劉志峰徐 旻

（1.經(jīng)緯紡織機(jī)械股份有限公司，北京，100025；2.中國(guó)紡織工程學(xué)會(huì)，北京，100025）

JWF1312B型并條機(jī)是全新升級(jí)的國(guó)產(chǎn)新型雙眼自調(diào)勻整并條機(jī)，可選配瑞士USTER公司UQA型自調(diào)勻整系統(tǒng)，或擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國(guó)產(chǎn)自調(diào)勻整系統(tǒng)，該并條機(jī)機(jī)電一體化及智能化程度較高。在牽伸區(qū)控制、自動(dòng)化、智能化、可操作性等方面具有較大提升，能夠滿足現(xiàn)代化紡紗生產(chǎn)要求。在國(guó)家智能制造裝備發(fā)展專項(xiàng)“棉紡數(shù)字化車間”全流程環(huán)錠紡棉紡生產(chǎn)線應(yīng)用中發(fā)揮著示范作用［1］。在全國(guó)其他棉紡數(shù)字化全流程生產(chǎn)線及紡織生產(chǎn)企業(yè)得到了應(yīng)用。現(xiàn)將設(shè)備主要技術(shù)性能特點(diǎn)及相關(guān)專項(xiàng)試驗(yàn)和實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中的使用實(shí)踐進(jìn)行介紹。

1 JWF1312B型并條機(jī)的性能特點(diǎn)

在棉紡織行業(yè)“十三五”發(fā)展規(guī)劃中，對(duì)我國(guó)棉紡織行業(yè)科技發(fā)展方向提出了明確目標(biāo)，指出先進(jìn)技術(shù)裝備的應(yīng)用水平是紡織強(qiáng)國(guó)的門檻標(biāo)志。應(yīng)用技術(shù)裝備的整體目標(biāo)是：力求通過(guò)全流程裝備的機(jī)理研究和生產(chǎn)實(shí)踐，有效地建立起高速生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用體系，國(guó)產(chǎn)裝備性價(jià)比較高，要配合紡機(jī)設(shè)備和專件企業(yè)，較大幅度地提高其應(yīng)用時(shí)的穩(wěn)定性和可靠性，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，挖掘紗布高產(chǎn)的潛力［2］。發(fā)展規(guī)劃中對(duì)紡紗技術(shù)發(fā)展方向提出了向生產(chǎn)自動(dòng)化、連續(xù)化、信息化、智能化、服務(wù)化方向發(fā)展要求［3］。JWF1312B型雙眼自調(diào)勻整并條機(jī)按照現(xiàn)代紡紗技術(shù)發(fā)展方向進(jìn)行了全新設(shè)計(jì)升級(jí)。

1.1 機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

機(jī)架由車頭、車尾下墻板、車面、底盤組成框架結(jié)構(gòu)。機(jī)架穩(wěn)固，剛性好，吸震性強(qiáng)。可實(shí)現(xiàn)由啟動(dòng)→運(yùn)轉(zhuǎn)→滿筒停機(jī)→自動(dòng)定向→智能斷條→自動(dòng)換筒→自動(dòng)開(kāi)機(jī)的全自動(dòng)循環(huán)。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)廣泛采用同步帶傳動(dòng)和平皮帶傳動(dòng)，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，傳動(dòng)精確，噪聲低，能消除由于開(kāi)關(guān)車造成的粗細(xì)節(jié)，給紡紗質(zhì)量提供保證。

1.2 一體式壓力棒牽伸機(jī)構(gòu)

