國內緊密紡技術分析
中國《紡織工業科技進步發展綱要》中提出，到2010年我國緊密紡將達到300萬錠。面對國內龐大的市場需求，瑞士立達、德國緒森、日本豐田等外國公司紛紛逐鹿中國市場，展開激烈競爭。但他們競爭的僅是用戶市場，默契的一點是：高價格或高利潤。于是在價格高昂、購買力不足與市場需求龐大之間，留下了巨大空間。我國一些有技術力量、有裝備水平和有實力的紡機企業看準空檔，抓住時機，也紛紛進入了緊密紡細紗機的競爭市場，力圖盡快占據這塊市場空間。如果國內紡機企業能研制出具有自主知識產權的緊密紡創新結構，必將降低緊密紡裝置的投資和運行成本，促進緊密紡技術在國內的應用推廣。
4.2.1國內緊密紡技術現狀
國內緊密紡細紗機的產品現狀大體可分為三種。
a.基本達標
部分紡機企業研制的緊密紡細紗機，從外形上看，機器制造比較精致，在試紡過程中，各項技術指標也達到了設計要求，并且還申請或擁有了多項專利保護，可以認為基本達標。但這些緊密紡細紗機部分技術指標的可靠性、穩定性以及某些關鍵件的耐用性，有待紡紗企業實際運行的進一步檢驗。
b.尚未達標
不少紡機企業研制的緊密紡細紗機還亟須改進，機器的外觀、精度和功能都有待于進一步提高，技術指標也存在不少問題。這些緊密紡細紗機距離商品化還有很長的一段路要走。
c.濫竽充數
另外，還有個別紡機企業打著緊密紡細紗機的幌子，實則沒有緊密紡的功效，間接或者直接侵犯著他人的專利技術，還推廣銷售，破壞市場競爭秩序。
緊密紡借助氣流或機械力的作用，減小加捻三角區而集聚纖維，可得到毛羽少、強力高的緊密紗，其工作原理并不復雜，但實現這一原理的技術絕非簡單，不可小視。盡管國產緊密紡細紗機在實際應用中還存在許多問題，但各紡機企業研制緊密紡細紗機的積極性之高、時間之短、進展之快，卻是人們始料不及的。
4.2.2國產緊密紡細紗機分析
現階段，我國研制并已推出緊
分析已有的國產緊密紡細紗機或裝置，存在著三種類型：一是國的外廠商合作開發的產品。這種產品包括經緯紡機榆次分公司的JWF1530型緊密紡細紗機、馬佐里(東臺)紡機公司的DTMl49型緊密紡細紗機和山西貝斯特紡機公司的BS516型緊密紡細紗機。國內紡機企業與國外知名企業合作開發的緊密紡細紗機，實際上由國外企也提供專利技術，授予使用許可，由國內合作企業投資開發的緊密紡紗細機產品。這種緊密紡細紗機產品技術較為成熟，一般也不存在專利糾紛風險。二是自主研發的產品。這種產品以山西鴻基公司的SXF1588型緊密紡細紗機中紡化纖的機型為代表，它是與東華大學合作開發的緊密紡細紗機，結構與國外緊密紡裝置存在明顯不同，具有核心知識產權，一般也不存在專利糾紛風險。三是自行仿制緊密紡細紗機或裝置的產品。國內多數紡機公司屬于此類。它們的產品結構與國外已有機型相似，尤其是與緒森EliTe®緊密紡細紗機類似，雖有不同程度的改進，但脫離不了國外機的實質或基本結構，存在一定的專利糾紛風險(關于專利糾紛風險問題可參見本書第7章的相關章節)。
4.2.2.1中外合作開發的緊密紡細紗機
經緯紡機榆次分公司的JWFl530型緊密紡細紗機是國內目前開發比較成熟的一款緊密紡細紗機。該機是在繼承了經緯紡機F1520型環錠細紗機優點的基礎上，吸收國外先進細紗機的技術，配置德國緒森公司的EliTe®緊密紡裝置研制開發而成的，具有高速、高效、高質量、高穩定性與可靠性的顯著特點。其主要機構特點有以下幾點。
