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

　　環(huán)錠細紗機實現(xiàn)高速生產(chǎn)是棉紡企業(yè)長期以來孜孜以求的目標，圍繞提高細紗速度，行業(yè)協(xié)會、相關組織開展了各種形式的技術交流、探討，如2013年中國紗線網(wǎng)組織的“全國細紗高速大討論”，組織了紡機、紡器和紡紗企業(yè)技術、管理人員進行廣泛交流、討論，對棉紡企業(yè)進一步提高細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)。筆者認為，實現(xiàn)細紗高速，是一項系統(tǒng)工程，涉及企業(yè)技術管理方方面面，是企業(yè)綜合管理水平的體現(xiàn)。

　　環(huán)錠細紗機高速的界定

　　習慣上，將環(huán)錠細紗機的錠子速度(簡稱錠速)用來表征細紗機速度，通常把錠速達到20kr／min及以上稱之為高速，實際上這是不科學的，因為錠速越高，前羅拉速度就越快，對車頭傳動系統(tǒng)要求也越高，當生產(chǎn)粗號品種錠速達到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到20kr／min及以上，所謂細紗機高速，筆者認為應滿足以下條件。

　　a)品種不同，其速度范圍不同。以純棉機織紗為例，達到以下錠速應屬高速范圍，見表2。

b)細紗千錠時斷頭應控制在正常水平，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)量水平應滿足客戶要求，不能因為高速卻帶來條干(機械波)、毛羽高等質(zhì)量問題。

　　影響細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，也是實現(xiàn)高速的必要保證。紡紗過程中，當紗線動態(tài)強力小于動態(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、線密度和強度等指標對其成紗強力影響大，分別見圖1、圖2，應合理選配。

圖1棉纖維長度與成紗強力的關系

　　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，棉纖維的細度越來越粗，長度越來越短，單纖維強度越來越低；隨著機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力的關系

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

　　2設備型式

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

　　2.1機架結(jié)構

　　為提高設備運行的平穩(wěn)性，設備制造廠家不斷對機架結(jié)構進行優(yōu)化設計改進，如采用鋼管或型鋼代替鑄鐵機架、提高中墻板鋼性、取消錠盤采用輪帶傳動等，這些改進更加有利于設備高速運轉(zhuǎn)，但筆者認為各種部件的加工精度更是實現(xiàn)高速的保證。有人認為進口設備通過段與段的組裝來滿足尺寸的精度，而國產(chǎn)細紗機通過單個零件組裝導致精度難以保證，從而影響整個機架的尺寸一致性，影響機架水平等，這種觀點有待商榷。以豐田RX240型細紗機為例，設備安裝由單個零件組裝，一臺1200錠細紗機涉及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，這確實值得國內(nèi)紡機廠學習。國產(chǎn)設備若不提高單個零件的加工精度，即使分段組裝，也不能保證機器適合高速運轉(zhuǎn)。

　　2.2傳動系統(tǒng)

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

　　2.3加捻卷繞機構

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

　　2.4集體落紗機構

　　集體落紗細紗機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行不穩(wěn)定，會直接損傷錠子，導致斷頭多、毛羽高，反而影響紡紗速度，應關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，是指細紗前羅拉輸出點到卷繞起始點的最大直線距離，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是幾種細紗機的紡紗動程。

3設備的維護保養(yǎng)

　　設備的維護保養(yǎng)是細紗機實現(xiàn)高速運行的可靠保證。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)的設備維修模式正在發(fā)生改變，但設備的運行狀態(tài)也要保證。從適應高速的角度來說，在設備的維護保養(yǎng)上應該做好以下工作：

　　①設備大小修理或特保時，做好機架、車頭和車尾的水平工作，隨著細紗長機的推廣，對地面水平也提出要求，應經(jīng)常檢查地面，發(fā)現(xiàn)下沉、出現(xiàn)裂縫，應及時校調(diào)設備水平；

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

　　③做好鋼領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、錠子、導紗鉤三同心；

　　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、錠盤的偏心彎曲進行檢驗校準，認真校準錠子水平；

　　⑦加強錠子、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行逐只檢查，剔除不靈活的錠帶張力盤，并進行加油；

　　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，是實現(xiàn)環(huán)錠細紗機優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的關鍵。

