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1、第二届新型织造技术研讨会征文文集 国内外新型浆纱机的性能特征及应用 王正虎 ( t - 海纺织科学研究院上海复纺纺织咨询服务有限公司) 近年来国内纺织工业迅速发展，纺织产品的竞争越来越激烈。纺织企业为了提高产品档次，降低成 本，增强竞争力，投入大量资金对织布机、浆纱机进行升级换代。新增加的国际先进水平的喷气织机、剑杆 织机、片梭织机对经纱上浆提出更高的要求，因此，国内外具有先进水平的多单元传动的双浆槽浆纱机也 被纺织企业选用。 国内外先进浆纱机的性能特征有什么不同，在应用中应该注意哪些方面，以及对预湿式上浆的看法， 本文将展开讨论，供同行参考。 l 祖克、贝宁格、津田驹、卡尔迈耶浆纱机的主要特
2、点 首先对这些公司生产的浆纱机的主要参数进行比较。 1 表l f 商 祖克公司 卡尔迈耶贝宁格津田驹 项目 S 4 3 2 一D 公司公司公司H S 2 0 一 速度m m i n q 1 2 01 2 01 2 01 0 0 烘筒数量只 1 21 21 21 2 传动方式七单元七九单元七单元，五七单元 工艺控制计算机计算机计算机计算机 压浆力控制线性加压线性加压线性加压线性加压 最高压浆力K N 4 04 04 01 5 伸长率自动控制自动控制自动控制自动控制 回潮率 自动控制 自动控制 自动控制测湿仪控制 温度控制 P I D P I D P I D P I D 从表中的参数我们不难看出，
3、工艺性能各公司都差不多，已经没有什么很大的区别。都采用多单元传 动。取消了传动边轴和调节各区张力的无级调速器，在织轴卷绕、拖引辊、烘筒、上浆辊、引纱辊等处，用变 频电机单独传动，有速度反馈系统；运用同步控制技术实现各区张力检测和控制。 由于采用了工业计算机和P L C 可编程控制器，运算速度快、精度高l 设定、调整、显示、储存各工艺参 数，在入机界面上操作方便。每个单元电机同轴安装高分辫率的旋转编码器，旋转编码器的脉冲信号输入 计算机实行闭环速度控制。根据伸长检测辊信号与伸长设定值相比较经过计算机处理，由变频控制系统 输出给各单元电机，改变电机的速度，使实际仲长与设定值一致。温度控制和回潮率自
4、动控制，使浆纱机 工艺性能符合浆纱生产的要求。 以上这些特点，是这些公司浆纱机的共同特点。主要机构及功能和各公司的区别分述如下。 1 1 经轴张力控制 目前在经轴退绕张力控制方面各浆纱机生产公司也不是固定形式有时是根据客户需要而选择，主 要介绍其工作原理。 5 7 第二届新型织造技术研讨会征文文集 a 、张力检测辊退绕张力控制，祖克公司产品常选用的控制方式( A C 一3 0 0 ) 。 工作原理是：在同步轴上，装有电位器，根据不同品种退绕张力的要求，设定电位器的零点，经纱张力 的合力使张力辊处在平衡点位置，当经纱张力变化时，张力辊偏离平衡点一个位移量，使同步轴转动一个 角度，电位器发出电压或
5、电流信号输入控制系统，改变对电控比例阀的控制电压( 电流) 调整比例阀输出气 压，使加压气缸改变对经轴的阻力，直至张力辊回到平衡点，从而保持张力恒定，检测辊是摆动的。 b 、压力传感器退绕张力控制，卡尔迈耶、津田驹公司常采用此种控制。 工作原理是：张力检测辊轴承座底部，安装着压力传感器，经纱张力的合力，对检测辊轴承座底部的压 力传感器产生压力，传感器发出电流或电压信号输入控制系统。控制系统将退绕张力的设定值与测量值 进行比较、计算、改变对电控比例阀的控制电压或电流，调整比例阀的输出气压，使加压气缸改变对经轴的 阻力，直至测量值与设定值相等，从而保持张力恒定，这种检测辊是固定式的，不需摆动，可以
