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1、近十年无梭织机的发展罗兆恒 (中国纺织机械和技术进出口公司)世界上采用无梭织机生产各种纺织品已经有五十年的历史,中国使用无梭织机也已二十多年时间 了。近十年来无梭织机的技术进步是巨大的,过去 人们把纺织机械的 “机电一体化” 作为奋斗目标,现 今这个目标已经实现了。由于这个目标的实现大大 提高了纺织机械自动化、 电子化的程度,最大限度提高了无梭织机的产质量及劳动生产率,使它的制造 成本降低了,实现了人们希望采用无梭织机的愿意, 这将极大促进织机无梭化进程。近十年来无梭织机 的技术进步可毫不夸张地说是一次技术革命,先进 的无梭织机已经实现了电子计算机的监测和监控,这一成就在80年代是不可想象的。
2、那么究竟这些 机构有哪些发展?本文就主要的作一些叙述。一、 各种机构的发展情况11 开口机构无梭织机是从有梭织机发展而来,很多机构沿 用有梭织机机构的原理,开口机构就是其中之一。 现有无梭织机仍然采用凸轮开口(即踏盘开口) 机构,一般是消极凸轮开口和积极凸轮开口两种机 构。所谓消极凸轮开口是采用弹簧回综方式,这种方式比较适用于高速(指190 cm筘幅约1000 r/ min 左右)、 窄幅(指190280 cm)轻薄织物。所谓积极 凸轮开口是指综框上下运动是依靠共轭凸轮驱动, 没有弹簧回综一类的零件,它比较适用于中、 低速宽 幅重磅织物(指280 cm筘幅以上600 r/ min左右速度)。积
3、极开口速度比消极开口速度低、 能耗多、 制 造难度大、 成本高,但是它没有消极开口回综弹簧、 尼龙钢丝绳等一些易损件消耗。由于积极凸轮开口 具有品种适应性广及易损件消耗少等优点,所以用 户购买积极凸轮开口的逐渐增加,并有超过消极凸轮开口的趋势。无梭织机用的凸轮开口机构都配置 了使织机综框倒转、 自动找寻纬纱头装置(指断纬是 留在梭口里的残留纬纱头)。同样,绞边机构的开口功能在大多数无梭织机中也是由开口机构完成的。近十年来凸轮开口机构没有什么重大改进,也就是 说凸轮开口机构在无梭织机中是改进最少的机构之 一,甚至有些喷水织机仍在沿用最古老的曲柄连杆 传动的摇摆开口。 织机除配置凸轮开口外,还配置
4、多臂机。过去无梭织机配凸轮开口的多,配多臂机的数量不多(剑 杆织机例外) ,而现在很少有配凸轮开口装置的。十 年前剑杆配的是机械式多臂机,而今配的是电子式 多臂机,这样不但省略复杂的纹板制造,而且操作更 方便,更换品种更迅速,还可大大提高多臂机运转速度。以喷气为例,过去机构式多臂机只能在织机500 r/ min以下运转,大大限制了喷气织机高速性能 的发挥,而凸轮开口可以开到8001000 r/ min ,这 就是过去喷气织机愿意配置凸轮开口而不愿意配置 机械式多臂机的重要原因之一。现今电子式多臂机如STAUBLI2871型可以配合1000 r/ min以下喷气 织机运转,而它的2861型可以配
5、合800 r/ min以下 的织机运转,它的2668型可以配合550 r/ min以下 的剑杆织机运转。多臂机的电子化为发挥喷射织机(喷气与喷水织机的统称)的速度潜力作出了很大贡献,多臂机电子化以后它的售价不但没有上涨反而 有所下降,这便为喷射织机配置电子式多臂机打开 了方便之门。由于纺织产品结构调整的需要,近来 喷射织机配电子式多臂机的数量迅猛增加,几乎达 到新添喷气织机总台数的50 %左右,而过去十年这个比例几乎为零。 织机除配置凸轮开口、 多臂开口外,还有配置提 花机的。过去无梭织机配的提花机全部是机械式 的,而今都是电子提花机。它带来的好处与电子多 臂机一样,它可在最高织机速度1000
