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針對我國大多數(shù)棉紡企業(yè)實(shí)際紡紗速度不高的現(xiàn)狀，以環(huán)錠細(xì)紗機(jī)高速的界定為切入，比較了4個國家不同紡紗企業(yè)不同細(xì)紗品種、不同機(jī)型所對應(yīng)的錠速，提出了細(xì)紗機(jī)高速應(yīng)滿足的條件；從原料選配、設(shè)備型式、設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)、器材專件的合理選用等方面，分析了影響細(xì)紗高速的因素及對策。指出：實(shí)現(xiàn)細(xì)紗高速生產(chǎn)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，涉及原料、設(shè)備、工藝、環(huán)境和專件器材等多方面，也是企業(yè)基礎(chǔ)管理、綜合管理的體現(xiàn)；細(xì)紗速度選擇要結(jié)合不同機(jī)型、不同品種綜合考慮，以滿足質(zhì)量要求、合理控制細(xì)紗斷頭為前提；棉紡企業(yè)應(yīng)結(jié)合不同品種及設(shè)備條件，逐步提高紡紗速度，通過不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，最終實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高速生產(chǎn)。

　　環(huán)錠細(xì)紗機(jī)實(shí)現(xiàn)高速生產(chǎn)是棉紡企業(yè)長期以來孜孜以求的目標(biāo)，圍繞提高細(xì)紗速度，行業(yè)協(xié)會、相關(guān)組織開展了各種形式的技術(shù)交流、探討，如2013年中國紗線網(wǎng)組織的“全國細(xì)紗高速大討論”，組織了紡機(jī)、紡器和紡紗企業(yè)技術(shù)、管理人員進(jìn)行廣泛交流、討論，對棉紡企業(yè)進(jìn)一步提高細(xì)紗速度起到了推動作用；然時至今日，我國絕大多數(shù)企業(yè)實(shí)際紡紗速度仍不高，與國外企業(yè)比仍有差距(見表1)。筆者認(rèn)為，實(shí)現(xiàn)細(xì)紗高速，是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，涉及企業(yè)技術(shù)管理方方面面，是企業(yè)綜合管理水平的體現(xiàn)。

　　環(huán)錠細(xì)紗機(jī)高速的界定

　　習(xí)慣上，將環(huán)錠細(xì)紗機(jī)的錠子速度(簡稱錠速)用來表征細(xì)紗機(jī)速度，通常把錠速達(dá)到20kr／min及以上稱之為高速，實(shí)際上這是不科學(xué)的，因?yàn)殄V速越高，前羅拉速度就越快，對車頭傳動系統(tǒng)要求也越高，當(dāng)生產(chǎn)粗號品種錠速達(dá)到20kr／min及以上時，車頭傳動系統(tǒng)就難以滿足前羅拉高速回轉(zhuǎn)的要求。因此，并非所有品種錠速都能達(dá)到20kr／min及以上，所謂細(xì)紗機(jī)高速，筆者認(rèn)為應(yīng)滿足以下條件。

　　a)品種不同，其速度范圍不同。以純棉機(jī)織紗為例，達(dá)到以下錠速應(yīng)屬高速范圍，見表2。

b)細(xì)紗千錠時斷頭應(yīng)控制在正常水平，一般好的企業(yè)，千錠時斷頭控制在5根及以下。

　　c)成紗質(zhì)量水平應(yīng)滿足客戶要求，不能因?yàn)楦咚賲s帶來?xiàng)l干(機(jī)械波)、毛羽高等質(zhì)量問題。

　　影響細(xì)紗高速的因素分析及對策

　　1原料選配

　　原料選配不僅影響成紗質(zhì)量，也是實(shí)現(xiàn)高速的必要保證。紡紗過程中，當(dāng)紗線動態(tài)強(qiáng)力小于動態(tài)張力時就會產(chǎn)生斷頭，因此，維持紗線必要的強(qiáng)力不僅是后道工序生產(chǎn)的需要，也是紡紗正常生產(chǎn)的需要。從原料來說，棉纖維的長度、線密度和強(qiáng)度等指標(biāo)對其成紗強(qiáng)力影響大，分別見圖1、圖2，應(yīng)合理選配。

圖1棉纖維長度與成紗強(qiáng)力的關(guān)系

　　近年來，受各種因素影響，我國棉花質(zhì)量總體呈下降趨勢，棉花的馬克值(Mic)越來越高，棉纖維的細(xì)度越來越粗，長度越來越短，單纖維強(qiáng)度越來越低；隨著機(jī)采棉的逐步推廣使用，原棉中短纖維率、含雜率上升，給配棉帶來難度，并直接影響紡紗斷頭

