浆纱机

浆纱机 Yarn, Fabric 新型浆纱机的性能比较 摘戛浆纱是织遣 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 中的重要环节，浆纱效果直接影响半成品质量和织机 效率，因此对浆纱机的选择十分重要。文章对祖克、津田驹、贝宁格、卡 尔?迈耶等公司的浆纱机的有关技术性能进行分析和比较。重点分析浆纱机 在轴架、浆槽、烘房、车头卷绕及传动等机构方面的特点，并指出了浆纱机 的发展趋势。 关键词:浆纱机;机械性能;比较 中图分类号:TS 103，323 文献标识码:A 文章缩号:lo03—3025(2o03)03—0044—04 1 前言 浆纱是织造工程的中枢环节，浆纱机性能的优劣直 接影响无梭织机的品种开发和织机效率。长期以来，浆 纱工序中普遍存在着工艺复杂、工艺参数相关性强、控 制难度大等问题。因此，如何使用好浆纱机，对提高织 造效率和品种变换，提高产品的档次起到了极为关键的 作用。 目前引进最多的是祖克浆纱机，其它类型有津田驹、 卡尔?迈耶、贝宁格等。以上浆纱机均采用全烘筒烘燥 装置，预烘烘筒表面喷涂防粘层，热效率高，产量高;可 根据品种要求，自由组合配置，能实现双面熨烫烘干，毛 羽贴伏;可分区控制和调节张力，并使伸长率控制在规 定的范围之内;经轴架普遍采用气动装置控制;经纱退 绕张力、压浆力、上浆率、回潮率、纱线张力、伸长及浆 液液位均能实现自控自调功能。实践 证明 住所证明下载场所使用证明下载诊断证明下载住所证明下载爱问住所证明下载爱问 ，这些机型基 本满足了后道织造的需要，创造了较好的经济效益。 2 主要机构 2(1 轴架 浆纱机的轴架有多种形式，目前普遍采用占地面积 小的双层排列形式，4个经轴为一组，每组间有一通道， 便于值车人员进入，进行有关操作。 祖克$432浆纱机配备了机械式张力控制装置，在经 轴架侧装有拉带式制动装置，每只经轴配置一套气动带 状制动装置，可以使纱线取得一致的张力;张力自控系 统由气压制动器和AC300送经张力调节器两部分组成， AC300送经张力调节器与三位式转动调节阀和检测辊之 间形成一对张力调节环。它可以根据事先输入电脑的经 作者简介:王鸿博，男，1963年生，副教授，无锡，214063 江南大学纺织服装学院王鸿博 钱坤高卫东 轴送经张力数据与实测的纱线张力数据进行比较，并由 电脑决定纱线送出的确切制动力，使得实测值与设定值 一致，并保持张力恒定。 贝宁格和津田驹浆纱机经轴退绕时，在经纱张力的 检测上采用电子式。贝宁格浆纱机采用模块化概念 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 ， 所有与张力及拉伸有关的驱动辊均由该公司生产的三相 异步电机驱动，具有高度的灵活性和退绕张力稳定性该 机的电子测量辊直接集成于浆槽内，不但有利于节约空 间，而且还有利于直接调节经纱退绕张力，能防止停机 时经纱的超张力和松动。在制动方式上，贝宁格浆纱机 有用于标准经轴的块式制动器和用于特殊情况的带式制 动器。块式制动，经轴支撑辊直接放在制动盘上，不需 要插入式轴颈，退绕张力由气动负载和自动调节的双制 动块产生;带式制动，经轴支撑辊安装在插入式轴颈的 制动器上，退绕张力由气动负载和自动调整的带式制动 器产生。 津田驹浆纱机设计了一套独特的制动装置，十分精 确地控制从经轴到浆槽这段干经纱的张力，即在经轴架 上配有独立的张力控制专用链条滑盘(制动轮)，并且通过 气动带式制动器进行张力反馈控制。由于经轴的时效变 化而引起的振动可以在经轴与离合器的结合部吸收，从 而使张力控制稳定;该机构由应答性快的电气张力检测， 加之与经轴卷径成比例的空气压力为基础进行反馈控制， 即使在加、减速时也可获得稳定的张力。