6、 r/ min时正常运转,而过去的机械式提花机一般在250300 r/min以下才正常运转。过去提花针数多时一台织机 需要配置2台以上提花机,现在随着提花机针数容8 纺织设备量扩大,一般情况只需配1台就够了。但是提花机 的价格比较昂贵,1台提花机的价格相当于1台无 梭织机的价格,虽然配置电子式提花机的数量在迅 速增加,但比例仍只占无梭织机总台数的很小部分。 总之多臂机、 提花机的电子化对于提高无梭织机的性能功不可抹。21 引纬机构 无梭织机顾名思义是没有传统木梭引纬的织 机。喷射织机借助于有压力的水或压缩空气来引 纬,可以说是真正的无梭织机。至于剑杆和片梭织机只是利用剑杆的夹纱器和片梭夹纱器来
7、引纬,严 格说来,不是真正的无梭织机。剑杆、 片梭、 喷水织 机从20世纪50年代已经在生产上应用,此时捷克 人发明了喷气织机,那时的喷气织机幅度很窄,布的 质量不稳定,很少能在生产上实际应用。1975年意大利米兰国际纺织机械博览会展出了瑞士RUTI公 司的主喷嘴、 辅助喷嘴与异形筘相结合的喷气织机 (筘幅为190 cm) ,当时捷克INVESTA公司的管导片与标准筘相结合的喷气织机的技术已经成熟了, 日本津田驹公司买了RUTI公司的专利技术开始生产喷气织机。与此同时日本的日产和丰田公司也买 了捷克的技术专利,开始生产管导片式喷气织机,这 两种喷气织机同时并存了十五年左右。约在1990 年,日
8、本后两家公司停止生产管导片式喷气织机,改 为生产主、 辅喷嘴与异形筘相结合的喷气织机,当时捷克已经解体,也停止生产管导片式的喷气织机,至 此管导片式喷气织机已成为历史。 近十年喷气引纬方面也有不少改进,如一个主 喷嘴固定在机架上,另一主喷嘴固定在筘座上与筘 座一起摆动,也有在纬纱出口端加装吸嘴的拉伸喷嘴等。近年用微机控制电磁阀的开启、 闭合,电磁阀 由每个控制四只辅助喷嘴改成控制二只辅助嘴嘴, 电磁阀数量几乎增加一倍,但是节约气耗是非常明 显的,当然仍有的喷气织机坚持使用一只电磁阀控 制四只辅助喷嘴。我认为最理想的作法是一只电磁阀控制一只辅助喷嘴,而把辅助喷嘴之间的距离适 当加大,也许这样做节
9、能会更明显。 近十年来片梭、 剑杆、 喷水引纬似乎没有什么重 大改进,剑杆织机只是把剑杆形状尺寸尽量做小、 做 轻以提高引剑速度,增加入纬率,但是这方面很有限,即剑杆织机的生产速度和入纬率仍停留在十年 前的水平。喷气织机引纬在扩大品种适应性方面进 行了有效的工作,并获得成功。今日的喷气织机不仅能生产高支、 高密棉或棉化纤混纺的短纤维织物, 还能织纯化纤长丝织物、 弹力织物、 毛巾、 商标、 色织 布等。至今喷气织机由于适应性的扩大而显示出其 强大的生命力,不愧是织机更新改造的主力军。31 打纬机构打纬从一开始便采用曲柄连杆打纬机构与共轭 凸轮打纬。瑞士SAULZER苏尔寿公司在它的片梭 织机中
10、推出了共轭凸轮打纬,剑杆织机开始采用曲 柄连杆打纬机构,由于这种机构不太适应高速度运 转,以后都转向共轭凸轮打纬了。共轭凸轮打纬在近十年中没有特别的改进,只不过在设计、 制造上更 精密,更适应高速运转。可以说至今共轭凸轮打纬 已经非常成熟,它在高速剑杆、 片梭、 喷气织机上得 到了广泛使用,而且效果很不错。 曲柄连杆打纬是有梭织机所固有的,把它应用到无梭织机需对它作适当改进以适应生产的需要, 如长筘座改成短筘座脚,减少打纬动程以适应无梭 织机高速的需要。喷水织机从一开始就采用曲柄连 杆打纬沿袭至今,近十年没有重大改进。 喷气织机日本的几家公司一直采用曲柄连杆打纬,欧洲各厂都采用共轭凸轮打纬,用
11、户对两种机构 有不同的看法。我个人认为这两种机构存在已经很 久了,各有各的优、 缺点。现在分述如下:这两种打 纬都属于惯性打纬,而惯性转矩与筘座的质量和角 加速度有关,即筘座愈重则惯性愈大,角加速度愈大则惯性矩愈大。比较这两种机构的惯性可知共轭凸 轮的筘座角加速度远远大于曲柄连杆打纬,在两者 速度相等,转动惯量相等的条件下,共轭凸轮打纬的 力矩远大于曲柄连杆的,所以人们在织造宽幅、 厚重 织物时愿意采用共轭凸轮打纬。因为在织这种织物时,织机转速一般低于600 r/ min而不是1000 r/min ,怕打纬力矩不足打不紧。曲柄连杆打纬在织 造这种织物时用六连杆替代四连杆,以补救打纬力 矩的不足
