類興茹

(經(jīng)緯智能紡織機(jī)械有限公司，山西 晉中 030601)

1 JWF1386型條并卷機(jī)工作原理

在新型紡紗工藝流程中，精梳工序在提高紗線條干質(zhì)量、排除短絨和棉結(jié)雜質(zhì)等方面發(fā)揮著重要作用。在精梳準(zhǔn)備工序中，條并卷機(jī)是確保精梳產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵，但與國(guó)外先進(jìn)條并卷機(jī)相比，國(guó)內(nèi)條并卷機(jī)在速度、產(chǎn)量、成紗質(zhì)量及自動(dòng)化程度等方面存在顯著差距。筆者公司以JWF1383型條并卷機(jī)為基礎(chǔ)進(jìn)行優(yōu)化，研發(fā)出JWF1386型條并卷機(jī)。

JWF1386型條并卷機(jī)配套全自動(dòng)精梳生產(chǎn)系統(tǒng)，主要作用是將一定數(shù)量的預(yù)并條經(jīng)過(guò)牽伸并合、卷繞成型，制成定量準(zhǔn)確均勻、適合精梳機(jī)加工的棉卷。其最高卷繞速度為230 m/min，產(chǎn)量為600 kg/h。

該設(shè)備采用皮帶包覆式加壓卷繞技術(shù)，由變頻電機(jī)帶減速器單軸雙向傳動(dòng)到車(chē)頭和車(chē)中，實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，停車(chē)采用變頻剎車(chē)；采用三上三下的牽伸型式、單獨(dú)的自停加壓氣缸，通過(guò)同步帶將電機(jī)與臺(tái)面壓輥和牽伸傳動(dòng)相連，牽伸倍數(shù)變換可通過(guò)交換牽伸帶輪來(lái)實(shí)現(xiàn)；斷卷動(dòng)作由2個(gè)電磁離合器控制，將牽伸傳動(dòng)和軋輥傳動(dòng)與主傳動(dòng)脫開(kāi)，由成卷皮帶單獨(dú)傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)斷卷動(dòng)作；自動(dòng)循環(huán)、成卷動(dòng)作均由氣動(dòng)裝置和電器控制完成。

2 JWF1386型條并卷機(jī)技術(shù)特點(diǎn)

2.1 成卷皮帶包覆卷繞技術(shù)

JWF1386型條并卷機(jī)采用皮帶包覆加壓卷繞成形技術(shù)，這是該設(shè)備實(shí)現(xiàn)高速、優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)的關(guān)鍵。棉卷成卷系統(tǒng)中的主傳動(dòng)輥、加壓輥、固定輥、第一支承輥、張緊輥和第二支承輥相互平行，且與棉卷軸向平行，同時(shí)成卷皮帶包繞用封閉圈狀平皮帶以一定角度和壓力給成卷圓盤(pán)間的筒管包覆加壓。隨著皮帶的傳動(dòng)，經(jīng)過(guò)壓緊的棉層卷繞在筒管上，達(dá)到規(guī)定長(zhǎng)度后扯斷棉層，并輸出棉卷。

成卷皮帶對(duì)棉卷的包覆角度約為270°，3/4棉卷表面被皮帶持續(xù)加壓，皮帶對(duì)棉卷的加壓和控制效果非常好，棉卷不會(huì)起泡。同時(shí)，配備皮帶糾偏裝置，有效保證了成卷質(zhì)量。皮帶卷繞原理示意見(jiàn)圖1。

圖1 皮帶卷繞原理示意

2.2 雙保險(xiǎn)成卷皮帶糾偏技術(shù)

該設(shè)備的棉條形成棉卷是皮帶包繞式成卷，當(dāng)棉卷達(dá)到一定規(guī)格后，成卷皮帶通過(guò)張弛將棉卷推出。在紡卷與推出時(shí)，成卷皮帶均有可能偏離中心，而皮帶跑偏會(huì)發(fā)生磨損，進(jìn)而造成棉卷端面不平整，影響后序紡紗質(zhì)量。

為此，在JWF1386型條并卷機(jī)棉卷成形過(guò)程中，運(yùn)用電子式糾偏和機(jī)械式糾偏2種糾偏裝置，有效防止皮帶跑偏，提高成卷質(zhì)量，減少棉層間粘連，有利于精梳退繞。

2.2.1 電子式糾偏技術(shù)