另外对不同直 径的经轴也可与其它经轴一样进行张力控制，保证片纱 退绕张力的一致性。 2(2 上浆装置 2(2(1引纱辊 在津田驹HS20一?型浆纱机中，不设引纱辊，采用 44 在经轴退绕时专用的链拉滑盘制动装置来调节和控制经 纱喂入张力。而其它机型仍然采用引纱辊，以保证上浆 区吸浆充分，并减小经纱的湿态伸长。 2(2(2 浆槽 浆槽是贮存浆液并进行上浆的部分，它是浆纱机的 关键部件。浆槽容积的大小主要取决于浸压方式和浆纱 机的工作宽度。从发展的趋势来看，浆槽容积以小为宜， 能加快浆液循环，使浆液的浓度和粘度保持恒定、准确。 但如浆槽容积过小，有可能造成浆液烧煮不透，以致浸 透性差，出现上浆率和回潮率波动。故浆槽的容积不应 小于150 L。在4种浆纱机中，津田驹浆纱机的浆槽容积 比其它3种都小，属于小浆槽。 在主浆槽、辅浆槽的安排方面，祖克、贝宁格及卡 尔?迈耶一样，即主浆槽和辅助浆槽连成一体，外型结 构比较大，而津田驹浆纱机的辅助浆槽与主浆槽分开，并 且双浆槽共用一只辅助浆槽，对缩小两浆槽浆液之间差 异起积极作用。并且主浆槽在外型结构上也显得比较小， 给操作工在靠经轴侧一组压浆辊、上浆辊上处理绕纱工 作时提供了方便，不需要爬上浆槽。 在加热方式上，津田驹浆纱机用直接加热方式，即 用加热管直接将蒸汽送入浆槽;而祖克、贝宁格和卡尔? 迈耶浆纱机采用直接加热和间接加热选用的方式更能适 应不同浆液和不同纱线的要求。与间接加热相比，直接 加热效率高，但由于蒸汽直接进入浆液，易把浆液稀释。 津田驹浆纱机的加热控制是通过控制进汽阀门通汽时间 的长短来调节浆液温度，阀门只设开或闭两种状态，当 温度达到设定值时，阀门关闭，这时浆液容易通过蒸汽 喷射口进入加热管，造成堵塞。而其它3种通过控制进汽 阀开启的大小来调节温度，因此进汽阀不会全关，不会 造成加热管堵塞现象。 2(2(3 压浆形式 压浆方式有多种，普遍采用多点浸压方式，如双浸双 压形式，而祖克等浆纱机采用双浸四压的形式，即浸没 辊能加侧压，强化了浸压的效果，且浸没辊受上浆辊的 摩擦传动，起到送纱辊的作用，可以减少纱线的湿态伸 长。在祖克$432型浆纱机中，由于其侧压点低于浆液液 面，使浆纱离开浸没辊的侧压点后再次浸没在浆液中，达 到四浸四压的目的，提高了浆液的渗透和被覆。至于浸 没辊是否起到侧压作用，尚有争议，如津田驹HS20一? 型，为使纱线不受损伤及保证纱线排列均匀整齐，浸没 辊未加侧压。 压浆辊加压装置的形式有杠杆式、弹簧式和气动式， 其中气动式为新型浆纱机广泛使用形式。杠杆式和弹簧 Yarn, Fabric 式需人工调节和控制，所以易产生压浆辊压力不稳定和 两端不一致等问题，造成上浆不均匀。气动加压装置具 有自动调压、调节方便、压浆力稳定、易于实行自动控 制等优点而被新型浆纱机广泛采用。 在压浆辊的加压方式上，卡尔?迈耶采用自动化线 性加压控制器，可维持经纱整个长度上浆率的均匀。贝 宁格浆纱机设计了独特的气囊式加压，压浆辊本身的重 量由辅助气垫补偿，采用特制橡胶的加压汽缸，通过进 气加压、排气减压的方式实现压浆辊压力无级变化。这 种加压形式其最大压力同样能达到150 kN，同时消除了 汽缸加压所带来的两边加压不一致，以及使用一定时间 后由于环境、维护等外因使汽缸出现的故障。各机型普 遍采用压浆力调节的自控装置，随着车速的变化自动调 节压浆力的大小，保证上浆率的均匀。 4种浆纱机压浆力的配置如表1所示。 表1 压浆力配置 kN 机型 最大压浆力 祖克$432 津田驹HS20一? 贝宁格 卡尔?迈耶 40 l5 50 40 2(2(4 湿分绞 出浆槽的湿态纱片一般由湿分绞棒分为2层或4层， 每层纱再分别走向高低不同的预烘筒进行预烘。