林如忠, 楊 飛

(浙江金鷹股份有限公司 技術(shù)中心，浙江 舟山 316000)

隨著紡織工業(yè)技術(shù)的快速發(fā)展，市場對亞麻紡織企業(yè)的生產(chǎn)效率、能耗、紗線品質(zhì)及勞動強(qiáng)度等提出了更高的要求[1-5]。在這種背景下，浙江某企業(yè)對亞麻細(xì)紗機(jī)進(jìn)行了深入研究，在借鑒英國LINMACK亞麻細(xì)紗機(jī)特點的基礎(chǔ)上，結(jié)合國內(nèi)紡紗生產(chǎn)實踐，設(shè)計制造了自動化程度較高的FX510型智能集落亞麻細(xì)紗機(jī)。2019年該企業(yè)相繼安裝5臺408錠FX510型智能集落亞麻細(xì)紗機(jī)(見圖1)，并開始運行。自運行以來，該機(jī)顯著提高了生產(chǎn)效率和紡紗質(zhì)量，改變了細(xì)紗工序強(qiáng)度高、效率低和能耗大的局面。

(a)牽伸結(jié)構(gòu) (b)整機(jī) (c)參數(shù)設(shè)置顯示屏

1 FX510型智能集落亞麻細(xì)紗機(jī)的技術(shù)特點

1.1 技術(shù)參數(shù)

FX510型智能集落亞麻細(xì)紗機(jī)采用鋁套管免加油錠子，配有集體落紗裝置。其主要技術(shù)參數(shù)如表1所示。與FX505型亞麻細(xì)紗機(jī)相比，F(xiàn)X510型具有錠數(shù)多、錠速高和牽伸范圍大等優(yōu)勢。

表1 FX510型智能集落亞麻細(xì)紗機(jī)與FX505型亞麻細(xì)紗機(jī)技術(shù)參數(shù)

1.2 結(jié)構(gòu)特點

FX510型智能集落亞麻細(xì)紗機(jī)的前、后羅拉采用單獨的伺服電機(jī)驅(qū)動，用可編程邏輯控制器(PLC)保證各部件轉(zhuǎn)速的同步性，能避免出現(xiàn)大量斷頭。電器控制系統(tǒng)由紡紗主機(jī)控制系統(tǒng)和集體落紗系統(tǒng)組成。觸摸屏界面提供人機(jī)互動系統(tǒng)，可完成工藝的調(diào)整，參數(shù)的設(shè)定、顯示以及集體落紗系統(tǒng)的手動調(diào)整。

FX510型智能集落亞麻細(xì)紗機(jī)的錠子采用龍帶傳動，保證了紡紗捻度的一致性；以龍筋升降方式確保紡紗張力和氣圈的恒定，有利于提高成紗質(zhì)量，減少紗線斷頭。采用單錠在線監(jiān)測系統(tǒng)，能及時有效地發(fā)現(xiàn)細(xì)紗機(jī)錠位的定點斷頭，同時切斷粗紗喂入，使落紗留頭率能維持在88%～95%。

FX510型智能集落亞麻采用伺服電機(jī)驅(qū)動電子凸輪來控制龍筋升降，改變了傳統(tǒng)的紡紗成形工藝，便于進(jìn)行紡紗支數(shù)的調(diào)整，改善了紡紗成形曲線，有利于控制紡紗張力，改善捻度傳遞質(zhì)量，從而有利于提高錠速和減少斷頭。其集體落紗裝置能自動拔滿管和插空管，減少了落紗工作量。此外，其紗管的輸送由雙側(cè)氣缸往復(fù)推動完成。

2 FX510型智能集落亞麻細(xì)紗機(jī)的應(yīng)用特征

2.1 產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定

提高細(xì)紗機(jī)車長是增加細(xì)紗錠數(shù)、減少所用機(jī)臺數(shù)和減少批次間機(jī)臺質(zhì)量差異的有效方法[6-10]。但增加車長不僅牽涉設(shè)備設(shè)計和制造的精度要求，也涉及設(shè)備總體性能的提升、自動化程度的提高、元件器材的配置標(biāo)準(zhǔn)提高等問題。以紡36 Nm細(xì)紗為例(試驗條件為：喂入同一粗紗，在同一機(jī)臺的不同錠位上進(jìn)行紡紗)，對FX510型智能集落亞麻細(xì)紗機(jī)車頭、車中、車尾的成紗質(zhì)量進(jìn)行了測試。結(jié)果表明，車頭、車中、車尾質(zhì)量指標(biāo)差異較小，質(zhì)量差異在控制范圍之內(nèi)(見表2)。這主要歸因于三方面的原因：第一，F(xiàn)X510型智能集落亞麻細(xì)紗機(jī)采用龍帶傳動方式，車身穩(wěn)定性好，震動小，捻度均衡；第二，該機(jī)型細(xì)紗機(jī)FX510采用固定式喂入羅拉；第三，該機(jī)型細(xì)紗機(jī)采用自動噴水清潔裝置，使葉子板上的導(dǎo)紗鉤始終處于清潔狀態(tài)，高壓清潔效果更好。

表2 FX510型智能集落亞麻細(xì)紗機(jī)不同位置成紗質(zhì)量對比

在紡36 Nm細(xì)紗時，試驗條件為：喂入的粗紗相同，紡紗機(jī)型不同。試驗可得，F(xiàn)X510型智能集落亞麻細(xì)紗機(jī)與FX505型亞麻細(xì)紗機(jī)的成紗質(zhì)量測試數(shù)據(jù)對比如表3所示。對比可知，F(xiàn)X510型智能集落亞麻細(xì)紗機(jī)所制得紗線的強(qiáng)力、條干、+400%棉結(jié)數(shù)都比FX505型亞麻細(xì)紗機(jī)略優(yōu)，其他指標(biāo)與FX505亞麻細(xì)紗機(jī)基本相當(dāng)。

