低密度高速络筒机张力调节装置设计

2013-12-19周家泉章志明王才成吴继华

绍兴文理学院学报(自然科学版) 2013年4期

周家泉章志明王才成马玮吴继华

(1.浙江家尔雅丽纺织有限公司,浙江绍兴312000;2.浙江方圆机电有限公司，浙江绍兴312000；3.绍兴文理学院，浙江绍兴312000)

0 引言

随着人们审美意识的增强和生活水平的提高，高档色织产品愈来愈受到人们喜爱，不仅是真丝绸，化纤丝、人造丝、混纺纱和棉纱等均可采用色丝制造，促使纱筒染色工艺在色织行业获得广泛应用.一般在织制前需要将外购的坯纱络成低密度筒,以适合于筒子染色工序，因此低密度精密络筒机的需求日益增加.络筒机功能是应用络筒方法改变纱线卷装方式来增加纱线卷装的容纱量.制好的筒子可用于整经、并捻、卷纬、染色、无梭织机上的纬纱以及针织用纱等，因此络筒的质量将直接影响到后道工序生产的织物质量[1].

我国纺织行业使用的络筒机多数是国产1332M型槽筒式络筒机.这种络筒机结构简单，造价低，能耗少，但是由于该机采用胶木槽筒、手工打结，劳动强度大、生产效率低.主要的是纱线磨损严重，筒纱成形不良，筒纱质量低，无法适应高支纱、化纤纱和出口筒纱加工要求，甚至影响到布机的生产效率和产品质量[2].自动络筒机价格昂贵，性价比不高.现有染色筒纱用络筒机在纱线卷绕工艺中存在卷绕密度达不到低密度效果、卷绕效率低、纱线张力调节不合理、纱筒边部成形易塌陷等一系列问题[3].

为实现络筒机的低密度效果，解决张力调节不合理导致纱筒成形易产生硬边等一系列问题，提高络筒质量和生产效率，进行新型纱线张力调节器装置的研发.

1 门式片式组合纱线张力调节系统

目前应用较广泛的有电磁加压控制装置和夹持式张力盘控制装置等几种类型，这些张力控制装置虽然能在一定程度上满足络筒工艺中的纱线张力调节要求，但在对化纤原料的纱线络筒时存在张力均衡性差、卷绕密度不均匀等缺点，不能进行染色用低密度络筒.为此自主研发了一种普遍适用于各类纱线原料的门式片式组合纱线张力调节系统.

为了实现松式低密度卷绕的效果，有效保证张力调节精度，对任意纱线品种进行最佳张力调节方案，设计了一种采用门式张力调节机构和片式张力调节机构组合式纱线张力调节系统,可根据纱线品种自由组合式或单独式的张力调节.络筒机整体结构如图1所示，产品在络筒过程中，需经络筒的纱线先经过门式张力器22、导纱轮28、压线片27和导丝钩29，并在这一过程中经过门式张力调节机构和片式张力调节机构集成的复合式纱线张力调节系统的张力调节，然后经过摩擦棍23而到达安装于压架6上的纸筒上．

门式张力调节装置如图2所示.主要包括张力调节架、罗拉、滤丝器和调节瓷管，张力调节架与调节瓷管的芯轴相连.张力调节架包括手柄、调节轮、调节尺、锁紧圈.门式张力调节器的调节尺上设有带调节刻度的滑槽，手柄与调节尺之间设有调节轮，调节轮顺时针旋转时，可将手柄与调节尺相互锁止，逆时针旋转时，即可使手柄与调节尺松脱，进而可在调节尺的滑槽内按调节需要移动手柄.张力调节架上还设有一锁紧圈，能将张力调节架与罗拉轴座的相对位置进行锁紧保护，确保运行过程中不发生张力调节装置的自由松动，可保证同一批次的纱线在批量作业时，张力控制的稳定性和统一性.在纱筒直径不断增大的过程中，松式压架座5的缓慢旋转也使止回爪11随着支撑座转动，此时止回爪11的头部嵌入至止回架4的凹槽中，可以防止压架的反方向转动，起到止回的作用.同时，当纱线卷绕完成后，只要人工在更换纸筒的过程中轻轻推动脱档杆12，便可使止回爪11与止回架4脱离，这时压架6又可回复到原始位置重新放置空的纸管，一个纱筒的络纱过程便告结束.

