計萬平，梅劍香，蔡文華，陳昌念，陳 軍，周雙琴

(武漢裕大華紡織服裝集團股份有限公司，武漢 430080)

0 引言

錠子是環(huán)錠細紗機的核心專件，它在紡紗過程中的運行狀態(tài)是影響紗線捻度不勻最重要的因素[1]。保證錠子處于良好的運行狀態(tài)，能減小錠速差異，穩(wěn)定紗線的捻度均勻度，提高紗線品質(zhì)和最終產(chǎn)品質(zhì)量[2]。科學(xué)地使用好錠子，對錠子的維護和保養(yǎng)開展深入地探索與實踐，使其向更高速、更平穩(wěn)、更可靠、更清潔的方向發(fā)展，為企業(yè)取得更好的經(jīng)濟效益。

1 紗線捻度不勻的危害

加捻，是使紗線具有一定強伸性和穩(wěn)定外觀形態(tài)的工藝技術(shù)，它使紗線獲得不同程度的捻度。在生產(chǎn)中，不同機臺、不同錠子紡?fù)黄贩N紗時存在捻度分布不勻，甚至出現(xiàn)同一管紗的不同區(qū)段捻度分布不勻的問題。紡紗的實際捻度與設(shè)計捻度存在差異，如果捻度差異過大，紗線捻度的均勻度就變差。實踐表明，紗線捻度CV值與強力CV值密切相關(guān)，而且強捻和弱捻都會造成紗線強力弱環(huán)。紗線捻度均勻度差，對整經(jīng)、織造等后道工序的生產(chǎn)，成品質(zhì)量、風格和手感等影響很大，導(dǎo)致織造過程中易產(chǎn)生紗線扭結(jié)、斷頭等問題，形成橫路、粗節(jié)等疵點，而在緯編織物上易使織物產(chǎn)生歪斜等弊端。捻度過小，弱捻紗在布面形成白緯疵點；捻度過大，在布面形成緊捻疵點[3]。

2 錠速與紗線捻度的關(guān)系

捻度是指單位長度上的捻回數(shù)。正常情況下，紗線捻度的大小由細紗機錠子轉(zhuǎn)速和前羅拉轉(zhuǎn)速決定，見式(1)：

(1)

加捻后必然產(chǎn)生捻縮，考慮捻縮后，紗線的捻度計算公式見式(2)。

(2)

式(1)、式(2)中：

T——紗線捻度/[捻·(10 cm)-1]；

nsp——錠子轉(zhuǎn)速/(r·min-1)；

nFR——前羅拉轉(zhuǎn)速/(r·min-1)；

dFR——前羅拉直徑/mm；

β——捻縮率。

在生產(chǎn)中，紡某一個品種時前羅拉轉(zhuǎn)速一般是不變的(按變頻分段轉(zhuǎn)速的最高速)，但錠速由于受錠子的狀態(tài)和傳動系統(tǒng)的影響，實際轉(zhuǎn)速與設(shè)計轉(zhuǎn)速有所差異，如果錠子出現(xiàn)不良狀況時，錠速要小很多，就會產(chǎn)生不同捻度的弱捻紗。

在JWF1520型細紗機上紡C 18.2 tex紗，設(shè)計錠速為15.5 kr/min，前羅拉轉(zhuǎn)速為209 r/min。前羅拉直徑d為27 mm，捻縮率為5.4%。那么帶入式(2)計算可得設(shè)計捻度T為92.5捻/(10 cm)。

在1200錠的JWF1520型細紗機上紡C 18.2 tex紗，檢測出36個錠子產(chǎn)生弱捻紗，實測錠速為13.5 kr/min～14.6 kr/min。當錠速為13.5 kr/min時，紗線的捻度僅為80.5捻/(10 cm)；當錠速為14.6 kr/min時，紗線捻度為87.1捻/(10 cm)；這些紗線的捻度都小于企業(yè)設(shè)定的(92.5±5%)捻/(10 cm)的標準值，屬于弱捻紗。實際上，我公司細紗工序的近10萬枚紗錠中有較多的異常錠速，造成每時每刻都在生產(chǎn)捻度不合格的紗線，嚴重影響了產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性，必須引起高度重視。