電子式糾偏裝置具備檢測(cè)、分析、自動(dòng)執(zhí)行的功能，可以精準(zhǔn)檢測(cè)反饋，自動(dòng)調(diào)整機(jī)械機(jī)構(gòu)[1]。該裝置通過(guò)激光傳感器檢測(cè)皮帶位置是否超出設(shè)定范圍，若超出范圍，將超出數(shù)據(jù)傳輸給伺服驅(qū)動(dòng)器帶動(dòng)伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)兩個(gè)同步帶輪的轉(zhuǎn)換比調(diào)整凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)角度，從而帶動(dòng)滾輪上下動(dòng)作，使糾偏輥偏起一定角度，調(diào)整皮帶當(dāng)前位置回到設(shè)定范圍內(nèi)，最終實(shí)現(xiàn)皮帶糾偏。電子式糾偏裝置工作原理見(jiàn)圖2。

圖2 電子式糾偏裝置工作原理

2.2.2 機(jī)械式糾偏技術(shù)

該設(shè)備安裝機(jī)械式糾偏裝置作為補(bǔ)充，保證在電子糾偏失效時(shí)能限定皮帶的安全生產(chǎn)位置，減少卷繞皮帶邊緣磨損及皮帶損壞事故的發(fā)生。

糾偏帶輪組件安裝在成卷皮帶兩側(cè)，通過(guò)安裝支架旋轉(zhuǎn)角度適當(dāng)調(diào)整其與成卷皮帶的間隙。成卷皮帶卷繞紡卷時(shí)，電氣傳感器若檢測(cè)到成卷皮帶有偏移，及時(shí)用糾偏帶輪組件對(duì)成卷皮帶進(jìn)行機(jī)械式糾偏，使其回到準(zhǔn)確位置，實(shí)現(xiàn)成卷皮帶微量糾偏，從而提高成卷質(zhì)量[2]。機(jī)械式糾偏裝置示意見(jiàn)圖3。

1—糾偏帶輪組件；2—棉卷；3—棉卷成卷系統(tǒng)。圖3 機(jī)械式糾偏裝置示意

2.3 三上三下雙區(qū)牽伸技術(shù)

牽伸機(jī)構(gòu)采用平帶傳動(dòng)、三上三下羅拉牽伸型式，適合高速、大定量牽伸。膠輥兩端加壓采用各自獨(dú)立的、具備自停功能的氣缸實(shí)現(xiàn)，且壓力可調(diào)。3個(gè)羅拉之間形成2個(gè)牽伸區(qū)域，隔距、轉(zhuǎn)速比均可調(diào)。為降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，調(diào)整隔距和牽伸倍數(shù)后不必更換皮帶，皮帶張緊只需轉(zhuǎn)動(dòng)凸輪軸即可完成。牽伸輸出后經(jīng)棉層幅寬調(diào)整和棉層壓緊機(jī)構(gòu)，保證進(jìn)入皮帶卷繞區(qū)間的棉網(wǎng)狀態(tài)符合要求。

這種創(chuàng)新設(shè)計(jì)增加了預(yù)牽伸區(qū)，牽伸倍數(shù)可達(dá)到2.4倍，更適合高速、大定量工藝，且牽伸均勻，棉網(wǎng)質(zhì)量更好，質(zhì)量不勻率小于0.5%；布置更合理，操作方便簡(jiǎn)單，平型傳動(dòng)帶可以較好地阻隔其他部位帶來(lái)的機(jī)械振動(dòng)影響，傳動(dòng)穩(wěn)定性高，且在牽伸羅拉纏花時(shí)可打滑、脫落，避免火災(zāi)發(fā)生等。

2.4 全自動(dòng)筒管裝夾技術(shù)

為滿足JWF1386型條并卷機(jī)的自動(dòng)化生產(chǎn)，保證生產(chǎn)效率，要把筒管依次從管庫(kù)準(zhǔn)確移送到皮帶和圓盤(pán)組成的工作位置，因此在該設(shè)備中采用了全自動(dòng)筒管裝夾技術(shù)。全自動(dòng)筒管裝夾機(jī)構(gòu)由底板、筒管架、舉送筒管氣缸、平送筒管氣缸、舉托筒管氣缸、舉托筒管支架、墻板、擺轉(zhuǎn)氣缸支架、擺轉(zhuǎn)氣缸、擺臂、轉(zhuǎn)軸、抓筒管罩和抓筒管氣缸組成[3]。管庫(kù)內(nèi)部的擒縱機(jī)構(gòu)可以保證筒管依次釋放到筒管提升托盤(pán)上，通過(guò)提升氣缸推送到機(jī)器頂部，然后由機(jī)械手將筒管抓緊，移送到工作位置檢測(cè)無(wú)誤后釋放，最后機(jī)械手復(fù)位。裝夾動(dòng)作迅速可靠，實(shí)現(xiàn)了筒管運(yùn)輸?shù)臏?zhǔn)確定位。圖4為筒管裝夾機(jī)構(gòu)裝配示意。