①長機1008錠，錠子機械轉速可達25000r/min，自動集體落紗，鋼領板積極式升降，EliTe®緊密紡裝置，預備粗紗自動上循環。
②機架采用傳統的鑄鐵“U”形龍筋，
③車頭采用斜齒鋼齒輪全程循環淋浴潤滑閉式傳動，車頭傳動平穩，承載力大，潤滑充分，干凈整潔，噪音低。
④三路升降采用伺服控制系統，系精密卷繞，卷繞數學模型可根據用戶最佳運行狀態進行調整，可進行人機對話，調整簡單方便。
⑤鋼領板及導紗板升降采用絲杠螺母傳動積極式升降，取消了傳統的拉桿牽吊系統及重錘平衡系統，結構簡潔，承載能力大，升降平穩無竄動，適合于長機高速運轉。
⑥吸風管采用變截面優化設計，支管式吸口，高速時車頭、車尾負壓差異小，吸棉效果好。
⑦超長細紗機由前羅拉作為傳動軸，中、后羅拉中部分離，防止羅拉的扭震和扭曲，減少了長機開車斷頭多現象。
⑧牽伸羅拉采用φ27超高精度羅拉，無5mm以上有害機械波。
⑨集體落紗的人字臂升降采用輪茨伺服控制系統，絲杠螺母傳動結構，動作準確，平穩可靠。集體落紗系統采用了嚴密的光、電、磁檢測系統，保證落紗動作的準確運行。
⑩氣架的里外擺動由先進的氣路控制系統及連桿機構完成，氣動兀件可靠，控制系統先進合理，氣架里外擺動作柔和。
⑾紗管的輸送由左右兩側氣缸通過分段拔叉推動凸盤，每次推兩個紗管，極大地提高了紗管的輸送速度。落紗時，凸盤與錠子中心對中準確無誤。
⑿理管機構采用滾筒氣缸推動機構，有防卡管功能，可分辨出紗管的大小頭，理管動作擬人化。該系統具有存貯功能，保證了氣缸每次推兩個凸盤動作的順利完成。
⒀預備粗紗上循環系統，減輕勞動工作量，提高紡紗質量及生產效率。.
⒁
⒂滿紗管輸送帶系統，可實現細絡聯機。
⒃與緒森公司合作把緊密紡裝置應用于本機，布局合理。每24錠一組吸風系統布置在車肚中，與整機融為一體，車面上無管路孔。置于前羅拉前方的緊密紡裝置由異形截面吸風管、集聚圈和輸出膠輥組成。
⒄電氣控制程序邏輯合理性強，柔性好，保護功能完備。配有西門子PLC控制器。
⒅該機機電一體化程度高，電氣控制“柔性化”強，可自動完成紡紗、錠子運轉曲線和集體落紗的控制。能進行紡紗過程人工干預并提供故障報警，能提供聯機網絡接口控制。
由于經緯紡機是國內細紗機的主要生產商，具有良好的綜合實力和豐富的經驗，配裝緒森公司成熟的緊密紡裝置，因而使JWFl530型緊密紡細紗機成為目前國內應用緊密紡技術最為成熟的產品之一；由于在設計之初就充分考慮了緊密紡技術的應用要求，將緊密紡技術與國內外先進的科研成果有機地結合，因此，該緊密紡細紗機的各項設計性能都得到了充分的發揮，產品性能已達國際一流水平。
遺憾的是：經緯紡機自身沒有緊密紡技術，所有緊密紡核心部件都需要從德國緒森公司采購，因此JWFl530型緊密紡細紗機雖然95％以上的零部件已國產化，價格盡管比進口整機便宜很多，但該機的成本依然很高，以后運行中的緊密紡易損件的成本也較高。
馬佐里(東臺)紡機公司的DTMl49型緊密紡細紗機和山西貝斯特紡機公司的BS516型緊密紡細紗機也都存在相似的問題。這些公司的緊密紡細紗機從性能上看，比其他國產整機占有較大的優勢，價格也比進口整機便宜很多，適合于現階段具有一定實力的紡織企業進行紡紗設備的升級換代，但這些公司的緊密紡細紗機走的是一條坦途和近路。雖然這種嫁接產品能充分發