圖2棉纖維線密度與成紗強(qiáng)力的關(guān)系

　　和實(shí)現(xiàn)高速生產(chǎn)，應(yīng)引起關(guān)注。另一方面，受成本上升壓力影響，一些企業(yè)采取低配高紡，或以細(xì)絨棉代替長絨棉生產(chǎn)9.718tex以上品種，由于強(qiáng)力偏低，難以實(shí)現(xiàn)高速生產(chǎn)，需統(tǒng)籌兼顧。

　　2設(shè)備型式

　　選擇不同的設(shè)備型式，一定程度上決定了未來生產(chǎn)時紡紗的可紡速度。設(shè)備是基礎(chǔ)，不同的設(shè)備制造企業(yè)設(shè)計生產(chǎn)的細(xì)紗機(jī)具有不同特點(diǎn)，其結(jié)構(gòu)型式、加工精度和工藝性能特點(diǎn)在一定程度上均會對紡紗速度產(chǎn)生決定性的影響。

　　2.1機(jī)架結(jié)構(gòu)

　　為提高設(shè)備運(yùn)行的平穩(wěn)性，設(shè)備制造廠家不斷對機(jī)架結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計改進(jìn)，如采用鋼管或型鋼代替鑄鐵機(jī)架、提高中墻板鋼性、取消錠盤采用輪帶傳動等，這些改進(jìn)更加有利于設(shè)備高速運(yùn)轉(zhuǎn)，但筆者認(rèn)為各種部件的加工精度更是實(shí)現(xiàn)高速的保證。有人認(rèn)為進(jìn)口設(shè)備通過段與段的組裝來滿足尺寸的精度，而國產(chǎn)細(xì)紗機(jī)通過單個零件組裝導(dǎo)致精度難以保證，從而影響整個機(jī)架的尺寸一致性，影響機(jī)架水平等，這種觀點(diǎn)有待商榷。以豐田RX240型細(xì)紗機(jī)為例，設(shè)備安裝由單個零件組裝，一臺1200錠細(xì)紗機(jī)涉及107029個零件，未曾有一個螺孔因位置差異或孔徑大小而重新加工，這確實(shí)值得國內(nèi)紡機(jī)廠學(xué)習(xí)。國產(chǎn)設(shè)備若不提高單個零件的加工精度，即使分段組裝，也不能保證機(jī)器適合高速運(yùn)轉(zhuǎn)。

　　2.2傳動系統(tǒng)

　　傳動系統(tǒng)首先設(shè)計要合理，各個部件受力要均勻，曾經(jīng)發(fā)生過某紡機(jī)廠制造的細(xì)紗集聚紡長機(jī)，直接采用原普通環(huán)錠紡細(xì)紗機(jī)傳動系統(tǒng)，結(jié)果由于系統(tǒng)受力增大導(dǎo)致車頭傳動軸斷裂、齒輪磨損加劇。其次是材質(zhì)和加工精度要保證，否則，高速運(yùn)轉(zhuǎn)必然會產(chǎn)生機(jī)械波等，甚至?xí)霈F(xiàn)局部磨損嚴(yán)重的問題，導(dǎo)致設(shè)備不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

　　2.3加捻卷繞機(jī)構(gòu)

　　細(xì)紗機(jī)采用伺服電機(jī)和電子凸輪進(jìn)行卷繞，有效改善卷裝成形質(zhì)量和大中小紗斷頭，保證龍筋與鋼領(lǐng)板的平行及水平，如豐田細(xì)紗機(jī)通過使用T形絲桿直接帶動鋼領(lǐng)板升降，從而確保了鋼領(lǐng)板與龍筋的絕對水平，有利于紡紗張力的穩(wěn)定。

　　2.4集體落紗機(jī)構(gòu)

　　集體落紗細(xì)紗機(jī)由于采用了鋁桿錠子，更加有利于高速，但如果集體落紗裝置運(yùn)行不穩(wěn)定，會直接損傷錠子，導(dǎo)致斷頭多、毛羽高，反而影響紡紗速度，應(yīng)關(guān)注集體落紗裝置的可靠性和穩(wěn)定性。

　　2.5紡紗動程

　　這里所說紡紗動程，是指細(xì)紗前羅拉輸出點(diǎn)到卷繞起始點(diǎn)的最大直線距離，紡紗動程越小，紡紗張力波動越小且越易控制，越有利于高速，見圖3。表3是幾種細(xì)紗機(jī)的紡紗動程。