实际生 产中，如不用湿分绞棒，纱线虽可分开，但因纱线互相 粘连、纠缠，分开得很迟，加之湿区张力较小，难以分清 层次，从而使浆膜受损，毛羽增加。因而湿分绞装置应 满足以下要求:分绞及时，且分绞后，离烘简要有一段 距离;绞棒对纱片的损伤小，能抹平贴伏毛羽。 浆纱机有以下几种湿分绞形式: 祖克浆纱机采用一根积极传动的导辊;津田驹浆纱 机上也是一根积极传动的导辊，但导辊中通冷水，在导 辊表面形成冷凝水，以减轻纱片与导辊的摩擦;贝宁格 浆纱机上配备的一套湿分绞装置，湿纱分两层通过两根 表面涂四氟乙烯通蒸汽并积极传动的加热导辊;卡尔? 迈耶浆纱机和祖克浆纱机一样也是采用一根积极传动的 导辊。 贝宁格浆纱机由于纱线水平出浆槽，受浆槽位置的 影响，湿纱从浆槽到分绞棒的距离比较远;而津田驹浆 纱机，由于湿纱是垂直向上拉出的，分绞装置的位置不 受外界的影响，所以湿纱从压浆辊到湿分绞之间的距离 较小，湿纱在出浆槽后，能及时分开，更有效地保护了 浆膜及纱线毛羽的贴伏。 2,2(5 引纱方式 45 纺织导报China Textile Loader?2003 No(3 Yarn, Fabric 纱线从上浆辊和压浆辊之间引出方向一般有3种形 式:第1种是水平引纱方式，如卡尔?迈耶、贝宁格及祖 克旧机型。第2种为垂直引纱方式，这种引出方式为津 田驹公司独自开发，它具有很多独到的特点，如烘筒上 的纱片更稳定;不需要导纱辊;由于烘燥装置安排在浆 槽的上方，不但减少了浆纱机的占地面积，而且可以使 操作工在上浆部位操作时，比较方便地处理断头或者去 除辊子上的飞花，能提高操作的安全性和工作效率。但 上述两种形式，上浆辊和压浆辊都是垂直设置的。目前 新祖克浆纱机的SVR浆槽、美国西点浆纱机的863型浆 槽等，通过独特的托架和加压系统能将压浆辊定位于上 浆辊顶部中心偏后45。(SVR型)和l5。,30。 (西点 863型)，能实现所谓的等挤压压浆，纱线从压浆辊夹持 点送出时，使纱片与压浆辊的接触减到最小，纱片被覆 的浆膜损失最小，大大减少了纱片粘附于浆纱辊表面的 情况，这种配置也能适应双浆槽浆纱机的高架烘筒的需 要，而进入烘房的引纱方式采用倾斜式。 2(2(6上浆部分的组合 新型祖克浆纱机浆槽部分是由两个SD—C40型浆槽 组成，两个浆槽均采用双浸四压高压上浆系统，两个浸 没辊具有侧压功能，并且侧压点低于浆液液面，使浆纱 离开浸没辊的侧压点后再次浸没在浆液中，达到四浸四 压的目的，提高了浆液的渗透和被覆。浆槽内的两对挤 压辊，其预压浆辊中心偏向上浆辊中心线的后方，从而 增加了两对压浆辊之间的距离，使中间的浸没辊安装较 为宽松。由于采用高压上浆，压浆辊的压力最高达100 kN，中高压也有40 kN，因此设计必须坚固。上浆辊由 不锈钢材或包覆HAS 95度硬橡胶制成。改用橡胶包覆的 上浆辊，利用其热导系数低，可减少浆斑。在配置有两 道压浆辊的浆槽中，因为主压浆辊即第二道压浆辊起高 压作用，是决定上浆质量的关键，因此辊表面包覆的橡 胶除了硬度要求以外还要用玻璃珠制成微孔结构，如同 传统的压浆辊包覆细绒布一样，微孔能够含浆，有助于 轧浆作用。在祖克机型中，为取得一致的压浆压力，改 变了以往采用加压杠杆形式而用低滞后的自由移动活塞 型的滚筒组成压浆装置。滚筒对转换器发出的脉冲信号 作出快速反应。在处理短纤纱时，压浆系统中采用的异 型橡胶辊在给定的压浆压力和硬度下，可以比光滑表面 的辊得到更多的上浆率;同时经纱与辊之间的粘着性减 小，纱线毛羽减少。压浆辊表面还设有自动清渣用的喷 洒装置。 在津田驹HS20一?型浆纱机上，浸没辊采用不锈钢 材料，不具有侧压功能，其作用是决定经纱的浸浆深度 及浸浆长度。