)率降低勞動強度，實現(xiàn)傳統(tǒng)紡紗連續(xù)化及自動生產(chǎn)線的關鍵技術。
發(fā)達國家與不發(fā)達國家用工差距很大，不發(fā)達國家（發(fā)展中國家）噸紗用工29人，發(fā)達國家平均用工為10人，美國為4人，這種差距與紡紗生產(chǎn)自動化程度是分不開的。
美國等發(fā)達國家對環(huán)錠紡紗系統(tǒng)進行全自動化的改造，包括對粗紗全自動落紗、自動運輸及粗細聯(lián)自動化技術的實施。實現(xiàn)粗紗工程的自動化對于高工資的發(fā)達國家尤為重要。
圖13、粗紗機與細紗機的粗-細聯(lián)自動粗紗運輸
⑵、粗紗全自動落紗機的技術特點是當粗紗機紡滿一定長度時會自動停車，下龍筋降到落紗位置，自動落紗及換管后下龍筋復位，粗紗自動搭頭，形成新一輪紡紗，落紗時間4-5分鐘，落下的粗紗集中運到粗紗運輸系統(tǒng)待運，像青澤670、680 Rawemat型粗紗機為內置式全自動落紗裝置，更加先進。自動落紗技術為實現(xiàn)粗紗無人操作創(chuàng)造條件。
⑶、我國青島環(huán)球紡機公司在2008上海展覽會上展出了全自動落紗機，機構簡單，落紗時間短，只需兩分鐘，受到特別的關注。
⑷、半自動絡紗：粗紗機的半自動落紗技術比較成熟，尤其四單元傳動的新型粗紗機，其半自動落紗比不自動落紗操作上要簡便的多。不需要再考慮錐輪皮帶的復位等問題。國產(chǎn)新型粗紗機，大都是半自動落紗，當粗紗卷繞到一定長度后，計算機指令停車，下龍筋降至落紗位置，人工取紗換上空管，下龍筋再上升生頭位置，搭頭重新啟動紡紗。
5． 粗紗機的清潔系統(tǒng)的完善是現(xiàn)代粗紗機的第五大特征
粗紗機提高自動化程度清潔系統(tǒng)的設立，能及時清除羅拉，皮輥、皮圈等處的短絨及雜質，防止纖維纏繞羅拉等部件，并保證不出現(xiàn)由于積聚短絨及飛花造成的紗疵。此外，新式粗紗機具有自身凈化環(huán)境的能力，降低生產(chǎn)區(qū)的空氣含塵、含飛花量，隨著粗紗機車速的不斷提高，清潔工作越要加強，以保證產(chǎn)品質量的穩(wěn)定提高，減輕
⑴、像青澤、瑞士及國產(chǎn)一些新型粗紗機等都配有負壓吸塵系統(tǒng)，在上下羅拉，皮圈等部分加裝吸風口，將這些部位的棉塵，短絨吸走，并在粗紗機機尾處配有過濾網(wǎng)箱，使過濾后的清潔空氣循環(huán)回到生產(chǎn)區(qū)。由于采用連續(xù)負壓吸風，使牽伸及卷捻系統(tǒng)的飛花，短絨及棉塵等都及時吸走，車間生產(chǎn)區(qū)含塵量很低。
圖14、條粗細牽伸區(qū)的負壓吸塵清潔系統(tǒng)
⑵、新型粗紗機上還配有斷頭吸棉及自停裝置，在前羅拉下面，裝有斷頭吸棉裝置，可解決斷頭后飄頭造成在鄰紗產(chǎn)生雙紗及其它紗疵。國內外新型粗紗機大都配有這種技術系統(tǒng)。此外還配有吸棉傳感自停系統(tǒng)，一方面將斷頭吸入管道，另方面可使機器停車待處理。當發(fā)生斷頭時，被吸入機尾干管的短絨、花衣等被傳感器檢測，當檢測量超限時，立即通知機器停車。新型粗紗機的上下清潔裝置與斷頭吸棉裝置構成一個清潔系統(tǒng)，使粗紗質量及生產(chǎn)環(huán)境的凈化水平得到提高。
⑶、環(huán)錠紡紗系統(tǒng)對粗紗質量要求及評價是粗紗機的好壞主要取決于紡紗最終產(chǎn)品質量，因此要求粗紗機上要有一套能夠對牽伸區(qū)進行連續(xù)清潔的聯(lián)合巡回清潔系統(tǒng)，使粗紗生產(chǎn)達到高度凈化。在幕尼黑2007展覽會上瑞士立達公司展出了新制開發(fā)的一種對牽伸、錠翼部分及地板的聯(lián)合直接吹吸清潔體系，能穩(wěn)定有規(guī)律的自動巡回，并對粗紗機進行自動清潔，這種粗紗聯(lián)合清潔體系（uniclean-F）可對牽伸區(qū)的飛花及塵屑等自動連續(xù)吸取并進入固定的匯集箱中。結構緊湊、精巧，并實現(xiàn)人機對話控制的空氣導流裝置，可與全自動或半自動落紗機及細-粗聯(lián)相結合，形成粗紗機生產(chǎn)內部自我清潔體系。