3設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)

　　設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)是細(xì)紗機(jī)實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)行的可靠保證。隨著裝備制造精度以及紡織企業(yè)用工要求的提高，傳統(tǒng)的設(shè)備維修模式正在發(fā)生改變，但設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)也要保證。從適應(yīng)高速的角度來說，在設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)上應(yīng)該做好以下工作：

　　①設(shè)備大小修理或特保時，做好機(jī)架、車頭和車尾的水平工作，隨著細(xì)紗長機(jī)的推廣，對地面水平也提出要求，應(yīng)經(jīng)常檢查地面，發(fā)現(xiàn)下沉、出現(xiàn)裂縫，應(yīng)及時校調(diào)設(shè)備水平；

　　②結(jié)合小平車或特保，做好鋼領(lǐng)板的高低水平，確保鋼領(lǐng)板在同一個平面上；

　　③做好鋼領(lǐng)板升降軌道立柱的垂直度，確保兩邊的升降轉(zhuǎn)子沿著立柱靈活運(yùn)行，不卡死、不脫空；

　　④結(jié)合平揩車、翻改做好錠子對中工作，保持鋼領(lǐng)、錠子、導(dǎo)紗鉤三同心；

　　⑤結(jié)合揩車做好清潔器隔距的校正工作，防止因過小引起斷頭，因過大無法清除積花；

　　⑥結(jié)合平車對錠桿、錠盤的偏心彎曲進(jìn)行檢驗(yàn)校準(zhǔn)，認(rèn)真校準(zhǔn)錠子水平；

　　⑦加強(qiáng)錠子、筒管、錠帶的日常檢查，發(fā)現(xiàn)跳動、錠帶過長或磨損要及時更換；

　　⑧結(jié)合小平車或特保對錠帶盤進(jìn)行逐只檢查，剔除不靈活的錠帶張力盤，并進(jìn)行加油；

　　⑨結(jié)合平車對笛管整形，清除笛管吸口毛刺，巡查時，要注意笛管吸棉口位置，既要保證斷頭及時吸入，又不會將正常纖維吸走等。

　　4合理選用器材專件

　　合理選用器材專件，是實(shí)現(xiàn)環(huán)錠細(xì)紗機(jī)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的關(guān)鍵。

　　4.1牽伸器材專件

　　a.吊錠

　　對吊錠的要求是，無論大紗、中紗還是小紗，在粗紗退繞時，其阻尼需保持一致。過大，則吊錠回轉(zhuǎn)遲鈍，易造成拖斷頭；過小，則吊錠回轉(zhuǎn)過于靈活，易造成粗紗自重滑落(俗稱“下面條”)。目前市場上吊錠型號很多，關(guān)鍵在于合理選用與維護(hù)，一般DD2型吊錠用于中粗號紗，避免“下面條”問題；DD5型和DD6型吊錠更適合于中細(xì)號紗，可減少粗紗斷裂問題。

　　b.羅拉

　　隨著錠速的上升，對羅拉的要求也越來越高，各種波幅的機(jī)械波易出現(xiàn)，但機(jī)械波是綜合反映，與羅拉本身有關(guān)。也與羅拉的安裝和維護(hù)保養(yǎng)有關(guān)，就羅拉本身質(zhì)量來說，國產(chǎn)羅拉質(zhì)量完全能滿足細(xì)紗高速的要求。

　　c.膠輥膠圈

　　隨著紡紗速度提高，對膠輥、膠圈的適應(yīng)性和耐磨性要求更高，在膠輥硬度的選擇和涂料的處理上，既要滿足成紗質(zhì)量又要兼顧紡紗生產(chǎn)的要求，防止粘、纏、繞現(xiàn)象帶來的斷頭和生活難做問題。