　　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，關鍵在于合理選用與維護，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，各種波幅的機械波易出現(xiàn)，但機械波是綜合反映，與羅拉本身有關。也與羅拉的安裝和維護保養(yǎng)有關，就羅拉本身質(zhì)量來說，國產(chǎn)羅拉質(zhì)量完全能滿足細紗高速的要求。

　　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，也是實現(xiàn)高速紡紗的關鍵器材。高速紡紗對錠子的基本要求有：①運轉(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，以NOVlBRA、TEXPARTS為例，運行1a換油1次，相當于普通錠子補油23次；③節(jié)能、低耗，錠盤直徑由20.5mm縮小到19mm(18.5mm)，甚至17mm，達到既提高錠速，又不增加主機能耗的目的。高速錠子主要結(jié)構特點：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。目前國產(chǎn)高速錠子與進口錠子相比，在結(jié)構設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，導致產(chǎn)品的可靠性、穩(wěn)定性及維護使用方面不及進口產(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紗管套在標準錠子上，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，應注意做好錠帶的維護，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行更換。

　　d.鋼領鋼絲圈

　　鋼領、鋼絲圈是能否實現(xiàn)高速紡紗的關鍵器材。當錠速達到20kr／min，鋼領直徑為38mm時，鋼絲圈的線速度可達40m／s，鋼領直徑為42mm時，鋼絲圈的線速度可達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、飛圈等導致的斷頭數(shù)占總斷頭數(shù)的1／3以上。高速紡紗對鋼領、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、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、鋼絲圈的配套；③加強日常使用管理。鋼領使用一段時間后，需要對其進行檢查，檢查的主要內(nèi)容見表4。

f.氣圈環(huán)

　　國內(nèi)細紗機大多是短機，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，國外細紗機都將氣圈環(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，確保氣圈環(huán)處于正常狀態(tài)。

　　g.導紗鉤

　　導紗鉤往往不被人們重視，仔細上車檢查，會發(fā)現(xiàn)導紗鉤不同程度存在內(nèi)孔不光滑，甚至起溝槽問題，這與導紗鉤的表面處理方法有關。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。導紗鉤可按下列方法選用：①紡14.58tex以上紗，選用導紗鉤孔徑為2.5mm～3.5mm；紡14.58tex以下紗，選用導紗鉤孔徑為2.5mm；紡7.289tex以下紗，選用導紗鉤孔徑為2.0mm；②紡純棉紗，選用導紗鉤硬度不小于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，選用單圈導紗鉤，紡細號紗，選用多圈導紗鉤。

　　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。實際上，除溫濕度外，還應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現(xiàn)細紗高速。為防止車間氣流紊亂，應將側(cè)排風改為“上吹下吸”式回風方式；加強對細紗吹吸風機管理，防止吹嘴位置走動導致飛花四起；對負壓式集聚紡裝置的工藝排風，應接入專門的管道排入空調(diào)室，避免單機臺直接排放到車間造成氣流紊亂、溫度升高。由于車頭、車尾的設備發(fā)熱不同，同時，空調(diào)送風距離的遠近，會帶來區(qū)域溫濕度的差異，從而影響斷頭以及車間生活。從長遠看，細紗車間未來空調(diào)送風應由現(xiàn)在的“滿堂送”改為環(huán)境送風、工藝送風分別送，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，對細紗機整體要求提高，紡紗企業(yè)應結(jié)合設備狀態(tài)綜合考慮，選擇合適參數(shù)，既保證質(zhì)量，又實現(xiàn)高速高產(chǎn)。

　　①采用恒張力紡紗，紡紗速度分段合理設定，降低大、小紗斷頭；

　　②適當降低卷裝尺寸，采用小卷裝、小鋼領紡紗；

　　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、鋼絲圈結(jié)構，合理設定清潔器隔距等。

　　結(jié)語

　　1實現(xiàn)細紗高速生產(chǎn)是一項系統(tǒng)工程，涉及原料、設備、工藝、環(huán)境和專件器材等方方面面，是企業(yè)基礎管理、綜合管理的體現(xiàn)。

　　2細紗速度選擇要結(jié)合不同機型、不同品種綜合考慮。只有滿足質(zhì)量要求、合理控制細紗斷頭的“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、設備條件，逐步提高紡紗速度，不斷總結(jié)積累經(jīng)驗，最終實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高速生產(chǎn)。