帘子线直捻机结构及工艺特征浅析

2018-10-26 点击数：3330

进入八十年代以后, 由于电子控制技术、制造技术的提高, 使得以直捻技术为基础的机械结构和工艺得到了发展和完善。近年来, 有几种型号的帘子线直捻机进入国内市场。如德国 Allma 公司 CC 型直捻机、意

进入八十年代以后, 由于电子控制技术、制造技术的提高, 使得以直捻技术为基础的机械结构和工艺得到了发展和完善。近年来, 有几种型号的帘子线直捻机进入国内市场。如德国 Allma 公司 CC 型直捻机、意大利 RPR 公司 G48T 型直捻机和德国 Barmag 公司 AC10 型直捻机等。尤其以 Allma 公司 CC 型直捻机为代表。相对于传统的初复捻工艺而言, 该机具有卷装大、耗电省、占地面积少、日常维护工作量小、用工省、产品质量高等突出优点。
一、直捻机加捻原理
1. 加捻工艺传统的帘子线加捻工艺是由两道工序完成的。先将单股丝进行加捻(即初捻) , 再将初捻丝合股加反向捻(即复捻)而成; 直捻工艺是将两根没有加捻的单股原丝以缆捻方式直接捻合成帘子线。高精度的内外纱张力控制系统和纱线张力平衡器, 使内、外纱张力相等, 加工出高质量的帘子线。
2. 加捻过程(见图 1) 在两个喂入卷装中, 一个置于机器上部的纱架上, 称之为外纱, 它经过外纱张力器、引纱管, 由锭子空心锭杆的底部进入, 在加捻盘边缘被甩出, 在加捻盘与其上方的纱线张力平衡器之间形成气圈, 气圈围绕着放在锭罐中的另一个卷装旋转。置于锭罐中的卷装称为内纱, 内纱通过锭罐顶部的内纱张力器沿锭子轴线向上到达纱线张力平衡器, 与外纱捻合在一起, 合股线经断纱检测器、超喂辊和长度补偿杆到达卷取装置, 完成整个加捻过程。
二、机器的结构特点及性能
1. 传动系统该机型采用伺服电机同时控制超喂传动和卷绕传动。伺服电机输出的动力, 首先通过同步带传递给左右两根超喂传动轴, 然后通过超喂传动轴上的变换带轮和中介变换带轮将动力传递给卷绕传动轴, 横动导纱装置由步进马达驱动, 通过减速器带动左右两边的同步齿形带轮, 由同步齿形带拖动固连在其上的横动导纱杆, 完成导纱动作。锭子传动采用单锭马达传动方式, 通过变频器对其进行无级变速。
2. 控制系统控制系统采用 2 台可编程控制器, 一台用于整个系统的控制, 一台专用于各个锭子马达的转速控制。通过操作屏可以设定、更改各种工艺参数, 并对各种运行参数进行连续监控, 对故障进行诊断、记录。其功能有: ①设有数字式变频器, 通过变频调节锭子转速。 ②设有单锭计长的计长器、轮班计数器和定长自停控制系统。 ③设有电子防叠装置, 通过周期性地改变步进马达的转速, 即改变卷绕角而达到防叠的目的。 ④设有断纱检测装置, 当纱线断裂式张力波动过大时, 发出报警信号并自动停止该锭位。 ⑤设有对各种工艺参数、运行参数的监控和诊断系统、便于操作和维修。
3. 锭子结构锭子结构与倍捻锭子类似, 其下部是一个可以无级调速的异步马达, 马达转子轴即是锭子的空心锭杆, 锭杆上部安装有储纱盘和加捻盘。锭罐及静止盘由锭杆顶端轴承支承, 通过内外磁钢的吸力作用而保持静止, 内纱张力器安装在半封闭式锭罐顶部, 由钢球、夹丝盘和永磁式制动器组成, 锭子马达内装有速度传感器和温度传感器, 通过可编程控制器对其速度进行连续监控和过热、过电流保护。

4. 超喂系统双辊式超喂系统采用同步带传动, 采用更换带轮的方式来改变超喂率的大小。在该系统中, 设有一系列超喂配比, 用户可根据所加工原料的种类、规格及工艺要求进行选择, 变换带轮及同步带置于车头传动箱内, 带轮和传动轴采用胀套紧固, 装拆十分方便。
5. 卷绕装置该装置由摩擦滚筒和卷取筒子架组成。摩擦滚筒外套有两个橡胶圈, 靠摩擦力带动筒管转动。摩擦滚筒内设有电磁离合器, 由 24 伏直流电控制滚筒与锭子同步开停。卷取筒子架采用夹持式四铰链结构, 并设有扭簧—凸轮平衡机构, 在卷装由小到大的卷绕过程中, 平衡卷绕筒子对摩擦滚筒的压力, 保证卷绕筒子有良好的成形。该筒子架具有卷装大, 压持点恒定的突出特点。