4.2.2.2國內自主研制的緊密紡細紗機
山西鴻基實業有限公司與上海東華大學合作開發的一款SXFl588型緊密紡細紗機，緊密紡裝置結構比較獨特，具有自主知識產權。該機配有兩種不同結構的緊密紡裝置：一種是由鴻基公司自行開發的氣流集聚裝置，用于棉紡，采用異形截面吸風管外套集聚圈形式；另一種是與東華大學合作的機械槽集聚型緊密紡裝置，為東華大學的專利并與其合作開發的引導槽集聚型裝置，用于紡化纖原料。
該機采用先進的電子控制技術取代了原有復雜的機械傳動，對紡紗過程進行了柔性化控制，其主要特點有以下幾點。
①前羅拉、中后羅拉傳動、鋼領板升降傳動均采用電子伺服傳動系統，使成紗質量更優，卷繞成形更佳。
②紡紗工藝參數的改變無需更換工藝齒輪，只需通過觸摸屏即可完成，實現了人機對話；
③變頻器驅動錠子傳動，可根據紡紗工藝設定紡紗過程的各階段錠速，減少斷頭。
④牽伸系統優化設計，制造精度更高，為生產優質紗線提供了有力的保證；適應范圍廣，可根據用戶的不同需求配備各種形式的國產或進口搖架。
SXFl588型緊密紡細紗機的與眾不同之處在于其與東華大學合作的吸氣槽集聚型緊密紡系統(圖4—1，詳見第3章3.1節)。該系統利用溝槽集聚羅拉上的引導溝槽和氣流的作用，將前羅拉輸出的纖維須條集聚到中央集聚溝槽，使纖維在負壓流場作用下集聚。該機齒紋膠輥集聚型緊密紡系統在結構上與國外的緊密紡系統存在較大的區別，擁有自主知識產權，不易造成專利糾紛；且該系統結構簡單，安裝方便，成本較低，適于國產細紗機的改造，十分有利于國內緊密紡技術的普及。但迄今為止，該系統的使用性能和集聚效果還不
盡管技術的功效尚有待進一步提高，但目前與國外技術有較大差異的國內緊密紡裝置，只有東華大學與山西鴻基實業有限公司合作開發的這種引導槽集聚型緊密紡結構。而開發具有核心自主知識產權的高性能、低價格的緊密紡技術，是我國提高紡織產品檔次、加速實壩由紡織大國向紡織強國的轉變的關鍵一環。因此，國內企業技術人品應在自主開發新技術的同時，加大與高校、研究所合作力度，早日研制出具有自主知識產權的創新結構，以價廉物美的緊密紡新設備、新裝置和新部件，推動緊密紡技術的普遍應用和國內紡紗技術的實質性進步。
4.2.2.3改進的國產緊密紡細紗機
國內雖然出現了大量國產緊密紡細紗機，但其中的大部分緊密紡裝置與國外已有機型的結構比較相似，同時大多數紡機企業都在消化吸收國外機型特點的基礎上做出了不同程度的改進，部分企業還申請了國內專利保護(參見表4—1、表4—2)。以下簡介幾例。
a.日發公司的F1FCS510型緊密紡細紗機
日發公司是一家專業生產紡織機械的高新技術企業，在充分分析國外設備優缺點的基礎上，設計了其RFCS510型緊密紡細紗機。該機秉承“以人為本”的設計理念，結構合理，裝拆方便；機器的橫截面做了重新設計，采用整體式的風道，保持了原有細紗機的導紗角與操作高度。目前，日發公司的RFCS510型緊密紡設備已經進入全面推廣階段。
RFCS510型緊密紡細紗機的主要特色如下。
①外觀簡潔大方，色彩搭配和諧悅目；并采用小型化、高速度、高性能PLC作為控制器，控制整機的運行，以觸摸屏為人機界面，通過觸摸屏輸人工藝參數和顯示整機運行狀態
