新型四單元傳動粗紗機完成了粗紗機的重大改革

　　中國紡織工程學會 秦貞俊

　　這不僅表現為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度不同步而產生的細節，大大提高了下游工序的生產效率及產品質量。目前，市場上的新型四單元傳動的粗紗機具有電機分別傳動、自動卷繞張力監控水平高、采用四羅拉雙短皮圈三區牽伸型式、自動落紗自動化程度、粗紗張力傳感器的設立、清潔系統完善等六大特征。

　　四單元傳動和張力恒定

　　四單元傳動是第一特征。粗紗機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，可在計算機控制下完成粗紗的牽伸與卷繞成形，取代了錐輪變速及差微等機械傳動系統，實現了四大運動系統的同步匹配，徹底消除了粗紗機開關車造成的細節，計算機根據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消除了由于機械傳動造成粗紗開關車細節、大大提高粗紗質量的優點。

　　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要少。經測試，噴氣織機由于細紗強力弱環的存在造成的斷頭中，細節造成的斷頭占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的問題是現代化高速度紡織生產的主要課題。四單元傳動的粗紗機對減少產生細節造成的織機斷頭的作用很顯著。

　　設立粗紗張力傳感器是第二特征。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，經計算機控制的卷繞張力始終保持恒定及恒定的卷繞密度。

　　恒定的卷繞密度是現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卷繞張力控制系統(CCD裝置)，實質上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的張力微調技術，張力調節效果明顯;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。我國青島賽特環球公司新近研制開發的一種軟件張力控制系統，張力控制采用紡紗系統數學模型程序軟件，運用最新控制理論即電機轉矩理論，實現了粗紗張力更細小的微調，替代了CCD控制技術，克服了國產CCD控制技術不穩定的弊病，使粗紗機能保證恒定張力紡紗，提高了產品質量。

　　三區牽伸和完善清潔系統

　　采用四羅拉雙短皮圈三區牽伸型式是現代粗紗機的第三特征。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，但1-2羅拉之間的牽伸倍數只有1.05倍為正理區，主牽伸區在2-3羅拉之間，集棉器放置在整理區，主牽伸區不放置集棉器，實現牽伸不集束，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。四羅拉牽伸整理區使主牽伸區牽伸后的纖維在整理區起到集束作用，經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。因此四羅拉三區牽伸的作用不僅可使粗紗牽伸倍數增大 可供細紗機紡高支紗而且還會減少毛羽、提高紡紗質量。現在看來以四羅拉三區雙短皮圈的牽伸形式較好。

　　清潔系統的完善是現代粗紗機的第四特征。粗紗機提高自動化程度清潔系統的設立，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境的能力，降低生產區的空氣含塵、含飛花量，隨著粗紗機車速的不斷提高，清潔工作越要加強，以保證產品質量的穩定提高，減輕擋車工清潔工作的勞動強度。

　　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。此外還配有吸棉傳感自停系統，一方面將斷頭吸入管道，另方面可使機器停車待處理。當發生斷頭時，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，使粗紗質量及生產環境的凈化水平得到提高。

　　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的聯合清潔系統，可保證粗紗機發生斷頭時，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，吹吸風聯合機構不會損壞或干擾粗紗正常紡紗。

　　前后排導紗角一致和自動落紗

　　前后排粗紗的導紗角的一致性是現代粗紗機的第五特征。普通粗紗機前后排粗紗的導紗角使得前后排的拈度及支數都有偏差，現代的粗紗機已提高了后錠翼的高度，使后排導紗角與前排粗紗的輸出角保持一致(圖6b)立達的F15/F35型粗紗機、青澤668型粗紗機、馬佐里的FTN型粗紗機及Lakshmi LFS型粗紗機都具有這樣的改進。

　　粗紗機的自動落紗技術是現代粗紗機的第六特征。粗紗機自動落紗技術是提高自動化程度，提高生產率降低勞動強度，實現傳統紡紗連續化及自動生產線的關鍵技術。

　　發達國家與不發達國家用工差距很大，不發達國家(發展中國家)噸紗用工29人，發達國家平均用工為10人，美國為4人，這種差距與紡紗生產自動化程度是分不開的。

　　美國等發達國家對環錠紡紗系統進行全自動化的改造，包括對粗紗全自動落紗、自動運輸及粗細聯自動化技術的實施。實現粗紗工程的自動化對于高工資的發達國家尤為重要。

　　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粗紗無人操作創造條件。

　　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。粗紗全自動落紗機一般都是與粗細聯接合在一起應用的。粗細聯去消了人工搬運，一方面減少了用工，更重要的是對半制品粗紗的質量起保護作用。