6、减少惯性影 响，调节灵敏更高。 c 、津田驹有些型号的浆纱机，经纱退绕张力的控制，是由安装在经轴轴端的接近开关( 或者用霍尔元 件) 测量经轴退绕过程中的直径变化，同上浆辊的线速度之比来实行张力控制的。 2 这是什么原理呢? 在相同条件下，经纱退绕张力的变化主要来源于经轴退绕直经的变化，直径大则转 速低，直径小则转速高，退绕张力变小，需要施加在经轴上的退绕张力小，只要根据经轴直径的变化来控制 调节气压的变化，就能实行退绕张力的控制。 经轴退绕直径是如何测量而获得，公式如下： D = 蒜 D 一经轴直经( 米) ； N 经轴转速( 米分) ； V 上浆辊线速度( 米分) 。 以上经轴退绕张力控制
7、方法，在性能上有什么区别呢? 我们认为：张力检测辊与压力传感器作为退绕张力的检测，这二种形式在退绕张力控制精度上是没有 本质的差别，主要区别在于设备制造商的电气工程师，对经轴退绕过程中出现的各种状态，如从静止到启 动、升速、降速、从运转到静止等状态，在软件上是怎样补偿和处理的，是否灵敏和合理，差别在于此，当然 硬件的可靠性也是很重要。 津田驹利用测量经轴直径来控制退绕张力，这不是创新，在电气测量技术上早就采用这种方法。运用 于浆纱机上，也不是新鲜事，在上世纪八十年代，美国理德查维浆纱机上就已经采用。现在看来这种控制 是比较粗糙的，同时，津田驹又没有引纱辊，经纱退绕张力同浆槽喂入张力是相同的，应
8、该对此段张力具有 更高的控制精度，才能弥补没有引纱棍的缺陷。 1 2 浆槽部份 经纱上浆的主要机构是浆槽部分，不同型式的浆槽，上浆工艺不同。大多数公司的浆槽引纱装置，一 般为三辊包绕式，引纱辊的握持力带动纱片与经轴之间产生退绕张力。纱片喂入浆槽时又能利用引纱辊 与上浆辊之间速比的调节，来达到工艺要求的喂入张力，减少湿伸长，同时又有利于吸浆。津田驹H S 2 0 型，无此引纱装置，H S 4 0 型已增加了引纱装置。 浸浆、压浆装置，新型浆纱机多数采用图1 所示的型式( 祖克浆纱机) ：纱线由引纱装置喂人浆槽、经双 浸双压对纱线进行浸渭、挤压。浸没辊还可以对上浆辊施加侧压形成双浸四压的上浆形式。
9、浸没辊包覆 橡胶层，压浆辊为橄榄辊形轴芯的中固辊，上浆辊为不锈钢外层，最高压浆力4 0 K N ，压浆力实行线性加压 控制，随浆纱车速线性调压。纱线出浆槽，沿斜线湿分绞棒分层，分二层纱进入预烘烘筒。湿分绞棒内腔 通入低温水，表面结露形成水膜，使纱线毛羽贴伏并可减少干分绞再生毛羽。 贝宁格B e nS i z et e c 浆纱机、压浆力改变了多数浆纱机采用气缸加压的形式。改为气囊加压，使压浆 力的变化更灵敏柔和，以求上浆率更加均匀，其最大压浆力5 0 K N 。 5 8 第二届新型织造技术研讨会征文文集 I 一引纱辊；2 一浸没辊；3 一压浆辊f 4 一上浆辊；5 一湿分绞棒 6 预烘烘筒 7
10、 一主浆槽；8 一预热浆槽。 图1 祖克浆纱机引纱。浸压浆。预烘装置示意图 津田驹浆纱机的浆槽在设计上是比较独特，图2 是津田驹H S 2 0 一型浆槽示意图。 1 一浸没辊；2 一第一压浆辊；3 一第一上浆辊；4 一第二上浆辊；5 一接触辊；6 一第二压浆辊；7 一预烘烘 筒；8 一主浆槽；9 一湿分绞。 图2 津田驹H $ 2 0 型浸压浆，预烘装置示意图 该浆槽的特点：不设引纱装置，第一道浸浆、压浆装置与大多数浆纱机相同，没有第二道浸浆。第二道 压浆装置是其显著特点，采用三辊组合加压上浆装置，然后无接触垂直向上，纱线经湿分绞分二层进入预 烘烘筒。最大压浆力1 5 K N ，线性加压控制。
11、对该浆槽使用中，比较集中的看法有二点，一是压浆力偏小 不能实现高压上浆，只能中压上浆；二是由于第二压浆辊、上浆辊安放在浆液面上方，当浆槽四周空气温、 湿度较低时，产生浆斑、浆条、结浆皮严重，湿分绞棒挂浆，毛羽贴伏差。 贝宁格公司浆纱机浆槽的引纱、浸压浆装置同祖克公司相仿，但引纱路线是出浆槽后，纱片分二层分 别绕过二个小烘筒转向，垂直向上进入预烘烘简。图3 是贝宁格浆槽示意图。这二个烘简为防粘而内部 通蒸汽，又兼作导向作用，其中一个还作张力检测辊。 卡尔迈耶浆纱机浆槽，与贝宁格基本相仿，仅纱片出浆槽后，用一个小烘筒转向垂直向上进入预烘烘 筒小烘简兼作张力检测辊，纱片自然分成二层预烘，也可以加装湿