3 影響錠子運行的因素

3.1 新舊錠子使用對比

JWF1520型細紗機，使用JWD4211F型鋁套管錠子，紡C 18.2 tex紗，設(shè)計最高錠速為15.5 kr/min，在其他條件均不變的情況下，用LED-1型頻閃儀檢測12枚錠子。在這些錠位上分別使用相同型號的新錠子和使用5 a的舊錠子，實測數(shù)據(jù)見表1。

表1 用LED-1型頻閃儀檢測新舊錠子轉(zhuǎn)速

錠子編號轉(zhuǎn)速/(kr·min-1)舊錠子新錠子115.05015.410214.91015.400315.10015.250414.95015.250514.98515.380614.02015.310714.88015.330814.95015.280914.50014.9001014.79015.0101114.95015.2001214.99014.950均值14.84015.223

由表1可知，使用5 a的12枚錠子的平均錠速為14.840 kr/min，其中兩枚錠子產(chǎn)生弱捻紗；而12枚新錠子的平均錠速為15.223 kr/min，比舊錠子平均錠速提高了383 r/min，無弱捻紗錠位；所以，錠子使用一定年限后，錠尖、軸承的磨損和錠桿的變形，會使錠子的機械性能下降，造成錠子運行不穩(wěn)定，導(dǎo)致紗線捻度大幅波動。

3.2 錠子潤滑

錠子潤滑狀態(tài)良好，是保證錠速穩(wěn)定的重要因素。JWF1520型細紗機使用JWD4211F型鋁套管錠子，一般結(jié)合保養(yǎng)周期對錠膽補充L-AN10機械油，補油周期不超過15 d。在紡C 18.2 tex紗的機臺上，補油前用LED-1型頻閃儀測量20枚錠子，平均錠速為14.996 kr/min；補油后再測量這20枚錠子，平均錠速為15.210 kr/min。結(jié)果表明，錠子運行約15 d，錠膽內(nèi)的油位已下降到極限值附近，錠子的潤滑效果變差，錠速變低[4]。

3.3 錠子振動

錠子的振動是錠子在高速運動時最突出的問題，它不僅影響其使用壽命，而且對細紗斷頭率和紗線捻度不勻都有很大的影響[5]。

3.3.1 錠子自激振動

自激振動是系統(tǒng)本身激起的振動，是由于錠底與錠桿接觸不正常而產(chǎn)生摩擦，錠桿、錠盤等材料的內(nèi)摩擦以及配合零件間的內(nèi)摩擦所致；還與零件的材質(zhì)、熱處理和加工精度密切相關(guān)。錠子的自激振動會使錠速受到很大的影響；所以，清洗后的新錠子應(yīng)進行空錠檢驗。在錠速為15 kr/min的條件下，空錠振程不應(yīng)大于0.05 mm。

3.3.2 錠子軸向振動

錠子高速運動時產(chǎn)生軸向振動，是指錠子和筒管的上下竄動，它是由于錠尖和上支承軸承磨損所致，更多的是因錠盤內(nèi)腔集聚雜質(zhì)和積花引起。錠子的軸向振動會使錠速下降，嚴重的會使錠速下降5%以上。

3.3.3 錠子徑向振動

錠子在高速運動時產(chǎn)生的徑向振動，實質(zhì)上是自然振動、強迫振動和自激振動的混合。

a) 錠子運轉(zhuǎn)時，受瞬時外力(如錠帶接頭、破邊)沖擊后產(chǎn)生的振動稱為自然振動；自然振動在外力作用停止后，會逐漸衰退而消失，所以對錠速的影響不大。

b) 錠子在周期性的外力持續(xù)作用時產(chǎn)生的振動稱為強迫振動。周期性的外力主要是由于錠桿、錠盤、筒管和管紗等回轉(zhuǎn)件的彎曲或偏心引起的。而集體落紗細紗機錠盤滾軋網(wǎng)紋結(jié)構(gòu)上附著的回絲較多，也會產(chǎn)生周期性的外力。