牽伸機(jī)構(gòu)采用三上三下壓力棒加導(dǎo)向上羅拉牽伸形式，棉網(wǎng)先經(jīng)后區(qū)預(yù)牽伸，然后進(jìn)入主牽伸區(qū)，壓力棒在主牽伸區(qū)內(nèi)起加強(qiáng)控制慢速纖維的作用，有利于提高牽伸質(zhì)量。全新設(shè)計(jì)的一體式壓力棒，徹底解決了用戶由于壓力棒錯(cuò)放、漏放造成的棉條質(zhì)量事故，提高出條穩(wěn)定性，降低用戶維護(hù)成本。壓輥機(jī)構(gòu)結(jié)合檢測(cè)元件構(gòu)成檢測(cè)系統(tǒng)，能夠?qū)γ迼l條干質(zhì)量及重量不勻等進(jìn)行檢測(cè)，并及時(shí)反饋。壓輥機(jī)構(gòu)采用同步帶傳動(dòng)，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)精確，符合檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)傳動(dòng)的要求。回轉(zhuǎn)端采用免維護(hù)滑動(dòng)軸承，轉(zhuǎn)動(dòng)靈活。采用彈簧加壓，壓力可根據(jù)所紡品種不同進(jìn)行調(diào)整，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便。纏壓輥采用接近開(kāi)關(guān)自停。上下清潔裝置采用真空吸塵吸棉箱（包括風(fēng)機(jī)電機(jī)、風(fēng)翼輪等）和風(fēng)道（或風(fēng)管）等組成。上吸風(fēng)將清潔絨帶上集攏的花衣經(jīng)大清潔罩內(nèi)的吸口吸入，再通過(guò)風(fēng)道吸入吸棉箱。下吸風(fēng)通過(guò)位于牽伸區(qū)下方的吸風(fēng)斗將飛花等吸入，再通過(guò)風(fēng)道吸入吸棉箱。棉箱內(nèi)裝有負(fù)壓監(jiān)測(cè)裝置，負(fù)壓不足時(shí)提示棉箱需清潔，做清潔時(shí)由取棉門取出廢棉。

1.3 適應(yīng)高速特點(diǎn)的圈條機(jī)構(gòu)

上下圈條機(jī)構(gòu)中圈條盤采用空間曲線斜管，適應(yīng)高速，成形良好。上圈條盤采用懸掛式結(jié)構(gòu)，使用超輕型滾動(dòng)軸承安裝，用平皮帶和同步帶傳動(dòng)。采用光電自停，防止堵斜管。下圈條傳動(dòng)通過(guò)兩組V形帶輪傳動(dòng)地軸，地軸上的蝸桿帶動(dòng)下圈條盤下的蝸輪。

1.4 積極順向喂入式高架導(dǎo)條機(jī)構(gòu)

導(dǎo)條機(jī)構(gòu)采用高架積極順向喂入形式，導(dǎo)條架為鋁型材側(cè)板結(jié)構(gòu)，左右眼分別由平皮帶單獨(dú)傳動(dòng)各導(dǎo)條羅拉，棉條經(jīng)由導(dǎo)條羅拉積極喂入，借助分條器將棉條在導(dǎo)條羅拉上排列成行，垂直引條，保持條子的光潔。導(dǎo)條機(jī)構(gòu)采用光電和光幕自停裝置。

1.5 氣動(dòng)自動(dòng)換筒裝置

采用全新研發(fā)的氣動(dòng)換筒裝置替換原有復(fù)雜的鏈條換筒機(jī)構(gòu)，后進(jìn)前出型直線換筒，換筒機(jī)構(gòu)免維護(hù)，換筒動(dòng)作平穩(wěn)可靠，換筒效率高。在觸摸屏上設(shè)有自動(dòng)和手動(dòng)兩種動(dòng)作選擇開(kāi)關(guān)，并設(shè)有缺預(yù)備筒檢測(cè)裝置和送筒到位檢測(cè)裝置。滿筒換筒前主機(jī)停機(jī)，圈條盤出口應(yīng)調(diào)整到位，以利于智能斷條為標(biāo)準(zhǔn)。