它的第二压浆辊采用水平加压方式，接触 辊与第二上浆辊偏心配置，一方面向第二压浆区提供浆 液，另一方面对第二上浆辊施加一定压力，增加挤压点。 这样接触辊带上来的浆液同已经和上浆辊接触并处于稳 定状态的纱片是软接触，使纱片整齐且不紊乱，并且在 纱片两端不会发生纱的扩散，减少边并、绞头。接触辊 去除了多余的浆液后，最后压浆辊以横向负荷方式给纱 片施加压浆荷重，保证了浆液浸透和被覆，伸长减小，浆 纱又不失弹性。在材质上，HS20一?型浆纱机第二上浆 辊采用不锈钢材料，表面摩擦系数小，导热好，无弹性， 但对周围温湿度要求也高。否则，在冬季周围温度低，金 属上浆辊两侧冷却快，表面结浆皮，粘纱或成浆条出现 在分绞棒上，产生断头。由于传热快，浆纱机打慢车和 上落轴时，金属上浆辊会粘纱产生毛羽。压浆辊采用硬 度为HAS 65度橡胶光辊，津田驹浆纱机采用的为中低压 上浆，一般第一压浆力最大为8 kN，第二压浆力最大为 15 kN，所以这一硬度能保证上浆的粘着性和有一定的内 部浸透性。 贝宁格浆纱机的自动化程度较高，为保证整个经纱 宽度上的挤压压力均匀，特制了一个可以用精确数学定 义挠曲特性的压紧辊子;为了可以无摩擦地施加压力并 且无滞后地施加预定压力，特制了与传统活塞滚筒不同 的橡胶气垫滚筒，内置的纤维和玻璃珠可以在整个辊子 寿命内保持挤压辊的结构表面，减少了经纱在橡胶上的 粘结，并减少毛羽现象。 卡尔?迈耶浆纱机的自动化程度也很高，它的各种 辊的配置基本上与祖克浆纱机类似，也采用高压上浆技 术;采用Equipress型轧辊，以取得全工作宽度范围内均 匀的上浆率;浸浆压辊采用特种摩擦轴承，浸浆压辊的 提升和下降采取按钮式马达操作。 2(3 烘燥 浆纱在浆槽中经压浆辊的挤压，把部分浆液压出，然 后进入烘燥装置。浆纱进入烘燥装置就是要烘去大部分 水分，达到所要求的回潮率，使粘附在纱线上的浆液固 化形成浆膜。许多国外公司都提供了不同型号的烘房供 选择，祖克$432浆纱机湿纱经过湿分绞后，向上倾斜约 45。分成两层绕上烘筒;而贝宁格的引纱方式是经湿分绞 后，分两层垂直向上绕上浆槽上方的“一” 字型排列的 预烘烘筒;津田驹浆纱机的烘筒排列方式是湿纱垂直拉 出后，经湿分绞分两层绕上烘筒;卡尔?迈耶有多种形 式，但主要还是以水平引出浆槽，然后分层进入预烘烘 筒。由绕纱路线可以看到，祖克和津田驹的引纱方式由 于其湿纱包围角较大，提高了烘燥效率。 46 纺织导报China Textile Leader?2003 No(3 J J j 1 ， 1 Yarn, Fabric 根据烘燥原理，纱线中的水分主要分两类，一类为 自由水分，另一类为结合水分。经过压浆装置后，剩下 的自由水分及结合水分必须通过烘燥去除，因为，水分 的多少影响浆纱机的运转速度和效率。在现代生产中，为 了提高浆纱机的速度和效率，节约成本，浆纱机生产厂 商普遍采用全烘筒式。它有以下优点:纱线直接与烘筒 表面接触，烘燥效率高;能量消耗低;容易控制温度;直 接接触浆纱有助于贴伏毛羽等。 2(4 卷绕 新型浆纱机的卷绕机构一般具备以下功能:经纱在 整个卷绕过程中，能均匀地按给定的张力进行卷绕;卷 好的织轴具有均匀的卷绕密度;所有速度控制和分纱调 整的操作更方便;卷绕速度、卷绕张力及卷绕直径有较 大的变化范围。 4种机型采用的张力控制装置比较接近，由电子控制 装置对织轴直径的变化作出反应;用单独的电机来驱动 经轴，从而保证自卷绕开始就有一致的张力;通过经纱 的不断横向运动获得织轴上经纱均匀排列。 2(5 传动方式 近年来，电子产品更新换代速度惊人，特别是大规 模集成电路的成功研制和运用，成为当代科学技术的卓 越成就之一。