3.4 紗管與錠桿的配合

3.4.1 對紗管的技術(shù)要求

自動落紗細紗機由于使用鋁套管錠子，一般選用具有耐熱、抗彎曲變形、耐沖擊和耐磨等特性的聚碳酸酯塑料紗管，在使用中應(yīng)注意以下幾點。

a) 根據(jù)標準錠子和圖紙定制紗管，保證經(jīng)紗管和錠子配合良好；若紗管與錠子不匹配，使用后將直接影響錠子和紗管的同軸度。

b) 紗管使用1 a后應(yīng)做保養(yǎng)檢查，一般用手感、目測檢查，清除纏繞的回絲和紗管內(nèi)孔的雜物，并剔除不合格的紗管。

3.4.2 變形紗管對錠速的影響

變形的紗管會使其上部振程過大，手感紗管上部振程大于0.15 mm為不合格紗管，應(yīng)該立即予以剔除。在同等條件下，紡C 18.2 tex紗，當紗管上部振程不大于0.06 mm時，用LED-1型頻閃儀實測錠速為15.320 kr/min；當紗管上部振程為0.12 mm時，實測錠速為15.130 kr/min；當紗管上部振程為0.16 mm時，實測錠速為14.890 kr/min。紡紗試驗數(shù)據(jù)表明，紗管上部振程越大，對錠速的影響就越明顯。

3.4.3 管芯嚴重磨損的紗管對錠速的影響

值車工在接頭拔紗管時不使用剎錠器，會對紗管造成磨損，久而久之會使紗管管芯嚴重磨損，使紗管與光桿錠子配合松動，造成紗管跳動和滑溜，導(dǎo)致紗管的轉(zhuǎn)速比錠速低很多。

在同等條件下，紡C 18.2 tex紗，采用10個新紗管時，實測平均轉(zhuǎn)速為15.315 kr/min;換上10個管芯磨損嚴重的紗管后，實測紗管平均轉(zhuǎn)速為13.580 kr/min。

3.4.4 錠桿纏繞紗線和紗管內(nèi)有回絲、積花對錠速的影響

錠桿纏繞紗線和紗管內(nèi)有回絲、積花都會使紗管在錠子上安裝歪斜，導(dǎo)致錠子的運動不平衡，造成錠子轉(zhuǎn)速下降。在紡C 18.2 tex紗的細紗機臺上，錠桿上纏有回絲、紗管內(nèi)有回絲的一個錠子，實測錠速為14.780 kr/min，將回絲清除干凈后，實測錠速為15.210 kr/min。

3.5 錠子傳動系統(tǒng)

錠子傳動系統(tǒng)由錠帶、張力盤和滾盤等組成。

3.5.1 錠帶

自動落紗細紗機一般使用丁腈錠帶，表面為丁腈橡膠，內(nèi)層為滌棉織物，其內(nèi)外摩擦因數(shù)不同。丁腈橡膠面的硬度大、摩擦因數(shù)?。粶烀蘅椢锩嫒彳?、摩擦因數(shù)大，能拖動錠子穩(wěn)定轉(zhuǎn)動。一般錠帶在運行中會出現(xiàn)以下幾種情況影響錠速。

a) 錠帶反用，會使錠速下降約2%。

b) 錠帶在錠盤與滾盤之間打扭，有的打扭一圈，有的打扭多圈，使錠帶張力變大，錠速增大，形成緊捻紗。

c) 由于張力架位置安裝不正確，同一錠帶在滾盤附近產(chǎn)生相對摩擦，導(dǎo)致錠速下降，容易產(chǎn)生弱捻紗。

d) 錠帶落掛錠帶張力盤或護鉤，嚴重的會使錠速減少10%以上。

e) 錠帶嚴重跑偏，即錠帶跑出錠盤之外。鋁套管錠子錠盤上下直徑都要大于錠盤，錠帶如果在這些部位運行將使錠速減小。以錠盤為φ20.5 mm的錠子為例，錠速為15.5 kr/min，若錠帶在φ23 mm處運行，則錠速為15.5×20.5/23=13.815 kr/min；如果錠帶在φ30.0 mm處運行，那么錠速將降低至10.592 kr/min。

