王俊英 張道強 郭廣利

（山東科技職業(yè)學(xué)院，山東濰坊，261053）

在傳統(tǒng)的紡紗工藝流程中，粗紗工序在并條和細紗之間起著承前啟后的重要作用。粗紗紗錠比較多，工藝部件也相應(yīng)較多，產(chǎn)生突發(fā)性疵點的幾率比較高。粗紗的一個紗錠或一節(jié)羅拉出現(xiàn)問題，影響面是比較大的，除了該紗錠所生產(chǎn)的粗紗不能使用，造成比較大的浪費以外，更嚴(yán)重的是這些粗紗進入細紗工序加工成管紗，管紗再進入絡(luò)筒工序加工成筒紗，就很難追蹤原因，造成較大人力、物力浪費和物料消耗。粗紗的傳動部件和工藝參數(shù)出現(xiàn)問題，影響面更大，一旦出現(xiàn)問題，除了產(chǎn)生突發(fā)性疵點以外，大多數(shù)波譜圖都會出現(xiàn)異常。所以，在粗紗日常的生產(chǎn)過程中，除了要求維修人員每天上機檢查工藝部件和工藝參數(shù)以外，還要加強粗紗的條干均勻度和重量不勻率測試，注意觀察分析其波譜圖和曲線圖，有問題及時反饋車間，在最短的時間內(nèi)及時找到突發(fā)性疵點產(chǎn)生的原因，及時追蹤，減少人力物力浪費、物料消耗和機臺停車維修時間[1]。下面介紹幾種常見粗紗突發(fā)性疵點的波譜圖分析。

1 羅拉和膠輥缺陷產(chǎn)生的機械波

1.1 第一、第二膠輥和羅拉缺陷機械波

粗紗前膠輥和前羅拉產(chǎn)生的機械波波長等于其周長。第一、第二膠輥之間的張力牽伸只有1.05倍，所以因第一、第二膠輥缺陷產(chǎn)生的機械波波長相近，一般在8.5 cm～10 cm范圍內(nèi)（粗紗第一、第二膠輥直徑一般為28 mm～29 mm）。同理，因粗紗機的第一、第二羅拉（羅拉直徑為28.5 mm，四羅拉雙短膠圈牽伸）缺陷產(chǎn)生的機械波也在8.5 cm～10 cm范圍內(nèi)。第一、第二羅拉和膠輥有問題產(chǎn)生的機械波在波譜圖上一般表現(xiàn)為單柱機械波，如圖1所示。圖1的紗線品種為T/C 13.1 tex，粗紗條干CV4.96%，偏高，出現(xiàn)波長約10 cm的機械波。當(dāng)問題比較嚴(yán)重時會出現(xiàn)較高的雙柱機械波，有時還伴有1/2諧波，如圖2所示。圖2的紗線品種為T/C 13.1 tex，粗紗條干CV5.29%，偏高，波長約10 cm的機械波為主波，波長約5 cm的機械波有可能是諧波。先檢查第一、第二羅拉和膠輥，對其存在的問題進行檢修，并做條干均勻度測試，如果波長約10 cm的機械波大幅度降低或消失，波長約5 cm的機械波也隨之大幅度降低或消失，那么波長約5 cm的機械波就是諧波，不用進行下一步措施；如果波長約10 cm的機械波大幅度降低或消失，波長約5 cm的機械波沒有變化，那么波長約5 cm的機械波就不是諧波，需要根據(jù)波長和傳動工藝進行計算。

圖1 第一、第二羅拉和膠輥問題產(chǎn)生的單柱機械波

圖2 第一、第二羅拉和膠輥問題產(chǎn)生的諧波

1.2 第三、第四羅拉和后膠輥、膠圈缺陷機械波

因第三、第四羅拉和后膠輥、膠圈缺陷產(chǎn)生的機械波波長，可以根據(jù)羅拉、膠輥、膠圈的周長和各部件到輸出羅拉的牽伸倍數(shù)進行計算。因第三、第四羅拉缺陷產(chǎn)生的機械波波長=有缺陷的羅拉周長×該羅拉至輸出羅拉之間的牽伸倍數(shù)，因后膠輥缺陷產(chǎn)生的機械波波長=膠輥周長×與膠輥相對應(yīng)的羅拉至輸出羅拉之間的牽伸倍數(shù)，因膠圈缺陷產(chǎn)生的機械波波長=有缺陷的膠圈周長×與膠圈相對應(yīng)的羅拉至輸出羅拉之間的牽伸倍數(shù)。