圖4 筒管裝夾機(jī)構(gòu)裝配示意

2.5 多角度棉條喂入技術(shù)

目前，普通條并卷機(jī)導(dǎo)條架棉條喂入裝置中的前輪架和前架板，通過(guò)先折彎后焊接的方式連接。由于牽伸喂入空間狹小，零件折彎角度固定，不方便調(diào)節(jié)棉條走向，使棉條易交錯(cuò)互繞，造成棉花粘纏問(wèn)題嚴(yán)重，甚至無(wú)法進(jìn)行正常生產(chǎn)[4]。

JWF1386型條并卷機(jī)作為一種新型條并卷機(jī)，包含多角度棉條喂入裝置。該裝置由前輪架結(jié)合件、連接板(二)、導(dǎo)條框、導(dǎo)條輪、集棉架結(jié)合件、導(dǎo)條輥和導(dǎo)棉塊組成，見(jiàn)圖5。前輪架結(jié)合件由導(dǎo)輪架、連接板(一)和拉緊板組成，優(yōu)選不銹鋼材料。導(dǎo)輪架上有14個(gè)大小相同的長(zhǎng)方孔，與連接板(一)和拉緊板焊接結(jié)合。前輪架結(jié)合件通過(guò)螺釘與連接板(二)連接，可根據(jù)棉條喂入方向調(diào)節(jié)角度，這種優(yōu)化設(shè)計(jì)能使棉條排列緊湊、均勻平鋪且互不疊加纏繞，并能有效分隔棉條，使棉條順利進(jìn)入牽伸頭牽伸，可以更好地滿足條并卷機(jī)生產(chǎn)要求。

1—前輪架結(jié)合件；2—集棉架結(jié)合件；3—導(dǎo)條輥； 4—導(dǎo)棉塊；5—連接板(二)；6—導(dǎo)條框；7—導(dǎo)條輪。圖5 多角度棉條喂入裝置

3 JWF1386型條并卷機(jī)應(yīng)用價(jià)值

我國(guó)紡織工業(yè)“十三五”規(guī)劃，明確了行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、技術(shù)進(jìn)步、實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品升級(jí)的目標(biāo)和提高紗線質(zhì)量檔次的主攻方向，JWF1386型條并卷機(jī)作為高速、高效、高穩(wěn)定性、高自動(dòng)化設(shè)備，其研發(fā)應(yīng)用符合國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策和國(guó)家紡織技術(shù)改造、紡織機(jī)械發(fā)展的方向。

該設(shè)備可生產(chǎn)出高品質(zhì)的精梳用棉卷，能適應(yīng)不同方向的機(jī)器排列，既可滿足紡機(jī)產(chǎn)品高新技術(shù)發(fā)展的要求，又能使我國(guó)紡織企業(yè)提高生產(chǎn)效率，提升產(chǎn)品檔次。此外，設(shè)備價(jià)格適應(yīng)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，是國(guó)外價(jià)格的40%～50%，在保證生產(chǎn)供應(yīng)的前提下可為棉紡企業(yè)節(jié)約多種成本，從而帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益。應(yīng)用于規(guī)?；a(chǎn)后，可產(chǎn)生明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，產(chǎn)業(yè)化前景廣闊。

4 結(jié)語(yǔ)

目前，JWF1386型條并卷機(jī)已銷往國(guó)內(nèi)多個(gè)紡織企業(yè)，生產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)良好，成紗質(zhì)量穩(wěn)定，性能指標(biāo)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。由于自動(dòng)化程度較高，維護(hù)保養(yǎng)簡(jiǎn)單方便，生產(chǎn)速度較JWF1383型顯著提高；其控制程序設(shè)計(jì)合理、功能完善、運(yùn)行穩(wěn)定，結(jié)合人機(jī)工程設(shè)計(jì)，可降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)約用工成本，是理想的新一代高速精梳機(jī)配套產(chǎn)品。