　　4.2卷捻器材專件

　　a.錠子

　　錠子是卷繞的核心部件，也是實(shí)現(xiàn)高速紡紗的關(guān)鍵器材。高速紡紗對錠子的基本要求有：①運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)可靠，噪聲低，一般在25kr／min時空錠振程不大于0.03mm，噪聲不大于70dB；②油耗少易維護(hù)，以NOVlBRA、TEXPARTS為例，運(yùn)行1a換油1次，相當(dāng)于普通錠子補(bǔ)油23次；③節(jié)能、低耗，錠盤直徑由20.5mm縮小到19mm(18.5mm)，甚至17mm，達(dá)到既提高錠速，又不增加主機(jī)能耗的目的。高速錠子主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：①釆用小直徑上軸承和小直徑錠盤，上軸承直徑由7.8mm減小到6.8mm，甚至更低(5.8mm)；②下軸承采用復(fù)合軸承，徑向動壓軸承與軸向平面止推軸承分別承受徑向力和軸向力，錠尖由小球面改成大球面；③采用迷宮式防塵、防飛油裝置；④雙彈性錠膽結(jié)構(gòu)。目前國產(chǎn)高速錠子與進(jìn)口錠子相比，在結(jié)構(gòu)設(shè)計方面并無太大差別，但在加工工藝、原材料質(zhì)量水平、產(chǎn)品零部件的檢測與控制上尚有差距，導(dǎo)致產(chǎn)品的可靠性、穩(wěn)定性及維護(hù)使用方面不及進(jìn)口產(chǎn)品。

　　b.紗管

　　與其它專件器材相比，多數(shù)紡紗企業(yè)往往忽視紗管的作用，從定制紗管開始就不夠重視，由于紗管與錠子配合且隨錠子同速回轉(zhuǎn)，需具有良好的動平衡性，避免高速時引起搖頭、跳管問題。一般要求紗管質(zhì)量：①紗管套在標(biāo)準(zhǔn)錠子上，底孔與錠盤間隙不大于0.10mm，錠心孔與錠桿接觸面積不小于85%；②紗管在錠速18kr／min的錠子上運(yùn)轉(zhuǎn)時，頂端空管平均振程不大于0.15mm，滿管平均振程不大于0.25mm，且中、下部振程小于頂端振程。

　　c.錠帶

　　高速紡紗對錠帶的要求：①耐磨性好、伸長率低，錠帶出廠要求的伸長率不大于3‰；②與錠盤接觸面應(yīng)既光滑，但又能保持一定的摩擦力；③使用壽命長。日常生產(chǎn)中，應(yīng)注意做好錠帶的維護(hù)，如避免錠帶位置不正造成錠帶的磨損；錠帶的接頭牢靠，對長時間使用后的錠帶因伸長過大要進(jìn)行更換。

　　d.鋼領(lǐng)鋼絲圈

　　鋼領(lǐng)、鋼絲圈是能否實(shí)現(xiàn)高速紡紗的關(guān)鍵器材。當(dāng)錠速達(dá)到20kr／min，鋼領(lǐng)直徑為38mm時，鋼絲圈的線速度可達(dá)40m／s，鋼領(lǐng)直徑為42mm時，鋼絲圈的線速度可達(dá)44m／s，如此高的速度對鋼絲圈的耐磨性、散熱性等提出了非常高的要求。從細(xì)紗斷頭的統(tǒng)計分析可以看出，一般情況下由于鋼絲圈磨滅、飛圈等導(dǎo)致的斷頭數(shù)占總斷頭數(shù)的1／3以上。高速紡紗對鋼領(lǐng)、鋼絲圈的基本要求為：①使用壽命長；②走熟期短，斷頭少；③成紗質(zhì)量穩(wěn)定，毛羽少。鋼領(lǐng)、鋼絲圈的使用要求：①根據(jù)不同品種選用不同規(guī)格、型號；②鋼領(lǐng)、鋼絲圈的配套；③加強(qiáng)日常使用管理。鋼領(lǐng)使用一段時間后，需要對其進(jìn)行檢查，檢查的主要內(nèi)容見表4。

f.氣圈環(huán)

　　國內(nèi)細(xì)紗機(jī)大多是短機(jī)，采取手工拔紗，加之錠

　　速不高，氣圈環(huán)一直處于棄之不用的狀態(tài)。事實(shí)上，氣圈環(huán)通過把大氣圈變成小氣圈，有效地降低了紡紗張力(可降低25%)，對減少斷頭、提高紡紗速度很有效，因此，國外細(xì)紗機(jī)都將氣圈環(huán)作為必配件。氣圈環(huán)的使用要求為：①選擇合適規(guī)格、材質(zhì)及加工要求的氣圈環(huán)；②表面耐磨、表面粗糙度好；③合理確定氣圈環(huán)的高度；④及時維護(hù)，確保氣圈環(huán)處于正常狀態(tài)。