⑷、吸塵管道的軌道，裝在導條架上或單獨從地板豎立的支架上，將收集的垃圾廢料經(jīng)過圓柱形過瀘箱，進入飛花接受站的氣流與中央風扇相連接。
配有電子式自動控制系統(tǒng)的聯(lián)合清潔系統(tǒng)，可保證粗紗機發(fā)生斷頭時，吹風停止向機臺吹風而轉向天花板方向，斷頭飛花由吸風吸入負壓管道內。因此，吹吸風聯(lián)合機構不會損壞或干擾
⑸、如果將自動落紗機體系或管紗自動運輸線與自動吹吸風裝置相聯(lián)接，設立特殊結點的傳感器。當粗紗機滿紗準備落紗時，吹吸風自動進入停止位置，不會防礙落紗動作順利進行。機上還配有緊急故障轉換開關及鍵盤式按鈕開關等。
⑹、全自動落紗機的技術特點是當粗紗機紡滿一定長度時會自動停車，下龍筋降到落紗位置，自動落紗及換管后下龍筋復位，粗紗自動搭頭，形成新一輪紡紗，落紗時間4-5分鐘，落下的粗紗集中運到粗紗運輸系統(tǒng)待運，像青澤670、680 Rawemat型粗紗機為內置式全自動落紗裝置，更加先進。自動落紗技術為實現(xiàn)粗紗無人操作創(chuàng)造條件。
⑺、新型粗紗增加了許多負壓吸塵點。清潔系統(tǒng)的設立，能及時清除羅拉，皮輥、皮圈等處的短絨及雜質，防止纖維纏繞羅拉等部件，并保證不出現(xiàn)由于積花短絨及飛花造成的紗疵。此外，新式粗紗機具有自身凈化環(huán)境的能力，降低生產(chǎn)區(qū)的空氣含塵、含飛花量，隨著粗紗機車速的不斷提高，清潔工作越要加強，以保證產(chǎn)品質量的穩(wěn)定提高，減輕擋車工清潔工作的勞動強度。像青澤、瑞士等粗紗機都配有負壓吸塵系統(tǒng)，在上下羅拉，皮圈等部分加裝吸風口，將這些部位的棉塵，短絨吸走，并在粗紗機機尾處配有過濾網(wǎng)箱，使過濾后的清潔空氣循環(huán)回到生產(chǎn)區(qū)。由于采用連續(xù)負壓吸風，使牽伸及卷捻系統(tǒng)的飛花，短絨及棉塵等都及時吸走，車間生產(chǎn)區(qū)含塵量很低。
⑻、我國FA400系列、日本FL16粗紗機除了配備積極回轉式清潔絨布外，還配有自動負壓吸風系統(tǒng)，及時清潔上下絨板絨布的棉塵及短絨。
結語：現(xiàn)代化高科技粗紗機是紡前準備的最后一道工序，這個工序的好壞直接影響紡紗質量，而切是無法挽回的，因此在紡紗進步、提高紡織產(chǎn)品質量的新形勢下，粗紗機應用了電子計算機技術及變頻調速技術實現(xiàn)了四單元傳動牽伸及卷繞成形的工藝同步，完成了粗紗機取消單電機機械傳動的重大改革，不僅簡化了粗紗機的傳動，更重要的是提高了粗紗的卷繞質量，消除了由于牽伸卷繞線速
在幕尼黑2007ITMA及2008上海ITMAAsia與CITME上展出的以青澤Zinser668、670為代表的粗紗機大都具有以四個變頻電機分別傳動牽伸羅拉、錠子、錠翼及龍筋的速度在計算機控制下完成粗紗的牽伸與卷繞成型；牽伸區(qū)多為四羅拉三區(qū)牽伸，最大牽伸倍數(shù)可達18倍；粗紗恒定卷繞張力控制；全自動或半自動落紗；負壓吸塵體系等特點。表明粗紗機已進入高科技的時代，為棉紡紡紗進一步提高紡紗質量、提高生產(chǎn)效率創(chuàng)造了條件。粗紗機的技術進步使整個棉紡紡紗技術達到了新的水平，進入到更高的科技領域。相信，在不久的將來，粗紗機一定會有更大的進步！
參考文獻
1、秦貞俊編著.現(xiàn)代棉紡紡紗新技術. (M)上海 東華大學出版社2008年7月
2、秦貞俊編著.世界棉紡織前沿技術（.M）北京中國紡織出版社2010.6 3、Survey::”Staple yarn spinning” TEXTRILE Asia 2008.8 p22-28
4、 幕尼黑2007ITMA技術資料
5、上海2008ITMA Asia and CITAME技術資料
6、上海2010.6 SITME & CITME技術資料：特呂茨勒（上海）有限公司、歐立康-青澤粗紗機<
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