3.5.2 張力盤

張力盤下面重錘的刻度定位決定了錠帶的張力，而錠帶的張力直接影響著錠子的轉(zhuǎn)速。錠帶張力的大小應(yīng)該結(jié)合錠帶的長度、機械磨損、電耗和紗線捻度不勻來合理調(diào)整，注意要避免過大或過小。使用一定規(guī)格的錠帶，重錘的刻度應(yīng)調(diào)整一致，張力架左右位置和前后位置應(yīng)保持均勻一致；使用一段時間后，錠帶將有一定程度的伸長，影響錠子轉(zhuǎn)速。以2650 mm的丁腈錠帶為例，如果伸長率大于1%，則錠速將降低約5%，在這種情況下，張力架必須重新調(diào)整定位，以保證錠子可以達到生產(chǎn)工藝要求的速度。

在生產(chǎn)中，張力架位置不一致、重錘刻度不一致和緊固螺絲松動等是最常見的問題，必須重視并加強這些方面的檢修工作。

3.5.3 滾盤

滾盤是錠子傳動的主要部件，它對錠速的影響有以下幾個方面。

a) 電機與主軸采用片基膠帶傳動，易拉伸變長，使用時間越長滑溜率越大、傳動效率下降，造成整臺錠速變?。灰虼?，對主軸片基膠帶的松緊應(yīng)定期檢查并調(diào)整。

b) 主軸軸承缺油、損壞，會使?jié)L盤速度下降，造成整臺錠速變小。

c) 滾盤安裝在主軸上，而緊固滾盤的鎖緊套的螺母易松扣，使?jié)L盤鎖緊失效、運轉(zhuǎn)速度失恒。

3.6 影響錠速的其他因素

3.6.1 剎錠器

當值車工將一個錠子剎停，同錠帶的其余3個錠子錠速就會降低。剎停前，實測一個錠帶的4個錠子錠速分別為14.98 kr/min、15.01 kr/min、15.12 kr/min、15.08 kr/min，把轉(zhuǎn)速為14.98 kr/min的錠子剎停，其它3個錠子的錠速變?yōu)?4.90 kr/min、15.01 kr/min、14.96 kr/min；剎停的時間越長，對其他錠子紡紗的影響越大，造成紗線捻度降低，產(chǎn)生隱形紗疵。

3.6.2 有錠子出現(xiàn)錠速異常

同錠帶上的1枚錠子運行異常(如一個上支承軸承因缺油以致嚴重磨損)，會使錠帶松弛顫動，其它3枚錠子的錠速會降低很多。同條錠帶上有1枚壞錠子，實測錠速為10.10 kr/min，另外3枚錠子錠速分別為14.76 kr/min、14.67 kr/min、14.81 kr/min；將壞錠子換成正常錠子后再次實測4枚錠子，實測錠速分別為15.22 kr/min、15.18 kr/min、15.21 kr/min、15.20 kr/min。

在生產(chǎn)中，出現(xiàn)錠速十分異常的錠子占比可能不多于5%，但它會影響同一錠帶上的其它3枚錠子，波及面將達到15%，所以危害是比較大的。

4 影響紗線捻度不勻的問題

4.1 鋁套管錠子使用年限

對不同時間使用的錠子應(yīng)有時間標識，并把分次使用情況做好質(zhì)量記錄文件，做到對不同標識的錠子嚴禁混用。

正常情況下，如果鋁套管錠子設(shè)計的轉(zhuǎn)速為16 kr/min，設(shè)計使用年限A為6 a，其計算公式見式(3)：

A=16×6/n

(3)