　　g.導(dǎo)紗鉤

　　導(dǎo)紗鉤往往不被人們重視，仔細(xì)上車檢查，會發(fā)現(xiàn)導(dǎo)紗鉤不同程度存在內(nèi)孔不光滑，甚至起溝槽問題，這與導(dǎo)紗鉤的表面處理方法有關(guān)。傳統(tǒng)的處理方法是鍍硬鉻，硬度在650HV～750HV，不耐磨；近年來，采用氮化處理，表面硬度層均勻，硬度、表面粗糙度、耐磨性均得到改善。導(dǎo)紗鉤可按下列方法選用：①紡14.58tex以上紗，選用導(dǎo)紗鉤孔徑為2.5mm～3.5mm；紡14.58tex以下紗，選用導(dǎo)紗鉤孔徑為2.5mm；紡7.289tex以下紗，選用導(dǎo)紗鉤孔徑為2.0mm；②紡純棉紗，選用導(dǎo)紗鉤硬度不小于900HV、耐磨層厚度不小于0.02mm；紡化纖或混紡紗，選用導(dǎo)紗鉤硬度不小于1000HV、耐磨層厚度不小于0.045mm；③紡中、粗號紗，選用單圈導(dǎo)紗鉤，紡細(xì)號紗，選用多圈導(dǎo)紗鉤。

　　5溫濕度環(huán)境變化

　　溫濕度環(huán)境控制的好壞直接影響細(xì)紗斷頭，不少企業(yè)對環(huán)境的理解，僅僅停留在溫度、濕度上。實(shí)際上，除溫濕度外，還應(yīng)控制好車間換氣次數(shù)、空氣清潔度、車間氣流順暢及區(qū)域溫濕度的差異(均勻)等；空氣調(diào)節(jié)應(yīng)該是溫度、濕度和清潔度的統(tǒng)一，合理的換氣次數(shù)是保證車間清潔度的重要手段，而一定的清潔度更有利于實(shí)現(xiàn)細(xì)紗高速。為防止車間氣流紊亂，應(yīng)將側(cè)排風(fēng)改為“上吹下吸”式回風(fēng)方式；加強(qiáng)對細(xì)紗吹吸風(fēng)機(jī)管理，防止吹嘴位置走動導(dǎo)致飛花四起；對負(fù)壓式集聚紡裝置的工藝排風(fēng)，應(yīng)接入專門的管道排入空調(diào)室，避免單機(jī)臺直接排放到車間造成氣流紊亂、溫度升高。由于車頭、車尾的設(shè)備發(fā)熱不同，同時，空調(diào)送風(fēng)距離的遠(yuǎn)近，會帶來區(qū)域溫濕度的差異，從而影響斷頭以及車間生活。從長遠(yuǎn)看，細(xì)紗車間未來空調(diào)送風(fēng)應(yīng)由現(xiàn)在的“滿堂送”改為環(huán)境送風(fēng)、工藝送風(fēng)分別送，這樣既改善車間工作環(huán)境，又能更好地滿足高速紡紗需要。控制好前紡半制品回潮率，確保紡紗處于微放濕狀態(tài)，可降低細(xì)紗車間斷頭，有利于高速生產(chǎn)。

　　6合理工藝配置，確保工藝上車

　　近年來，隨著“重定量、大牽伸”工藝路線的推廣，對細(xì)紗機(jī)整體要求提高，紡紗企業(yè)應(yīng)結(jié)合設(shè)備狀態(tài)綜合考慮，選擇合適參數(shù)，既保證質(zhì)量，又實(shí)現(xiàn)高速高產(chǎn)。

　　①采用恒張力紡紗，紡紗速度分段合理設(shè)定，降低大、小紗斷頭；

　　②適當(dāng)降低卷裝尺寸，采用小卷裝、小鋼領(lǐng)紡紗；

　　③合理選擇壓力棒、隔距塊大小，減少由于牽伸不開而造成的斷頭；

　　④選擇合適的三檔牽伸壓力，并減少錠間壓差，確保既不出“硬頭”又不會壓力過大；

　　⑤根據(jù)不同的鋼領(lǐng)、鋼絲圈結(jié)構(gòu)，合理設(shè)定清潔器隔距等。

　　結(jié)語

　　1實(shí)現(xiàn)細(xì)紗高速生產(chǎn)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，涉及原料、設(shè)備、工藝、環(huán)境和專件器材等方方面面，是企業(yè)基礎(chǔ)管理、綜合管理的體現(xiàn)。

　　2細(xì)紗速度選擇要結(jié)合不同機(jī)型、不同品種綜合考慮。只有滿足質(zhì)量要求、合理控制細(xì)紗斷頭的“高速生產(chǎn)”才是真正意義上的高速。

　　3棉紡企業(yè)可以采取結(jié)合不同品種、設(shè)備條件，逐步提高紡紗速度，不斷總結(jié)積累經(jīng)驗(yàn)，最終實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高速生產(chǎn)。