6. 张力控制系统外纱张力由纱架上夹盘式张力器和进入锭底之前的外纱张力器控制, 外纱张力器有两种可供选择, 一种是电磁式张力器, 它是由车头电子程序集中控制, 统一调节; 一种是永磁式制动器, 按色标刻度手动调节。内纱张力控制采用钢球、夹持圆盘及永磁制动辊组成的组合式张力系统, 张力调节按永磁制动辊上色标刻度手动调节。两种张力控制系统, 可对内、外纱线的张力进行控制, 两根丝等长加捻。
7. 纱线张力平衡器纱线张力平衡器亦称匀捻器, 可平衡在加捻部位上的内、外纱张力之间的差异, 是纱线平衡加捻的关键部件。
8. 纱架结构特点纱架位于机器的顶部, 采用四连杆结构, 通过销钉卡板定位装置, 使纱架可以处于高低两个位置。用手拉下至低位时, 操作工即可上丝, 由气弹簧作用恢复至高位, 操作极为方便。另外, 还有固定式纱架可供选择, 可借助脚踏小车或机械手进行上丝
9. 空气穿线系统该系统用于外纱的生头。它由引纱管、进气阀及喷嘴等组成。按下进气阀开关, 压缩空气即将外纱引纱管(形成负压)吸入, 由锭子底部喷嘴经锭杆空心管从储纱盘出纱口吹出, 生头十分方便。

10. 筒子输送系统该系统由输送带、传动机构、张紧机构和光电控制部分组成。输送带位于机器的中部, 传动机构及其驱动器、张紧机构和光电控制部分位于机器的尾部。卷绕卷装满筒落下后, 推至输送带上, 通过输送带自动送至车尾, 用人工式或机械手卸下卷装。输送带的运转设有两种操作方式, 连续式和步进式, 方便操作者选择。

三、直捻法和环锭捻法的技术经济对比目前, 国内许多帘子布生产厂家一直使用初、复捻线机加工生产轮胎帘子线, 即所谓环锭捻法。只有少数几家使用直捻机加工生产轮胎帘子线, 本文试图对环锭捻法和直捻法加以比较, 以加深我们对直捻技术的认识和理解。以年产1 万吨 1870 dtex/ 2 锦纶 6 帘子线为例, 环锭捻法使用锭距为 150 mm 的初捻机和锭距为 200 mm 的复捻机, 直捻机锭距 500 mm, 锭数134 锭, 二种方法的配台数如表 1(仅供参考)。表 1 两种加捻方法配台数对比表
方案机器类型锭数
锭速 ( r/min)
满筒重量 ( kg)
1 万吨所需台数
环锭捻法
初捻机 200 6500 1. 5 30
复捻机 152 5500 3 25
直捻法直捻机 134 7000 9 21
两种方案投资费用对比, 如表 2(仅供参考)。表 2 投资费用对比表
项目
初复捻机投资费用(万元)
直捻机投资费用(万元)
投资差额 (万元)
节省百分比(%) 设备投资 3000 4000 -1000 33. 3 厂房面积 390 280 110 28. 2 年电力消耗 550 450 100 18. 2 年用工费 216 70 146 67. 6 筒管费用 570 20 550 96. 5
年钢领研磨费用 27 0 27 100 年钢领油消耗 13. 5 0 13. 5 100 筒子架费用 105 10 95 90. 5
年回丝量 300 60 240 80 合计 5171. 5 4890 281. 5 5. 44
根据以上分析 1. 初期投资差价设备投资费用+厂房面积费用+筒管费用 570+筒子架费 =-1000+110+550+95=-245 万元 2. 年消耗差价年电力消耗+年用工费+年钢领研磨费用 +年钢领油消耗+年回丝量 =100+146+27+13. 5+240=526. 5 万元 3. 贷款利率按 6. 5 %(年利率)计投资价差中每年少付利息 526. 5-245=281. 5 万元 281. 5×6. 5 %=18. 3 万元故每年日常支出差额第一年日常支出差额为 281. 5+18. 3≈300 万元自第二年起每年日常支出差额为 526. 5+18. 3≈545 万元综上所述, 用于帘子线生产的直捻工艺和环锭捻工艺相比, 以加捻 1 万吨 1870 dtex/2、 330 T/M 锦纶 6 帘子线为例, 虽然设备要多投资 33 %, 而厂房面积、筒管、筒子架、电力消耗、回丝量等各种消耗都有不同程度的节省。由于厂房面积减少、空调费用也会相应减少, 总投资可节省 25 %左右。四、结束语
通过对帘子线直捻机的结构及工艺特征的分析, 不难看出, 帘子线直捻机不仅能生产更高质量的帘子线, 而且能够降低投资成本和生产管理成本, 可以实现现代化管理。直捻技术必将有美好的前景。

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