12、,但是仍然不能达到共轭凸轮打纬机构的 打纬力矩。打纬力矩大,对打纬是有利的,但是对震动很不利,一般都采用降低织机重心、 加厚加重机架 等措施来弥补这方面不足。即窄幅高速喷气织机采 用连杆打纬比采用凸轮打纬有利,反之采用凸轮打 纬有利。其次凸轮打纬筘座动程一般比连杆打纬 小,这样可减少经纱与筘的摩擦。凸轮打纬由于动程小它的综框开口高度也比连杆打纬小,这也对减 少断头有利。一般凸轮打纬筘座在后死心将有一段 时间停顿,这将有利于减少筘座运动带来对引纬气9 纺织设备流的干扰。从设计、 制造角度看,制造凸轮要比连杆 难一些,凸轮打纬制造成本也比连杆打纬高。欧洲 各厂为什么要从连杆改为凸轮打纬,不仅考虑上
13、述 几点,而且可以借助剑杆织机这方面的经验,还可提 高剑杆织机与喷射织机通用化程度。因为这几家既生产剑杆又生产喷气,通用程度的提高意味着生产 批量扩大,有利于降低制造成本,所以采用共轭凸轮 打纬对他们来说,制造成本变化不大。对于日本喷 气织机制造厂来说就没有这种可供利用的优势。既 然两种打纬机构都适应喷气织机,所以用户在选购时不必把这个问题作为重点来考虑,还是要看喷气 织机总体性能和效果。41 送经机构 无梭织机在开始的时候仍然采用传统的有梭织 机机械式送经,十年以前个别剑杆织机上采用了电子送经。随着时间的推移,采用电子式送经机构的 无梭织机愈来愈多,近十年来有许多织机制造厂商 把电子送经由选
14、购改为标准供应。在特宽织机上还 配置左右两侧独立的两套电子送经,取消了机械式 差微运动调节两个织轴张力的装置。现在几乎没有高档次无梭织机不配置电子送经了。51 卷取机构 无梭织机最初都是采用机械卷取,随着电子送 经的普遍推广和应用,人们把卷取由机械式改为电 子式。开始是采取选购方式,后改为标准供应,这种方式在剑杆织机上已经普遍采用,但片梭、 喷水织机 仍采用机械卷取。欧洲的喷气织机公司几年前就随 机标准供应电子卷取。日本公司最近也把电子卷取 作标准件供应。近十年电子卷取由于微机监测、 监 控,不但作到了与送经配合默契,同步运行,而且可以做到在线变换纬密,使不同纬密在一块布上出现, 大大扩展了制
15、织的范围。电子卷取的推广应用不但 减少了大量机械零件,如纬密交换齿轮等,而且简化 操作,提高了纬密精密,制造成本也不一定会增加。61 选色(选纬)机构为了同时织多种颜色或不同纤维种类、 不同支 数的纬纱,无梭织机必须安装选色(选纬)机构,这个 机构的功能相当于有梭织机的多梭箱的功能。一般 多梭箱最多容纳7种纬纱,但在无梭织机中可有多 达12种以上颜色的纬纱,使织出来的织物更加丰富多彩,最常用的是4种,6种或8个颜色的纬纱。剑 杆织机很早就配置了多色的纬纱选择机构,现最多12色;而片梭最多只能有4种颜色的纬纱选色机构;喷水织机至今仍只有2种颜色的选择机构;喷气 织机现最多已达8色,且功能增加很多
16、,品种适应性 扩大了,又能做到高速、 高产、 操作也非常方便,这是 用户买这种高性能喷气织机的主要原因之一。可以 预见不久将来2喷、4喷甚至8喷的喷气织机的需求会逐渐增加,而单喷的喷气织机的需求量会相对 减少。71 经停机构 无梭织机开始时是使用有梭织机的机械式经停 机构,随着织机速度的提高,这种机械式经停机构已经不能适应要求,随后开始使用电气的经停机构。81 纬停机构 片梭及剑杆织机50年代用的机械式纬停机构 约在1980年改为电气式纬停机构。1990年以后剑 杆才采用压电陶瓷的电子式的纬停;片梭至今仍保留着电气的纬停;至于喷气织机从一开始就采用光 电式纬停,近十年没有重大改进。91 剪刀机构 无梭织机由于每根纬纱都要剪断,所以多了这 个剪刀机构。过去所有剪刀机构都是机械式的,近几年某些剑杆织机上出现了单独步进电机驱动,由 微机控制运动的电子式剪刀机构,目前这一技术又 移植到某些喷气织机上。这一改进不仅节约了大量 机械零件,而且动作更精确,更及时,无疑是技术进 步的表现,是发展方向。但是至今多数剑杆、 片梭、喷气织机仍沿用旧的机械式剪刀,我深信不久企业 会将机械式