②采用最新的機電一體化控制技術，電力拖動控制系統采用數控技術；通過操作面板統一設定、顯示、調節各項：工藝參數，人機對話簡單方便。③自主開發的緊密紡系統，基本消除了傳統環錠紡中的加捻三角區，進一步提高了纖維束的平行度以及實現毛羽平穩光滑的聚集，確保達到紗線毛羽少、強力高的要求。
④變頻器驅動主機，實現在線自動調整，根據工藝要求自動完成錠子運轉曲線控制，落紗中錠子分10段自動變速，以均勻紡紗張力。
⑤前后羅拉采用伺服電動機分別驅動，便于調整；紡紗過程中可自動提供故障報警，也可進行人工干預。
⑥車頭傳動系統采用定量滴油潤滑，滴油量可根據需要合理調整。
⑦集聚裝置采用由新增的金屬小羅拉與輸出膠輥夾持積極傳動的多孔帶(集聚圈)，運行穩定；集聚部分吸風管采用4錠為一單元，緊密紡的負壓可任意凋節，確保每一錠達到最佳的工藝負壓條件。
⑧控制羅拉由前羅拉采用特制齒形帶經過橋齒輪傳動，實現了靜音傳動。
⑨采用瑞士進口的BRACKER高速鋼領、鋼絲圈及錠帶，采用國內最好的牽伸系統及加捻卷繞系統。
⑩由于數控技術的應用，只需要簡單地調整工藝設置就可以方便地紡制花式紗(如無規律或有規律竹節紗)，可帶給用戶更大的方便。
⑩細紗機的負壓系統采用整體式風道，氣流集中排人地溝，有利于車間環境的改善，能保持各錠負壓穩定、壓差小。
該機可有效消除加捻三角區，紗線強力可提高5％—15％，3mm以上毛羽可減少到80％。
日發公司自主開發的緊密紡技術，還包括獨特的緊密紡羅拉座(ZL200320103688.3)、吸風管結構(ZL200320101063.3)、負壓調節裝置(ZL03205458.0)、異形負壓吸風管結合件(Z1200320
b.凱靈紡機公司的ZJl298型緊密紡細紗機
凱靈紡機公司是以解放軍4806工廠的技術和裝備為基礎成立的民用公司。其所研制成功的ZJl298型緊密紡細紗機，于2006年1月順利出口到巴基斯坦，實現了我國同類產品出口零的突破。
zJl298型緊密紡細紗機的主要特點如下。
①可根據用戶需要配備進口牽伸部件和自動巡回吹吸風系統。
②主傳動采用變頻調速，主軸采用電磁制動器；采用人機對棲界面。
③機架采用窄機身設計，能減少lO％占地面積；前、中、后羅拉隔距比普通機型縮短1min，縮短纖維浮游區長度，提高成紗條干。
④車頭采用封閉淋油齒輪箱，由專門油泵供油并在箱內循訃，齒輪裝配精度高，摩擦副潤滑充分，可降低磨損和噪音，延長使用壽命。
⑤特殊工藝生產的吸風管配上精心制作的集聚圈，特殊處理的耐磨擋片，使傳動平穩、運轉周期長，且不易磨損，能保證紡紗質量。
⑥過橋齒輪由特殊工藝制作，且傳動比設計合理，機器運轉穩定。
⑦采用集中式風壓系統，運轉平穩，噪音低，電動機壽命長，能耗少，專業化設計的風管及支管系統，使風壓均勻穩定。
⑧固定式錠子安裝工藝，可減少使用過程中校錠子工序，有利于減少斷頭和毛羽；斷面參數設計合理，能改善捻度傳遞和控制張力，提高錠速。
c.德昌紡機公司的DCⅢ—129型緊密紡細紗機
德昌紡機公司隸屬于寧波韻升股份有限公司，因而擁有陣容龐大的專業研發隊伍，對緊密紡技術的研究也比較深入全面，是一家以緊密紡設備的研發、制造、銷售、服務為一體的高新技術企業。目前該公司推出了
DCⅢ—129型緊密紡細紗機的主要特點如下。
①紡紗工藝通過觸摸屏實現方便的人機對話操作，留有聯機網絡接口，具有高速、高效、高質量、高穩定性、高可靠性的特點。