表3 FX510型智能集落亞麻細(xì)紗機(jī)與FX505型亞麻細(xì)紗機(jī)成紗質(zhì)量對比

2.2 生產(chǎn)效率高

由于采用集體落紗裝置，F(xiàn)X510型智能集落亞麻細(xì)紗機(jī)的自動化程度高，整個落紗過程能自動完成；每次落紗約需時間3.5 min，較人工落紗縮短了落紗時間；生產(chǎn)28 Nm紗線時，年產(chǎn)量可提高12 t左右。表4所示為FX510型智能集落亞麻細(xì)紗機(jī)與FX505型亞麻細(xì)紗機(jī)生產(chǎn)效率、能耗、落紗時間的對比。

表4 FX510型智能集落亞麻細(xì)紗機(jī)生產(chǎn)效率、能耗、落紗時間與FX505型亞麻細(xì)紗機(jī)的對比

由表4可知，與FX505型亞麻細(xì)紗機(jī)相比，F(xiàn)X510型智能集落亞麻細(xì)紗機(jī)生產(chǎn)36 Nm細(xì)紗時，生產(chǎn)效率提高了25%，能耗降低了17.86%，落紗時間縮短了75%；同時，其落紗過程受程序化控制，通過優(yōu)化集體落紗工藝參數(shù)，使整個落紗過程處于一定的受控狀態(tài)，可以減少斷頭率，提高勞動生產(chǎn)率。

2.3 智能化水平高

由于采用單錠檢測系統(tǒng)，F(xiàn)X510型智能集落亞麻細(xì)紗機(jī)能實時準(zhǔn)確地監(jiān)測每個紗錠的運行狀況，及時定位并定點顯示紗線的斷頭位置和數(shù)量；能對監(jiān)測結(jié)果和機(jī)臺的其他運行數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，把結(jié)果上傳到機(jī)臺觸摸屏上，實現(xiàn)機(jī)臺的監(jiān)控；可以連接服務(wù)器，對全車間受監(jiān)控機(jī)臺的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲與分析。它使用單錠檢測系統(tǒng)，不僅能提高生產(chǎn)效率，還能讓亞麻細(xì)紗車間的生產(chǎn)管理過程更加優(yōu)化。

該型細(xì)紗機(jī)自動化程度高、性能可靠。其維護(hù)保養(yǎng)重點工作從原來的只注重機(jī)械保養(yǎng)檢修，向檢測、監(jiān)控、智能化的維護(hù)保養(yǎng)轉(zhuǎn)移[11-15]。與FX505型亞麻細(xì)紗機(jī)相比，F(xiàn)X510型智能集落亞麻細(xì)紗機(jī)增加了集體落紗，同時配置有斷頭自停檢測器，可配置數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)。

2.4 用工少

傳統(tǒng)的亞麻細(xì)紗工序一般采取人工落紗方式，用人多、勞動強(qiáng)度大，這使其成為了亞麻紡紗中最辛苦的環(huán)節(jié)[16-19]。FX510型智能集落亞麻細(xì)紗機(jī)采用的集體落紗裝置，可使所需落紗工人數(shù)從16人減少至2人(平均紗支為28 Nm條件下)；按目前人均工資每月7 000元計算，每年每萬錠紗可節(jié)約費用120萬元，大幅度地降低了勞動強(qiáng)度、減少了用工。

3 FX510型智能集落亞麻細(xì)紗機(jī)的應(yīng)用問題

研究表明，F(xiàn)X510型智能集落亞麻細(xì)紗機(jī)還存在以下問題：第一，制造成本高，表現(xiàn)在其集體落紗、單錠檢測系統(tǒng)、龍筋升降及免加油錠子等零部件，在提高使用性能的同時也增加了機(jī)器的生產(chǎn)成本；第二，單錠檢測故障率較高，表現(xiàn)在其濕紡工藝，導(dǎo)致電子元件容易進(jìn)水受潮，若密封性不好就會出現(xiàn)故障；第三，集體落紗對紗管要求較高，紗線經(jīng)過射頻烘箱加熱以后造成的變形會影響拔管率。

4 結(jié)語

通過使用體會到，F(xiàn)X510型智能集落亞麻細(xì)紗機(jī)是技術(shù)性能良好的新一代亞麻紡紗細(xì)紗設(shè)備，其機(jī)電一體化程度高，集體落紗裝置成熟穩(wěn)定。在高速運轉(zhuǎn)的情況下，其機(jī)械狀態(tài)平穩(wěn)，成紗質(zhì)量優(yōu)良，是傳統(tǒng)亞麻企業(yè)通過技術(shù)升級進(jìn)一步提高細(xì)紗質(zhì)量與產(chǎn)量、降低能耗、減少用工的較優(yōu)選擇。實踐證明，使用帶集體落紗的細(xì)紗長車，可改善成紗質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、增加產(chǎn)量、節(jié)電和減少用工，是亞麻紡織企業(yè)提高經(jīng)濟(jì)效益的重要途徑之一。紡機(jī)制造企業(yè)應(yīng)進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本，提升設(shè)備運行的可靠性和穩(wěn)定性；紗管制造企業(yè)應(yīng)針對亞麻細(xì)紗的紡紗特點，加強(qiáng)設(shè)備維修、保養(yǎng)工作，使FX510型智能集落亞麻細(xì)紗機(jī)在生產(chǎn)中更好地發(fā)揮作用。