12、分绞棒，将纱片分作二层。 从浆槽的总体结构性能，除津田驹外基本相同，津田驹浆槽的最大特点是湿区经纱无接触，垂直向上 5 9 第二届新型织造技术研讨会征文文集 引入烘筒，还有如下二个特点。 1 一引纱辊；2 一压浆辊；3 一浸没辊；4 一上浆辊；5 一转向小烘筒；6 一预烘烘筒。 图3 宁贝格浆纱机引纱，浸压浆、预烘装置示意图 一是没有引纱辊装置。引纱辊的作用是能控制经纱在浆槽内的张力，经纱较低的张力喂入浆槽，有利 于经纱的润湿上浆。大多数浆纱机都有引纱辊装备。那么取消引纱辊装备的理由是什么呢? 他们认为， 由于引纱辊的积极传动，使进入浆槽的经纱松驰。纱片会产生横向移动和紊乱现象影响浆纱质量。
13、有人为此迸行测试和观察。c 3 见表2 ： 表2 经纱进浆槽前单纱张力测试数据( 单位g ) 津田驹H S 2 0 I I 型 祖克$ 4 3 2 型 。 产品种类 进浆槽前经纱张力 引纱辊前经纱张力进浆槽前经纱张力 C J l 4 6 t e x9 8 91 0 1 53 1 7 T C6 5 3 51 3 t e x9 2 7l O 0 15 2 8 测试条件：J C 4 6 t e x 浆纱速度津田驹为3 5 m m i r a 祖克5 5 m r a i n 。 T C6 5 3 51 3 t e x 浆纱速度津田驹4 5 m r a i n , 祖克7 5 m r a i n 。 纱
14、片排列状态：目测进入浆槽的纱片状况，二者均未出现横向移动和紊乱现象。 分析认为：引纱辊的作用是肯定的，尤其是对于高密粗支织物和疏水性纤维以及捻度较高纱线的润湿 作用是肯定的，对控制浆槽内经纱张力的作用也是肯定的。 另一个特点是单浸无侧压。有人对浸浆长度( 或称浸浆时间) 同祖克双浸双压形式进行了对比。 3 他 们的结论：津田驹H S 2 0 I l 型浆纱机经纱浸浆长度为5 7 8 - - - 6 2 8 m m ( 浸没辊的升降影响长度) ；祖克$ 4 3 2 型浆纱机浸浆长度为9 1 0 1 0 7 0 r a m 。若以浆纱线速度以4 0 m m i n 计算，津田驹H S 2 0 -
15、- I I 型浸浆时间为 0 8 7 0 9 4 s ；祖克$ 4 3 2 型浆纱机浸浆时间为1 3 6 1 6 0 s 。 如此少的浸浆时问对上浆效果有何影响，还需要生产实践来证实。 1 3 烘燥机构 新型浆纱机均采用全烘筒式烘燥，因为烘筒烘燥较热风烘燥热效率高，经纱张力低，伸长容易控制。 同时，烘筒表面喷涂聚四氟乙烯防粘层技术已经过关，烘筒还兼具熨烫作用，对贴伏毛羽有利。 预烘烘筒的传动，多数浆纱机采用无齿链轮。通过调节链条张力使传动有一定滑移，使介于上浆辊和 合并烘筒之间的纱片张力协调和缓冲，保持适当的伸长水平。祖克浆纱机采用此种形式。 津田驹浆纱机预烘烘筒，采用单独电机有齿链轮传动；合
16、并烘简则用无齿链轮传动，认为不同车速时， 合并烘燥热收缩的影响可以得到弥补。 6 0 第二届新型织造技术研讨会征文文集 卡尔迈耶浆纱机预烘烘筒，采用单独电机，有齿链轮传动；合并烘筒也采用单独电机有齿链轮传动。 所谓九单元，就是预烘烘筒传动多了二个单元。 一 贝宁格浆纱机预烘筒，则不用链条传动，完全依靠纱片来带动，合并烘筒采用单独电机，有齿链轮传 动。后烘的部位安置滑动离合器，使预烘与后烘的速度允许有差异，以避免过度的意外伸长。 贝宁格公司的工程师认为：一般单纱张力没有超过其操作手册规定的张力是不需要增加传动的，反之 则需要增加传动。如果用户需要也是可以增加预烘筒的传动的。 卡尔迈耶公司推出九单元的浆纱机，就是在二组预烘烘筒，增加了二个电机用有齿链积极传动，机械 上可以根据需要脱开传动。他们认为：如果二个浆槽二层纱的经纱根数相差很大，其伸长情况和热收缩情 况是不同的；二层的纤维种类不同，其伸长性能，热收缩性能也是