1.6 在線檢測(cè)和控制的高精度自調(diào)勻整裝置

自調(diào)勻整裝置原理為喂入棉條在經(jīng)過(guò)檢測(cè)羅拉時(shí)被檢測(cè)，檢測(cè)的信號(hào)被存儲(chǔ)，在棉條進(jìn)到主牽伸區(qū)時(shí)，控制器使信號(hào)與標(biāo)準(zhǔn)值比較，通過(guò)伺服電機(jī)與差速齒輪箱改變主牽伸區(qū)的牽伸倍數(shù)，使有重量偏差的棉條得以校正，實(shí)現(xiàn)了牽伸的自動(dòng)調(diào)控，獲得高質(zhì)量的輸出棉條。凹凸羅拉選用中，喂入檢測(cè)裝置的工作范圍在2 mm～6 mm之間。對(duì)于棉、粘膠、棉型滌綸、腈綸、丙綸等不同纖維，根據(jù)條子定量選擇不同凹凸羅拉厚度。在輸出端，能自動(dòng)檢測(cè)輸出棉條的質(zhì)量，并顯示號(hào)數(shù)等變化，當(dāng)變化值超過(guò)規(guī)定的極限值時(shí)，機(jī)器自動(dòng)停車。在高精度自調(diào)勻整裝置選配中，根據(jù)所紡品種的不同特性，可選配瑞士USTER公司標(biāo)配的接觸式纖維壓力傳感器或自主研發(fā)的非接觸式電渦流傳感器。根據(jù)用戶需要，可選擇瑞士USTER公司的最新UQA自調(diào)勻整控制系統(tǒng)或擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國(guó)產(chǎn)自調(diào)勻整控制系統(tǒng)。

1.7 智能斷條裝置

智能斷條裝置配置牽伸區(qū)智能斷條功能，滿筒斷條后固定長(zhǎng)度棉尾留在圈條盤斜管出口外，確保下一筒出條順暢。該裝置適用于棉、人造纖維、化學(xué)纖維等材料的混紡及純紡，斷條效率高，適用范圍廣，有效提高自動(dòng)換筒的效率。

2 JWF1312B型并條機(jī)的應(yīng)用分析

JWF1312B型并條機(jī)在全國(guó)多家棉紡智能化全流程生產(chǎn)線及紡織生產(chǎn)企業(yè)中得到了應(yīng)用?，F(xiàn)將實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中的使用實(shí)踐和相關(guān)專項(xiàng)試驗(yàn)匯集進(jìn)行分析。

2.1 生產(chǎn)品種與配用原料

以下是國(guó)內(nèi)兩家棉紡智能化全流程生產(chǎn)線生產(chǎn)品種和原料質(zhì)量。品種JC 14.6 tex，配棉主體長(zhǎng)度29.43 mm，馬克隆值4.1，含雜率1.9%；品種C/T 55/45 13 tex，配棉主體長(zhǎng)度28.40 mm，馬克隆值4.3，含雜率1.6%，使用國(guó)產(chǎn)滌綸，細(xì)度1.33 dtex，長(zhǎng)度38 mm；品種JC 7.3 tex，配棉主體長(zhǎng)度34.82 mm，馬克隆值3.81，含雜率1.8%。

2.2 主要工藝配置

并條機(jī)各品種主要工藝配置如下。其中，左眼死區(qū)長(zhǎng)度均為1 282 mm，右眼死區(qū)長(zhǎng)度均為1 286 mm。

2.3 紡紗工藝流程

（1）JC 14.6 tex：JWF1011型往復(fù)式抓棉機(jī)→JWF1107型單軸流開(kāi)棉機(jī)→JWF1027型多倉(cāng)混棉機(jī)→JWF1213型梳棉機(jī)→JWF1310B型并條機(jī)→JWF1386型條并卷機(jī)→JWF1286型精梳機(jī)→JWF1312B型并條機(jī)→JWF1458-192S型粗紗機(jī)→JWF9562型粗細(xì)聯(lián)→JWF1572型細(xì)紗機(jī)→VIKRO型自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)