1.3 羅拉、膠輥、膠圈缺陷原因分析和防治

第一、第二膠輥回轉(zhuǎn)速度高，表面易纏纖維，出現(xiàn)問題的幾率比較大，對紗條質(zhì)量的影響也大。膠輥問題主要表現(xiàn)在膠輥表面涂料吸收不均勻、光照不均勻、表面損傷、圓整度略差、偏心、軸承缺油、軸承磨損等，機械波高度越高，問題越嚴(yán)重?？紤]到紗條質(zhì)量的錠間差異、部件加工的精度問題和機物料消耗問題，并不是只要出現(xiàn)機械波就查找原因檢修。當(dāng)機械波高度超過其基部高度的一半時，對產(chǎn)品質(zhì)量才有比較明顯的影響，才需要查找原因檢修。但是，對于機械波高度沒有超過其基部高度的一半的機臺和錠位，必須高度關(guān)注和監(jiān)視，并縮短條干檢測周期，一旦出現(xiàn)惡化趨勢，立即檢修。

羅拉屬于精密度較高的軸承鋼件，出現(xiàn)問題的幾率比較小，但因粗紗機一般一根羅拉帶動4個錠子，一旦羅拉出現(xiàn)問題，影響面比較大。羅拉問題主要表現(xiàn)在羅拉偏心或彎曲、軸承缺油或磨損等。

膠輥有缺陷，運轉(zhuǎn)時會出現(xiàn)表面不平、回轉(zhuǎn)不平穩(wěn)，甚至?xí)鴦?，有工作?jīng)驗的熟練值車工用手摸就能摸出來。羅拉問題運作時不容易察覺，只能揩車、平車時用儀器檢測或拆卸檢查。所以提高值車工的操作水平和質(zhì)量意識，把用手摸膠輥作為其工作內(nèi)容和交接班內(nèi)容必不可少的一部分，粗紗膠輥引起的紗線質(zhì)量問題會明顯減少?？s短揩車周期，按要求維護維修羅拉等工藝部件，粗紗羅拉引起的紗線質(zhì)量問題基本會避免。

膠圈問題主要表現(xiàn)在膠圈積花、打頓、表面破損等，加強機上清潔和巡查，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。

2 傳動部件故障產(chǎn)生的機械波

傳動部件故障主要是指傳動齒輪、傳動軸、軸承、銷鍵等傳動部件發(fā)生故障。粗紗機傳動部件發(fā)生故障產(chǎn)生的機械波波長需要根據(jù)粗紗機工藝傳動圖和牽伸齒輪的齒數(shù)等工藝參數(shù)進行計算。因傳動齒輪缺陷產(chǎn)生的機械波波長=有缺陷的齒輪到輸出羅拉的傳動比×輸出羅拉的周長。因傳動軸、軸承、銷鍵缺陷產(chǎn)生的機械波波長與其軸上的齒輪機械波波長相同。

傳動部件一旦發(fā)生故障，會導(dǎo)致整臺車的粗紗出現(xiàn)質(zhì)量問題，后果非常嚴(yán)重。除了周期性平車、揩車和定期維護保養(yǎng)以外，日常生產(chǎn)中應(yīng)加強對傳動部件的上機檢查和維護保養(yǎng)工作，尤其是對易損部件的檢查和維護保養(yǎng)工作，從根本上杜絕此類質(zhì)量事故的發(fā)生。其次，縮短試驗周期，做好試驗記錄，發(fā)現(xiàn)問題及時反饋，并做好跟蹤試驗。

3 在60 cm～1 m范圍內(nèi)產(chǎn)生的機械波分析

粗紗波譜圖出現(xiàn)波長為60 cm～1 m范圍內(nèi)的機械波較多，如圖3所示。產(chǎn)生該波段機械波的原因較多。粗紗后羅拉直徑28.5 mm或28 mm，后膠輥直徑27 mm～28 mm，因后羅拉、后膠輥缺陷產(chǎn)生的機械波波長一般在60 cm～80 cm范圍內(nèi)，在波譜圖上一般表現(xiàn)為單柱機械波，問題比較嚴(yán)重時表現(xiàn)為高度較高的雙柱機械波。粗紗四羅拉雙短膠圈牽伸時，因上下膠圈缺陷產(chǎn)生的機械波波長在70 cm～80 cm范圍內(nèi)。喂入熟條對應(yīng)末道并條機前膠輥有缺陷反映在粗紗波譜圖上的機械波波長一般在70 cm～1 m。因牽伸后區(qū)的傳動部件故障產(chǎn)生的機械波波長基本也在60 cm～80 cm范圍內(nèi)?；诓ㄩL分析，實際波長與計算波長有±（10%～15%）的偏移性，出現(xiàn)波長在60 cm～1 m范圍內(nèi)的機械波時，需要根據(jù)以上可能產(chǎn)生的原因系統(tǒng)分析、一一排查，直至問題解決。

