RFRS1O型轉杯紡紗機的總體設計與生產實踐
徐惠君何旭平陳曦
(浙江日發紡織機械有限公司)
摘要：浙江日發紡織機械有限公司最新研制的RFRS10型轉杯紡紗機具有高速(轉杯90000r/min)、優質、半自動接頭、大卷裝、適紡范圍廣、機電一體化強等特點。該機是目前我國惟一的半自動國產轉杯紡紗機型。
關鍵詞：轉杯紡紗機；高速；半自動接頭；性能；生產實踐
0前言
轉杯紡紗是從20世紀70年代以來迅速發展到大規模工業應用的一項紡紗新技術。國內外轉杯紡紗技術在近二三十年內不斷向前發展。轉杯紡紗線產量現在已占全球紗線總產量的比例，以長度計達25%，以重量計達40%以上。美國在2000年紗線市場占有率為轉杯紗35%，環錠紗34%，噴氣紗18%，摩擦紗8%，包纏紗5%。歐洲的短纖維市場占有率：環錠紗55%，轉杯紗40%，其他紗5%。全世界轉杯紡設備頭數已達到800萬頭(占環錠紡錠數的5%)，我國轉杯紡設備頭數約60萬頭(占環錠紡錠數的2%)。因此，我國和發展中國家的轉杯紡紗仍有很大的發展潛力。
轉杯紡紗機的使用是以棉紡行業為主，現已逐漸擴展到毛、麻、柚絲和化纖行業，紡紗號數從98tex～29tex逐步擴展到117tex～14tex?？椢锲贩N從機織物向低捻針織、產業用品、裝飾用品和特種用途產品方向發展。為了提高轉杯紡紗機的生產效率，國外的轉杯轉速從3萬r/min已發展到15萬r/min。機械與電子、電腦、信息化技術相結合，出現了自動接頭、自動清潔、自動落筒、自動留尾、開關車集體生頭，自動運輸、自動檢測監控紡紗質量、存貯紡紗工藝菜單、顯示紡紗工藝參數與統計斷頭、效率、產量等自動化輔助功能。先進轉杯紡紗機的高速和自動接頭技術促進中細號OE紗的發展和OE紗質量的提高，極大地拓展了轉杯紡的應用領域。
國際上，全自動轉杯紡
1設計原則與主要技術經濟指標
1.1RFRSlO型轉杯紡紗機的設計原則
(1)轉杯最高轉速9萬r/min，采用半自動接頭裝置，在適紡粗號紗的基礎上開發中細號OE紗。
(2)消化吸收當代抽氣式轉杯紡紗機之精華，創新設計新型紡紗器和引紗卷繞系統，力求高速優質。
(3)大錠(頭)距(216mm)、大卷裝(16時條筒、0300mm×150mm紗筒)，提高生產效率，降低勞動量。
(4)全機采用微電腦觸摸屏控制，實現機電一體化。
(5)設計中必須執行國家或行業標準：GB6002.7—87紡織機械術語轉杯紡紗機；FZ93015—93轉杯紡紗機；FZ/T92053—1999轉杯；Fz/T92054—1999分梳輥；零部件設計要遵循各種機械標準；緊固件、標準件要協調、一致，減少品種。
1.2主要技術經濟指標(見表1)
2紡紗器
紡紗器由開松機構、成紗機構和引紗管等形成組合裝置。我們選用AutocoroSE9型、SElO型、SEll型和緒森公司的SCl一M型為藍本，其理由如下：
(1)Autocoro型轉杯紡紗機是當今最先進的機型。近十多年來，在世界市場上獨占鰲頭，抽氣式紡紗器紡出的
(2)SEll型和SCl一M型是賜萊福和緒森公司最新型紡紗器，在技術上做了許多重大的改進，紡紗性能更佳。
新設計的RFRSlO型轉杯紡紗機型的紡紗器具有如下特點：
(1)轉杯的高速化是通過引進國外先進高速軸承(包括減震套)、抽氣式無排氣孔轉杯和引進新型高速磨平龍帶相結合實現的。這是考慮到托盤式間接傳動的機械結構、材質、制造精度難度較大，又考慮到空氣軸承尚需進一步發展。
(2)喂給板、喂給羅拉及分梳三角區的設計吸收SCl一M型紡紗器的特點；活絡和固定喂給板相結合。適合紡長、短纖維，增加梳理區域、避免活絡喂給板末端的污染。
(3)分梳輥系敞開式，邊緣有凹口，運轉時形成氣流風擋，克服分梳腔體內積花現象。鋸齒部分可選用齒片式、齒條式、植針式和齒圈式等不同類型、型號，有利于獲得不同原料、品種、紗號的最佳紡紗效果。