以这些元器件为基础的电子计算机、可编 程控制器，随着其变频性能和可靠性的日趋完善，在工 艺生产中得到广泛应用，使浆纱机的传动方式、控制技 术和自动化程度有了突破性发展。 祖克$432型及其它浆纱机均采用七单元(7只变频) 控制全机传动，其变频器属于高动态性并有速度反馈的 矢量控制型通用变频器。其中车头有2只变频器，1只控 制织轴卷绕，1只控制拖引辊传动;烘房有1只变频器控 制12只烘筒传动;浆槽有2只变频器，1只控制上浆辊 传动，1只控制引纱辊传动，如双浆槽则有4只变频器。 因此全机共有7只变频器，也称七单元传动。与传统浆 纱机相比，用变频器(包括电机)代替直流电机、机械或 无级变速器和铁炮张力调节装置，使可靠性和张力控制 精度大大提高了一步。 新型浆纱机运用可编程序控制器后，有如下特点: 可编程序控制器代替了继电器逻辑控制系统，克服了原 控制系统寿命短、故障多和维修困难的缺点，使可靠性 大大提高;可编程序控制器代替了专门设计的温度控制 仪、退绕张力控制装置、压浆力自控装置、伸长率测量 仪等，有利于降低成本，提高了可靠性。由于使用可编 程序控制器，在某些浆纱机上增加了上浆率检测等装置， 提高了浆纱质量。而传统浆纱机的传动方式和张力控制 有弊端:主传动装置采用直流电机，虽然有调速性能好 的优点，但是机械式换向器带来了维修工作量大、故障 率高的弊端;织轴卷绕装置采用机械式无级变速器，由 于结构复杂、内部零件精度高，一旦出故障或零件磨损， 就较难修复;浆槽进纱张力、湿纱张力、干分绞张力采 用铁炮调节装置调节，由于滑移因素，张力控制存在精 度低等弊端。 3 新型浆纱机的发展方向 (1)为了保证经轴退绕时大、小轴之间的退绕张力 均匀，经轴上经纱的送出采用气动制动和电子传感器形 式的张力自动调节装置。 (2)采用通用型浆槽，各单元基本实现标准化和组 合设计。 (3)为减少邻纱间的粘并使浆膜保持完整，提高毛 羽降低率，对经纱普遍采用湿分绞和分层预烘。 (4)对上浆过程的浆液温度、粘度、液面、上浆率、 压浆力、烘干温度、经纱张力及浆纱回潮率等工艺参数 采用更为先进的自动控制方式，以提高浆纱质量。 (5)系统化的张力控制调节装置和显示装置，能合 理控制各区经纱张力。 (6)具有压浆力与浆纱速度成线性调节功能;高压 上浆工艺完全成熟，已成为必然趋势。 (7)全烘筒的烘房结构，烘燥效率高，节约能源，浆 纱速度高。 (8)分区传动已完全取代边轴传动。 (9)预湿上浆已成为新的发展方向。 一 参考文献 1姜家祥，国外新型浆纱机(北京:纺织工业出版社，1981 2萧汉滨(祖克浆纱机原理及使用(北京:中国纺织出版社，1999 3杨明科，王尔魁(贝宁格泽尔浆纱机技术特征与使用实践(山西纺 织，1996 (3):6, lO 4徐小莉(祖克ZYGWN型与津田驹HS20一II型双浆槽浆纱机浆液循 环系统对比(陕西纺织，1997 (3):3O, 32 5王鸿博(新型浆纱机性能及选型要求(纺织机械，2000(4):12, 14 6肖汉斌(新型浆纱机与高压上浆工艺路线(全国浆料和浆纱技术 2001 年会论文集 7张元红等(津田驹HS20一II型浆纱机工艺特点及浆纱实践(全国浆料 和浆纱技术2001年会论文集 8朱振岳等、ALS432型七单元全电脑祖克浆纱机看浆纱机的发展方向( 全国浆料和浆纱技术2001年会论文集 9卡尔?迈耶浆纱机产品说明 lO 贝宁格浆纱机产品说明 书 关于书的成语关于读书的排比句社区图书漂流公约怎么写关于读书的小报汉书pdf 11津田驹HS20一II型浆纱机技术参考资料 l2高卫东，荣瑞萍，徐山青(现代织造工艺与设备(北京:中国纺织 出版社。1998 l3朱苏康，陈元甫(织造学(北京:中国纺织出版社，1996 48