圖3 波長為60 cm～1 m范圍內(nèi)的機械波

4 粗紗牽伸波

牽伸波是紗條在牽伸過程中，由于工藝參數(shù)設(shè)置不合理、工藝部件缺失或位置不穩(wěn)定、原料性能發(fā)生變化等因素，造成浮游區(qū)纖維牽伸力不穩(wěn)定，引起纖維變速點位置提前且分散而產(chǎn)生的。牽伸波分析一般根據(jù)牽伸波波長和纖維加權(quán)平均長度計算出牽伸波產(chǎn)生的區(qū)域。牽伸波波長λ=K×E×纖維的平均長度，K一般取3～3.5，根據(jù)公式可計算產(chǎn)生牽伸波的部件或區(qū)域到輸出件的牽伸倍數(shù)E。粗紗牽伸波主要包括主牽伸區(qū)牽伸波和后牽伸區(qū)牽伸波，也有其他因素產(chǎn)生的牽伸波。

4.1 主牽伸區(qū)牽伸波

粗紗主牽伸區(qū)牽伸波波長一般在5 cm～7 cm范圍內(nèi)，如圖4所示。通過計算，該牽伸波產(chǎn)生的區(qū)域到輸出羅拉的牽伸是0.9倍～1.0倍，即可判斷產(chǎn)生該牽伸波的區(qū)域是主牽伸區(qū)。整理區(qū)牽伸只有1.05倍，只是張力牽伸，不會產(chǎn)生牽伸波。

圖4 在5 cm～7 cm范圍內(nèi)的粗紗主牽伸區(qū)牽伸波

粗紗主牽伸區(qū)承擔(dān)較大的牽伸倍數(shù)，當(dāng)羅拉隔距偏大或纖維長度偏短，或羅拉隔距走動，或膠圈表面性能發(fā)生變化時，膠圈對纖維的控制能力降低，浮游纖維數(shù)量和纖維浮游距離增加，纖維變速點分布不均勻而產(chǎn)生牽伸波。

4.2 后牽伸區(qū)牽伸波

粗紗后牽伸區(qū)牽伸波波長一般在50 cm～70 cm范圍內(nèi)，如圖5所示。通過計算，該牽伸波產(chǎn)生的區(qū)域到輸出羅拉的牽伸是4倍～5倍，即可判斷產(chǎn)生該牽伸波的區(qū)域是后牽伸區(qū)。粗紗后牽伸區(qū)隔距比較大，除了后區(qū)集合器以外，沒有其他有效的附加摩擦力界，纖維控制比較弱，尤其是纖維長度偏短時更為明顯。

圖5 在50 cm～70 cm范圍內(nèi)的粗紗后牽伸區(qū)牽伸波

4.3 其他牽伸波

當(dāng)紡化纖時，如果纖維含油較高，會使膠輥鉗口握持力下降，纖維變速點分散且后移，也容易產(chǎn)生牽伸波。此外，集合器嵌入雜質(zhì)或因毛刺刮傷纖維時，也會出現(xiàn)牽伸波。

4.4 粗紗牽伸波防治

為防止粗紗出現(xiàn)牽伸波，應(yīng)根據(jù)纖維長度合理設(shè)計粗紗羅拉隔距、后區(qū)牽伸倍數(shù)等工藝參數(shù)，并根據(jù)原料纖維長度變化及時調(diào)整羅拉隔距；后區(qū)牽伸倍數(shù)要偏小掌握，即使紡制滌棉混紡品種，粗紗后區(qū)牽伸倍數(shù)也不宜偏大；加強羅拉滑座螺釘松緊程度的上機檢查，防止羅拉隔距走動；把好原料關(guān)，穩(wěn)定纖維含油率；控制好熟條回潮率和車間溫濕度，穩(wěn)定牽伸力；做好集合器的清潔和巡查工作；做好羅拉防纏工作，減少羅拉纏花現(xiàn)象，從而減少羅拉隔距走動和牽伸力不穩(wěn)定現(xiàn)象的出現(xiàn)。