式(3)中：

A——使用年限/a；

n——錠子實際轉(zhuǎn)速的均值/(kr·min-1)。

由式(3)可知，如果錠子以18 kr/min的均速運轉(zhuǎn)，國產(chǎn)鋁套管錠子的使用年限約為5.33 a；如果錠子以12 kr/min的均速運轉(zhuǎn)，則使用年限約為8 a。

在生產(chǎn)中，一定要加強錠子的使用管理，準確掌握錠子的使用時間，嚴禁錠子超過使用年限。

4.2 錠子使用要求

錠尖和錠底軸承、錠桿和上支承軸承的磨損，錠桿和錠盤不同軸、彎曲對錠子的轉(zhuǎn)速都有很大的影響，造成紗線捻度CV值偏高，所以，在日常工作中應(yīng)重視錠子的定期檢查，并對錠桿、錠盤的不同軸、彎曲問題進行校正。

4.3 錠子加油后的清潔工作

錠子加油并不是一項簡單的工作，錠座上方只有一個軸承檔入口，入口只有8 mm，且無排氣孔，是加油和排氣的唯一通道，在加油過程中易使油飛濺到錠腳、錠鉤、剎錠器和龍筋表面，從而產(chǎn)生油花和油污紗[6]。

飛濺到錠腳周圍的油污如未徹底清潔干凈，車間內(nèi)的飛花將在此集聚，特別是錠鉤處積花最多；同時，在錠子的高速運轉(zhuǎn)下，錠腳上的積花也會向錠盤內(nèi)腔移動，久而久之在錠盤內(nèi)腔直角處堆積成塊，有的還會纏繞在錠盤內(nèi)腔的錠桿上，不僅阻礙錠子的正常運轉(zhuǎn)，還會使錠子上下竄動。

4.3.1 錠鉤處積花

錠鉤被油污染后，將會積聚飛花和雜物，對錠盤運動產(chǎn)生阻力，積花越多、越緊密，對錠盤的阻力就會越大。錠鉤處積花嚴重的10枚錠子在積花清理前、后紡C 18.2 tex紗，進行錠速集中測試，實測數(shù)據(jù)見表2。

表2 錠鉤處積花清理前后錠速對比

錠子編號錠速/(kr·min-1)清理前清理后114.20015.080213.90014.960313.91014.970413.82014.880513.88015.010614.50015.280714.80015.320814.30015.150914.20015.1801014.60015.210均值14.21115.104

從表2可見，錠鉤處有積花時的錠速都在14.800 kr/min以下，都是產(chǎn)生弱捻紗的錠子；錠鉤處積花清除干凈后，平均錠速達到15.104 kr/min，平均捻度為90.1捻/(10 cm)，達到正常值，并且無錠子產(chǎn)生弱捻紗。

4.3.2 錠盤內(nèi)腔積塊

錠腳集聚的飛花、雜物在錠子高速運轉(zhuǎn)下向錠盤內(nèi)腔移動，進而堆積成硬塊，使錠子錠速明顯下降。錠盤內(nèi)腔有積塊嚴重的10枚錠子在積塊清理前、后紡C 18.2 tex紗，進行錠速集中測試，實測數(shù)據(jù)見表3。

從表3可知，錠盤內(nèi)腔有積塊的錠子，平均轉(zhuǎn)速為14.202 kr/min，實際捻度均值為84.7捻/(10 cm)，大大低于標準捻度值范圍，錠子全部生產(chǎn)的是弱捻紗；錠盤內(nèi)腔積塊全部清除干凈后，平均錠速達到15.166 kr/min，實際捻度均值為90.5捻/(10 cm)，達到正常值范圍，消滅了弱捻紗錠子。