片式张力调节机构由压线机构、抬升机构组成，整个片式张力调节机构通过压线架组合板安装于络筒机前面板的上端.导纱轮安装于压线架组合板的前端靠下部位置，压线机构由压线板座、压线片、压线板轴等组成，压线板座固定在压线架组合板上，压线片与压线板轴相固定；所述抬升机构由长拉条、抬升板、压线板轴支撑套、抬升架、抬升板固定架组成，长拉条的远端与抬升板活动连接，抬升板活动安装在抬升板固定架上，并通过滑轮装置与抬升架相连，抬升架的活动端头部与固定在压线板轴上的压线板轴支撑套相连接，运用杠杆原理，长拉条的动作可带动抬升板与抬升架相应围绕支撑点作摆动，最后可促使抬升架带动压线板轴上的压线片向上微幅抬升，从而减轻压线片对纱线的压力.压线架组合板上还设有一个导丝钩，用于经张力调节后的纱线导引至后方的卷绕装置.

2 止回式摇架压力恒定机构

设计了止回式摇架压力恒定机构，能有效克服随着络纱筒子直径的加大，因筒子自重增加而产生过大的自重力使筒子与摩擦辊正压力非线性变化的问题.它能有效防止内层纱线受过度挤压，影响低密度筒子的卷绕均匀性.

图3 止回式摇架压力恒定机构

止回式摇架压力恒定机构如图3所示.主要包括后龙筋、升降电机、半圆齿条、定位臂、压力臂、压架座等结构.整个压架升降机构安装在络筒机机架的后龙筋上，升降电机座通过升降电机侧板固定在后龙筋的竖板上，升降电机横向安装于升降电机座上，升降电机齿轮与半圆齿条啮合连接；半圆齿条固定在齿条座上，齿条座为“Z”字状的条形板，固定在定位臂的安装支架上，定位臂和安装支架都固定在压架座上，定位臂通过定位导板、定位弹簧与安装支架相连接；压架座的另一侧还设有压力臂，压力臂通过下套、上叉、弹簧等装置与压架座相连接；压架机构的压架座两端还设有压架左片和压架右片，压架右片上方还设有一个成形三角架，上面竖向设有多个标示孔.

在恒压式摇架机构上特别设置了升降电机，当纱线突然发生断裂时，安装于机头上的纱线红外感应装置便会探测到信号，同时感应装置向控制系统发出指令，控制系统即可使升降电机按预设的程序转动，升降电机转动时，安装于升降电机输出轴上的升降电机齿轮便会带动半圆齿条作顺时针转动一定角度，由于半圆齿条固定在齿条座上，齿条座又通过定位臂的安装支架与压架座连接在一起，因而半圆齿条的顺时针转动可带动整个压架机构向上抬升，使纱筒脱离转动装置，避免了卷绕好的纱筒继续空转而发生纱线紊乱甚至报废.

3 讨论与分析

根据企业标准Q/ZFH 002-2011“松式络筒机”和行业标准FZ/T94043-2010“络筒机”等的相关要求[4]，安装了新型纱线张力调节器装置的低密度络筒机与市场上同类产品主要技术性能指标的对比如表1.

表1 主要技术性能指标对比

由表1可知，开发的低密度卷绕染色筒纱高速络筒机与国内较先进的进口萨维奥公司Orion型络筒机相比，虽然Orion型络筒机在张力传感器、防叠装置和在线检测上配置了较为先进的智能式装置，但本企业的低密度卷绕染色筒纱高速络筒机由于采用复合式张力调节，调节功能与Orion型络筒机相当而价格要低得多，且在日常检修维护上投入省，而且维护简单，市场竞争优势明显.