（2）C/T 55/45 13 tex（棉、滌綸）：JWF1011型往復(fù)式抓棉機(jī)→JWF1107型單軸流開(kāi)棉機(jī)→JWF1027型多倉(cāng)混棉機(jī)→JWF1213型梳棉機(jī)→JWF1310B型并條機(jī)（預(yù)并）［4］

（棉預(yù)并條+滌綸預(yù)并條）→JWF1310B型并條機(jī)（混一）→JWF1310B型并條機(jī)（混二）→JWF1312B型并條機(jī)（混三）→JWF1458-192S型粗紗機(jī)→JWF9562型粗細(xì)聯(lián)→JWF1572型細(xì)紗機(jī)→VIKRO型自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)

（3）JC 7.3 tex：JWF1011型往復(fù)式抓棉機(jī)→JWF1107型單軸流開(kāi)棉機(jī)→JWF1027型多倉(cāng)混棉機(jī)→JWF1213型梳棉機(jī)→JWF1310B型并條機(jī)→JWF1386型條并卷機(jī)→JWF1286型精梳機(jī)→JWF1312B型并條機(jī)→JWF1458-192S型粗紗機(jī)→JWF9562型粗細(xì)聯(lián)→JWF1572型細(xì)紗機(jī)→VIKRO型自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)

2.4 紡紗試驗(yàn)分析

2.4.1 批量生產(chǎn)條件下的日常生產(chǎn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)

對(duì)兩家棉紡智能化全流程生產(chǎn)線企業(yè)分別生 產(chǎn) 的JC 14.6 tex、C/T 55/45 13 tex、JC 7.3 tex品 種，2019年6月 至2019年7月 日 常生產(chǎn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)平均匯總?cè)缦隆?/p>

2.4.2 不同速度下質(zhì)量測(cè)試試驗(yàn)

在JC 14.6 tex和JC 7.3 tex品 種 上，對(duì)JWF1312B型并條機(jī)進(jìn)行400 m/min、450 m/min、500 m/min出條速度下半制品質(zhì)量數(shù)據(jù)測(cè)試，質(zhì)量數(shù)據(jù)采用半個(gè)月的測(cè)試平均匯總，見(jiàn)表1。

表1不同品種、出條速度下半制品質(zhì)量

2.4.3 開(kāi)關(guān)車試驗(yàn)

測(cè)試品種JC 14.6 tex，在車速450 m/min工藝條件下進(jìn)行測(cè)試。正常開(kāi)車取樣，取樣長(zhǎng)度150 m，測(cè)試棉條去掉開(kāi)車后3 m、停車前3 m。開(kāi)關(guān)車取樣長(zhǎng)度150 m，采用反復(fù)取樣方式，按下“啟動(dòng)”鍵，3 s后按下“停止”鍵，按下“啟動(dòng)”鍵，3 s后按下“停止”鍵。分別測(cè)試正常開(kāi)車和開(kāi)關(guān)車兩種情況下棉條1 m重量CV值。正常開(kāi)車情況下棉條1 m重量CV值左眼0.55%，右眼0.53%，平均0.54%。開(kāi)關(guān)車情況下棉條1 m重量CV值 左 眼0.59%，右 眼0.56%，平 均0.575%。

2.4.4 自調(diào)勻整試驗(yàn)

在出條速度450 m/min工藝條件下，本組試驗(yàn)選取了不同喂入棉條定量、并合根數(shù)、總牽伸倍數(shù)、輸出棉條定量工藝配置情況下，對(duì)國(guó)產(chǎn)自調(diào)勻整裝置其勻整質(zhì)量效果進(jìn)行驗(yàn)證，檢測(cè)輸出棉條短片段1 m重量CV值，見(jiàn)表2。

表2不同工藝國(guó)產(chǎn)自調(diào)勻整裝置勻整效果

2.4.5 試驗(yàn)分析與生產(chǎn)應(yīng)用實(shí)踐

從批量生產(chǎn)條件下日常試驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)看，JWF1312B型并條機(jī)在生產(chǎn)精梳品種及滌棉混紡品種時(shí)，能滿足不同喂入定量與輸出定量的生產(chǎn)需求，成紗質(zhì)量可以達(dá)到USTER 2018公報(bào)5%的水平，滿足生產(chǎn)使用。