(4)設置補氣孔調節排雜區落率，有利于纖維在輸纖通道內的運行。
(5)分梳腔、通道、結合面嚴格保證光滑性與密封性。
(6)多種型號的轉杯、假捻盤、阻捻器可供選擇。
(7)φ38mm轉杯采用鋼杯，由精密加工中心制造。
3引紗和卷繞系統
3.1引紗
(1)引紗膠輥具有自動調整功能以確保膠輥與引紗羅拉的全面接觸，使紗在引紗羅拉和膠輥的正常握持下順利輸出。
(2)斷紗傳感器改變國產設備的傳統探紗桿干簧管的形式，采用光電無接觸式斷紗傳感器，結構緊湊、可靠、美觀。
3.2卷繞
(1)卷繞筒子架系壓鑄鋁件，剛性要好，不變形；加壓壓力與紗筒直徑成反比；減振阻尼器促使紗筒運轉平穩；保持紗筒與卷繞輥的正常接觸。
(2)配置卷繞張力補償弓。
(3)設置可調卷繞角30°、33°、35°、39°、42°的機構
(4)卷繞張力牽伸在0.98～1.08范圍調節。
(5)卷繞輥配有齒形膠圈，減少紗筒的滑溜。
(6)多支點，變位控制卷繞橫動導紗桿的往復動程內的跳動量。
(7)凸輪箱內設置4mm移位防疊裝置。
4機電一體化設置
4.1半自動接頭裝置
轉杯轉速高于6萬r/min，半自動接頭成為必須具備的手段。它是利用機械和電氣手段控制喂棉、沉紗、引紗、卷繞的時間差及種紗長度，通過按鈕來完成接頭的瞬間連續動作。而接頭前的準備工作如抬起筒子架、找紗頭、清潔轉杯，確定種紗長度等都是由擋車工操作完成的。本機半自動接頭裝置是一套杠桿機構、電磁吸鐵和時間順序控制系統組合而成。
4.2變頻調整器
引紗、喂給線速度通過編碼器處理、閉環控制、保持速度在運行中的恒定，特別是牽伸倍數的誤差可在O.3%內。變頻調速器的作用使全機的傳動系統十分緊湊，消除了大量的齒輪變速系統，實現了無級調速及運行中調速。
4.3電氣控制系統
(1)電氣控制箱、控制電源、車身電器?？刂葡到y通過PLC處理。
(2)半自動接頭裝置的車頭調節系統和車身電器。
(3)微電腦、觸摸屏、控制面板。
為了減少電器故障，全機電氣、控制元件、變頻調速器、半自動接頭裝置的電器元件全部選用進口件。
5紡紗生產實踐
RFRSl0型轉杯紡紗機自2001年4月起，在江蘇連云港市潤浦紡織有限公司等單位進行生產實踐，36.5tex紡紗情況如下。
(1)原料
純棉，等級4.5級，棉纖維長度27mm。
(2)主要工藝參數
轉杯轉速：75000r/min～80000r/min 卷繞角：33°
引紗速度：100m/min-106m/min 轉杯軸承溫升：<6℃
分梳輥轉
捻度：750捻/m(實測680捻/m) 實測功率消耗：40kW(160頭)
卷繞張力牽伸：1
(3)紡紗質量
斷頭率：39根/千頭·h 單紗斷裂強度：11.2cN/tex
接頭成功率：80%～90% 強不勻：8.5%
條干CV：13.61% 重量變異率：1.8%
細節(-50%)：4個/km 捻不勻：2.5%
粗節(+50%)：51個/km 支數偏差：+2%
棉結(+280%)：20個/km
使用廠認為RFRSl0型轉杯紡紗機基本能滿足棉紡廠高產、優質、大卷裝的紡紗要求，機器的運轉穩定性尚需進一步提高。
6結論
(1)RFRSl0型轉杯紡紗機是目前我國惟一的半自動國產轉杯紡紗機，轉杯最高轉速9萬r/min，采用半自動接頭裝置，微電腦觸摸屏控制系統。
(2)本機創造性地消化吸收國內外轉杯紡紗機在紡紗器、引紗、卷繞、機電一體化方面的最新成果，使國產轉杯紡紗機型在高速、優質、大卷裝、適紡中細號OE紗方面上升到一個新臺階。
(3)通過生產實踐，RFRSIO型轉杯紡紗機基本上達到總體設計的要求和技術經濟指標。
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