5 粗紗隱波

隱波又叫潛在性不勻或潛在性機械波，波長很短，在本工序波譜圖上反映不出來或不明顯，經(jīng)下道工序經(jīng)牽伸放大后反映明顯。隱波大多發(fā)生在粗紗工序，如粗紗羅拉扭振、齒輪安裝不良、齒輪磨滅間隙過大等導(dǎo)致的羅拉高頻振動都有可能造成隱波。隱波因波長太短在粗紗波譜圖上很難發(fā)現(xiàn)，粗紗隱波波長和細紗工序產(chǎn)生的波長相近，分析時具有較大的復(fù)雜性[2]。

在波長大約30 cm處有雙柱機械波的細紗波譜圖如圖6所示。同一臺細紗機不同錠位不是都有該機械波，可以推斷該機械波不是細紗機傳動的問題，是該錠位的膠輥膠圈有缺陷或粗紗有缺陷。測試粗紗條干均勻度，波譜圖正常。將該錠位（錠位1）的膠輥、膠圈、膠圈銷與另一個沒有該機械波的錠位（錠位2）調(diào)換做試驗，錠位1有該機械波，錠位2沒有。將兩個錠位的膠輥、膠圈、膠圈銷換回，粗紗調(diào)換，結(jié)果錠位2有該機械波，錠位1沒有。如此反復(fù)試驗，確定該機械波與粗紗有關(guān)，但粗紗波譜圖正常，分析應(yīng)該是粗紗羅拉扭振造成的。該紗線品種細紗牽伸為36倍，粗紗波=30/36≈0.83（cm），波譜圖上能顯示的紗條不勻的波長必須大于1 cm，小于等于1 cm的根本無法顯示，所以測試該粗紗的波譜圖是正常的。

羅拉扭振產(chǎn)生的隱波危害性極大，不但嚴(yán)重影響布面外觀質(zhì)量。而且耗費大量人力、物力，機臺檢修停車時間長，生產(chǎn)效率受到嚴(yán)重影響。羅拉扭振的主要原因有兩個。一個是設(shè)備原因，如設(shè)備長時間運轉(zhuǎn)，固有缺陷不良表現(xiàn)出來；羅拉長期疲勞抗扭能力降低；齒輪嚙合不良；下膠圈太緊[3]。另一個是牽伸力太大的原因，如后區(qū)牽伸倍數(shù)小，造成前區(qū)牽伸負擔(dān)大，尤其是紡化纖時更為嚴(yán)重；車間溫濕度穩(wěn)定性差，尤其是高溫高濕季節(jié)，牽伸力很不穩(wěn)定；原料超長纖維含量太高，造成粗紗牽伸力過大。只要生產(chǎn)中做好各項相應(yīng)工作，就可以避免羅拉扭振現(xiàn)象發(fā)生，杜絕隱波。

圖6 雙柱機械波的細紗波譜圖

6 粗紗假波

6.1 假捻效應(yīng)波

粗紗假捻器的作用是借助其表面摩擦力使紗條繞其軸線轉(zhuǎn)動獲得假捻，增強紡紗段紗條的捻度、緊密度和強力。錠翼每轉(zhuǎn)一周，紗條獲得一個假捻。假捻效應(yīng)波在波譜圖上表現(xiàn)為占一個頻道、偶爾占兩個頻道的小煙筒，如圖7所示。假捻效應(yīng)波的波長=粗紗出條速度/錠速，其中：粗紗出條速度單位為m/min，錠速單位為r/min[4]。假捻效應(yīng)波的波長一般在2 cm～4 cm范圍內(nèi)，具體與纖維品種和粗紗定量有關(guān)。加工化纖時，波長稍長；粗紗定量大時，波長稍長。一般情況下，假捻效應(yīng)波對后工序產(chǎn)品質(zhì)量影響不大。但當(dāng)假捻器安裝不正確或表面損傷時，假捻效應(yīng)波就會影響紗線條干，從而影響布面外觀質(zhì)量。

圖7 假捻效應(yīng)波

6.2 捻度波

粗紗因加捻作用使相鄰兩個捻回之間的紗條產(chǎn)生折疊，形成規(guī)律性的機械波，稱為粗紗捻度波。粗紗捻度波的波長等于相鄰兩個捻回之間的粗紗條的長度，即波長=10/粗紗捻度，捻度單位為捻/10 cm。粗紗捻度波一般為2 cm～4 cm，在波譜圖上是占一個頻道，偶爾也占兩個頻道。