從升速試驗(yàn)來(lái)看，JWF1312B型并條機(jī)在紡精梳品種時(shí)，出條速度從400 m/min向500 m/min速度提高時(shí)，產(chǎn)品條干值變化不大。JC 7.3 tex品種出條速度在500 m/min時(shí)，條子主要質(zhì)量指標(biāo)未出現(xiàn)明顯變化。說(shuō)明其機(jī)械設(shè)計(jì)合理，適應(yīng)一定的高速生產(chǎn)要求。

從開(kāi)關(guān)車試驗(yàn)來(lái)看，開(kāi)關(guān)車情況下與正常開(kāi)車情況下的條子1 m重量CV值數(shù)據(jù)基本接近，眼與眼之間質(zhì)量指標(biāo)差異也較小，體現(xiàn)了JWF1312B型并條機(jī)機(jī)械精度較高、勻整系統(tǒng)穩(wěn)定性、可靠性較好的性能特點(diǎn)。

在不同喂入棉條定量、并合根數(shù)、總牽伸倍數(shù)、輸出棉條定量工藝配置情況下，對(duì)國(guó)產(chǎn)自調(diào)勻整裝置其勻整質(zhì)量效果的驗(yàn)證分析看，條子質(zhì)量指標(biāo)穩(wěn)定，較好地實(shí)現(xiàn)了勻整質(zhì)量效果。

在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用實(shí)踐中，從使用效果分析，JWF1312B型并條機(jī)自調(diào)勻整可操作性大幅提升，全中文界面，傻瓜式調(diào)試方法，無(wú)需使用筆記本電腦及調(diào)試軟件，人機(jī)界面功能豐富，廣泛適用于低、中、高檔用戶的使用需求，針對(duì)不同的紡紗工藝勻整效果良好。牽伸區(qū)一體式壓力棒，在引條及日常清潔的使用過(guò)程中，不再需要人工取放，從根本上解決了傳統(tǒng)并條機(jī)壓力棒錯(cuò)放、漏放造成不可控的大面積質(zhì)量事故。智能斷條功能調(diào)整方便，不同品種斷條效率達(dá)99%以上。新型氣動(dòng)換筒結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，換筒動(dòng)作平穩(wěn)快速，可靠性和開(kāi)車效率同步得到提升。

3 結(jié)語(yǔ)

我國(guó)棉紡織行業(yè)應(yīng)用技術(shù)裝備的整體目標(biāo)是通過(guò)全流程裝備的機(jī)理研究和生產(chǎn)實(shí)踐，有效地建立起高速生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用體系。紡機(jī)設(shè)備和專件企業(yè)應(yīng)努力提高其應(yīng)用時(shí)的穩(wěn)定性和可靠性，發(fā)揮國(guó)產(chǎn)裝備性價(jià)比優(yōu)勢(shì)，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，挖掘紗布高產(chǎn)的潛力。JWF1312B型雙眼自調(diào)勻整并條機(jī)按照現(xiàn)代紡紗技術(shù)發(fā)展方向進(jìn)行了全新設(shè)計(jì)制造升級(jí)，結(jié)合國(guó)內(nèi)棉紡企業(yè)普遍遇到的用工難、技術(shù)人員水平差距大、人員流動(dòng)性大等瓶頸問(wèn)題，努力發(fā)揮性能穩(wěn)定可靠、自動(dòng)化水平高、人機(jī)交互便捷、操作簡(jiǎn)單維護(hù)方便等優(yōu)勢(shì)，是實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效、節(jié)能低耗以及自動(dòng)化、連續(xù)化、智能化、信息化的現(xiàn)代化紡紗要求的重要生產(chǎn)裝備。