表3 錠盤內(nèi)腔積塊清理前后錠速對比

錠子編號錠速/(kr·min-1)清理前清理后114.10014.950214.50015.390313.80014.900414.40015.280514.50015.410614.05015.010714.30015.210814.40015.310913.87014.9101014.41015.290均值14.20215.166

4.3.3 設(shè)備維護

設(shè)備維護方面有幾點要求一定要做到：① 設(shè)備維護人員平、揩車工作結(jié)束后，要認真揩凈錠腳和錠鉤上的油污；② 定期用專用工具清除錠盤內(nèi)腔處堆積的塊狀物；③ 清潔工每班把錠腳和錠鉤上的積花清潔一次。

4.4 清潔錠桿和滾軋花紋上的回絲

錠桿上的回絲使筒管安裝不到位和歪斜，造成錠子振動，影響錠速，也會對紗線捻度不勻產(chǎn)生不良影響。

錠盤滾軋花紋上積累較多的回絲會增加錠子的運轉(zhuǎn)負荷，影響錠子平穩(wěn)運行；同時錠子在高速轉(zhuǎn)動時會產(chǎn)生大量飛花，使錠腳和相鄰錠子的錠腳積花增多、降低錠子的轉(zhuǎn)速，使紗線捻度下降。

4.5 “死錠帶”的問題

錠帶張力的大小直接影響錠子的錠速。錠帶發(fā)生破損和嚴重伸長后，錠帶松弛、錠帶張力變小，使該錠帶上的4枚錠子產(chǎn)生弱捻紗的機會增大；出現(xiàn)這種情況時，一般應(yīng)收緊張力架，而當張力架調(diào)整到最緊時，錠帶運行處于“死錠帶”狀況，產(chǎn)生弱捻紗的機會大增。

用手拉兩錠間的錠帶，張力架能向前擺動；用手指下壓重錘時，張力架能向后擺動且略拉伸錠帶為佳；否則，則為“死錠帶”。出現(xiàn)這種情況，一是要對張力架進行檢修；二是要對破損和嚴重伸長的錠帶進行更換。

5 結(jié)語

5.1 紗線捻度不勻主要取決于錠速差異的大小，錠速不勻是造成紗線捻度不勻的最主要原因。紗線捻度穩(wěn)定性差，不僅會造成紗線強力弱環(huán)，而且對整經(jīng)、織造等后道工序的生產(chǎn)和最終產(chǎn)品的質(zhì)量、風格、手感等影響很大。

5.2 影響錠速的因素，一是來自錠子機械性能的差異，如錠子的制造質(zhì)量、使用年限，日常對錠子的檢查、整形等；二是來自于相關(guān)的傳動部件，如錠帶、張力盤和滾盤等。

5.3 錠速差異在生產(chǎn)過程中是客觀存在的，雖然無法消除，但是可以采取以下措施將其控制在正常范圍之內(nèi)。

a) 根據(jù)錠子的使用時間，做好錠子的分批次管理工作。

b) 做好錠子的加油和清潔，錠桿和錠盤上的回絲要結(jié)合落紗清除干凈；錠盤內(nèi)腔的積花雜物要結(jié)合平、揩車清除干凈。

c) 安排工作人員定期檢測每枚錠子的錠速；機臺保全保養(yǎng)時要檢查錠帶張力，并把錠帶張力調(diào)整在最適宜的范圍內(nèi)；加強卷繞部件的維修，保證機械狀態(tài)正常，把破損錠帶、“死錠帶”，錠帶跑偏、打扭，錠帶落掛張力盤或護鉤，錠帶相互摩擦或摩擦其他機件等問題徹底解決，保證錠子在高速狀態(tài)下穩(wěn)定運行。

事實證明，只有做好以上幾個方面的工作，并在細紗錠子的使用維護和精細化管理方面不斷完善和改進，才能穩(wěn)定細紗錠速，降低紗線捻度不勻，紡出更加優(yōu)質(zhì)的紗線，使產(chǎn)品質(zhì)量提升到一個新高度。

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