粗紗捻度波波長與纖維品種、粗紗定量有關(guān)。紡化纖時，粗紗定量較大時，波長長。捻度波波幅高度與紗條回潮率和捻陷差異有關(guān)系，回潮率高、捻陷大，捻度波波幅高。粗紗捻度波經(jīng)細紗工序喂入裝置的張緊喂入和后牽伸區(qū)的張力牽伸作用基本可以消除，對紗線條干均勻度和布面質(zhì)量影響不大，但會影響粗紗的外觀質(zhì)量、重量不勻率和條干均勻度。

6.3 卷繞波

粗紗卷繞波第一種情況是粗紗卷繞時，相鄰兩層粗紗間相互擠壓，形成規(guī)律性的壓痕，當(dāng)粗紗徑向卷繞張力大時特別明顯。在波譜圖上呈現(xiàn)占一個頻道，偶爾占兩個頻道的機械波。該機械波的波長等于粗紗的周長，粗紗卷繞直徑大，波長長。這種卷繞波一般為假波，經(jīng)后工序牽伸基本會消除，對紗線質(zhì)量影響不大。但當(dāng)粗紗錠子軸承缺油、磨損或錠子、錠翼、筒管偏心時，粗紗卷繞波就不是假波，會嚴(yán)重影響紗線質(zhì)量，必須查找原因解決。

粗紗卷繞波第二種情況是在測試粗紗大紗條干時，測試架晃動，退繞的粗紗條張力產(chǎn)生周期性波動，紗條上出現(xiàn)規(guī)律性細節(jié)，波譜圖上出現(xiàn)與粗紗直徑相對應(yīng)的機械波，波長一般在30 cm～40 cm范圍內(nèi)。調(diào)整粗紗測試架各部件位置、退繞張力、退繞距離等，保證粗紗退繞時轉(zhuǎn)動自如，該卷繞波波幅就會降低甚至消失[5]。但必須注意，不要習(xí)慣性認(rèn)為粗紗波譜圖上出現(xiàn)的30 cm～40 cm的機械波，都是因測試架晃動引起的卷繞波，粗紗機牽伸部件有缺陷也可能產(chǎn)生。將粗紗拿到細紗工序加工成細紗，測試管紗條干均勻度，波譜圖相應(yīng)位置沒有機械波，才可判斷為假波。

7 不規(guī)律性竹節(jié)

當(dāng)原料、車間溫濕度發(fā)生較大變化時，粗紗工序容易出現(xiàn)大面積的不規(guī)律性小竹節(jié)紗。純棉品種，當(dāng)短絨率增加時，小黃竹節(jié)特別多；化纖品種，當(dāng)含油率、比電阻、超長纖維含量增加時，白竹節(jié)特別多。當(dāng)春秋冬季節(jié)，車間濕度太低時（低于45%），純棉品種小白竹節(jié)比較多；當(dāng)夏季，車間濕度太高時，化纖品種大白竹節(jié)比較多。當(dāng)車間溫濕度變化較大，膠輥膠圈短時間內(nèi)不能適應(yīng)，也會出現(xiàn)不規(guī)律性竹節(jié)。這些竹節(jié)波譜圖正常，曲線圖上偶爾出現(xiàn)較高的脈沖。問題嚴(yán)重的話在粗紗表面突出，用肉眼就能看出。日常生產(chǎn)中除了穩(wěn)定原料、穩(wěn)定車間溫濕度以外，提高值車工質(zhì)量意識，加強衛(wèi)生清潔、巡回和交接班間、前后工序間的質(zhì)量把關(guān)，此類紗疵會避免或大幅減少。

8 結(jié)束語

實踐證明，粗紗產(chǎn)生突發(fā)性疵點的原因較多，應(yīng)該具體問題具體分析。根據(jù)突發(fā)性疵點的特征和經(jīng)驗，一方面從羅拉、膠輥、膠圈缺陷，傳動部件故障尋找解決措施；另一方面考慮工藝參數(shù)設(shè)置、原料性能等因素，借助粗紗和細紗波譜圖進行分析，逐一排查，及時找到突發(fā)性疵點產(chǎn)生的原因。同時，要準(zhǔn)確辨別粗紗隱波、假捻效應(yīng)波、捻度波、卷繞波的來源，精準(zhǔn)了解出現(xiàn)突發(fā)性疵點的原因，使問題得到及時解決，減少人力、物力浪費和停臺時間，從而有助于穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率。