②變速控制系統采用特別設計的進口變頻器，散熱性能好，密封防塵可靠。
③車頭傳動采用新穎、封閉的油浴齒輪箱結構，制造精度高，潤滑條件好，使用壽命長；牽伸傳動配有中日合資生產的自動滴油潤滑系統，油滴大小可根據需要合理調整。
④緊密紡結合現有細紗機工藝技術并優化設計，制造精度高，紡紗質量好。
⑤卷繞升級機構，不需要調環棘輪，可精確調整級升量，防倒撐牙可杜絕產生壞紗。
⑥合理搭載真空負壓源系統，24錠一組，配置一個真空泵單元，采用特殊的高速葉輪設計及制造工藝，使其動平衡最佳，噪音最低，可達到每錠吸風口的負壓均勻、穩定、可靠。
⑦機架運用高技術，選擇最佳穩定狀態設計；卷繞升降系統中選用進口鋼領、鋼絲圈，減少卷繞時對已集聚纖維的影響。
⑧采用氣動加壓技術，壓力穩定、準確、可靠，能滿足緊密紗的特殊要求，卸壓方便；支臂采用鋼結構，錠帶張力可靠。
⑨牽伸齒輪箱的外殼由優良的工程塑料制成，特殊設計的上羅拉齒輪傳動鐵芯，優良的自潤滑和密封結構，高精度的傳動比，能充分滿足集聚牽伸的特殊要求。
⑩該機集聚裝置中的集聚圈外側設置有輔助吸氣管，可有效消除集聚圈上的微孔堵塞，保護吸風管外表面，降低運行成本。’
德昌紡機公司自主開發的緊密紡技術，包括獨特的緊密紡紗器(ZL03]16723.3)、緊密紡用吸風管(ZL0314
4.2.3國內緊密紡技術存在的問題
從數量上看，目前的國產緊密紡細紗機已具備一定規模，并且還有許多紡機廠正在不斷加入；但從質量上看，國產緊密紡細紗機卻晉遍存在著不少問題，與國外先進的緊密紡細紗機差距很大。這些問題不僅存在于緊密紡細紗機的研制，而且也存在于緊密紡關鍵件的研制。
a.觀念偏差
國內廠商普遍重視針對國產細紗機機型的改造，希望緊密紡裝置適合老機改造，并拆裝方便，一機二用，這并不錯，但卻忽視了緊密紡裝置結構設計的合理性，不能保證集聚效果良好，有主次不分之感。
b.缺乏創新
緊密紡裝置設計缺乏創新，存在低水平重復和仿制現象。一方面對緊密紡技術的難度認識不足，想進入該技術領域，參加競爭；一方面又急功近利，不愿深入細致研發，有浮躁之感。以仿制為主的企業存在著較大的知識產權風險。
c.溝通不夠
一方面紡機企業與高等院校和科研院所溝通不夠，研發實力不足；另一方面國內廠商又與用戶的溝通不夠，推出的緊密紡細紗機普遍缺乏生產實際運轉的考驗，存在許多技術和工藝問題。例如吸風管各個吸風口之間的負壓不均勻，紗錠之間的紗線差異率高等問題，都亟待解決卻不能及時解決。
d.質量不良
國產緊密紡裝置的功能不理想，與一些緊密紡關鍵件品質質量不過關直接相關，例如集聚圈。關鍵件的原材料和加工技術都不夠理想，在使用性能和使用壽命上，與國外同類零件相比存在較大的差距，如國內的集聚圈不論是使用性能或者使用壽命都比不上緒森公司的EliTe圈；國內異形吸風管的耐磨性能也較差等。不僅緊密紡關鍵件品質不良，而且細紗機常規件的質量也不能保證，如膠輥容易被磨出槽，鋼領、鋼絲圈配置不合理，牽伸裝置產生機械波等。國內緊密紡裝置的配套機件也不理想，如負壓風機的噪音太高、能耗大等。
e.缺失規范
目前沒有緊密
上述問題的存在，既會影響國內緊密紡機制造商的聲譽，更將影響國產緊密紡細紗機在國內市場的推廣，應當引起業界尤其是紡機企業的高度重視。
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