喷气织机的发展与动向

阴海明

(中国人民解放军第四八零六工厂,浙江舟山 316000)

喷气织机的发展与动向

阴海明

(中国人民解放军第四八零六工厂,浙江舟山 316000)

介绍了近几年国内外喷气织机的技术发展和现状，重点介绍了国内外喷气织机的主要机型，并就喷气织机如开口、引纬、打纬、卷曲送经、电气控制等装置改进进行了详细论述，阐述了现阶段喷气织机在节能降耗方面的发展情况。提出喷气织机的能耗是制约喷气织机发展的一个重要问题，需要优化设备传动装置，研究气流流体解析技术，才能更好地满足生产需求。

喷气织机；开口；引纬；电气控制系统

喷气织机相对其他无梭织机具有车速高、产量高、效率高、自动化程度高、适用范围较宽等许多优点,也是取代有梭织机的首选产品。特别是随着机电一体化技术的高速发展，在纺织机械中的应用日益广阔，高速器材的配套使用，使集现代机、电、光、气、仪一体化技术的喷气织机在高质，高效，低耗生产方面的优势更加明显。

1 国内外喷气织机的发展现状

1.1 国内喷气织机机型

2013-SHANGHAITEX展览会有国内12家企业展出约20台喷气织机[1]。国内喷气织机的发展，主要是将日本和欧洲的喷气制造技术经消化吸收后改进的国产喷气新机型[2]。目前市面上喷气织机的主要生产地是上海和山东等地。

a) 上海中纺机生产的GA708喷气织机，有190和280两个系列，能以1200r/min的车速织造全棉衬衣面料和家纺面料。该喷气织机具有新型打纬平衡系统，配有Staubli-1781积极凸轮开口装置，具有电子卷取、电子送经和气动折入边，电子绞边的全自动化功能。

b) 上海淳瑞新型EA-800喷气织机，可以以1208r/min的车速织造平纹家纺面料。该机型具有Pro-E优化设计动平衡打纬系统，振动减少了30%，辅喷控制系统有创新改进，耗气量降低12%。最新的双后梁外置式送经结构，操作方便张力稳定，并设置了双压布辊抬升机构，提高了效率，增加了自动化程度。

c) 青岛红旗纺织机械有限公司生产的JA91型高速喷气织机，车速可达1325r/min。采用高强度机架构造体经纱张力控制系统，使织造高速重磅织物更加稳，偏心摇轴打纬，运转平稳，降低织机的振动和噪音。配有Staubli-1661型积极凸轮开口和新型后梁装置，实现外置式送经机构，便于调整与维护；引纬系统更加高效节能，采用的双摆动主喷，主喷气路装置，双主轴制动等装置，实现对称缩减门幅，并列双经轴经纱织造张力均匀控制智能电控系统，使该机型具有自动化程度更高，操作性能更简易等特点，体现了较高的技术水平。

d) 烟台宋和科技股份有限公司设计生产的SA810系列喷气织机，采用整体墙板，抗震性和可靠性好，确保了织机高速化、宽幅化和低噪音。该机缩小了辅助喷嘴的间距，从而提高了引纬系统的稳定性和可靠性。可以用于织造DTY瓦楞布，低弹丝的提花服装面料，网络丝/丙纶丝提花床垫等。具有二色选纬，多臂开口和大提花开口的特点。配有双后梁，外侧积极平稳装置，BandR控制系统和259mm的触摸屏。

e) 青岛华信纺机集团生产的HAN-9100型喷气织机，最高转速可达910r/min。配有双光探1～8色任选换纬，彩色触屏，采用独立伺服电机驱动，可变速变密织造，曲柄开口、史陶比尔1351型凸轮及多臂开口，可以生产包括特种丝织物，贡缎织物，彩格布等多类纺织品。

f)青岛同春机电科技有限公司生产的TC780A系列喷气织机，最高的转速为1100r/min。具有二色投纬电子送经，电子卷取等功能，配ROJ储纬器和LGL储纬器，带纬纱制动器，气圈分裂罩，双后梁送经系统，可以生产高挡衬衫面料和方格交织锦等。

1.2 国外喷气织机机型

目前国际级的喷气织机制造商在欧洲主要有ITEMA(意达)集团的Promatech(宝马泰克)、Sulzer Textil(苏尔寿)，德国Dornier(多尼尔)和比利时Picanol(必佳乐)等；在日本主要有Toyota(丰田)、Tsudakoma(津田驹)[3]等。欧洲机型在节能降耗上面有了长足的进步;日本机型则在电子信息技术，电气控制传动技术上引领世界潮流。

a) 意达集团生产的A9500和A9000喷气机型，采用了新型的连杆打纬和共轭凸轮打纬两种可选方式，精确平衡装置,可以降低振动，优化的梭口尺寸设计更有利于引纬，触摸屏可以修改织机速度参数。织机可选功能包括RTC空气消耗精益控制系统，LC弹性纱特殊握持系统，AR纬纱自动修复功能。用户操作界面为Windows CE系统。可以通过以太网和工厂局域网或互联网建立连接，是一种全新的电子平台，可以满足对高速织造和对复杂织物织造的要求。

b) 必佳乐公司生产的OMNI plus Summum喷气织机，具有坚固的机架结构，双侧共轭凸轮打纬设计，多孔辅助喷嘴，高效引纬，能快速换品种装置、自动修纬装置、“无废边”装置气动折入边装置。集成和共用供电制动能量可相互回收，空气管家”监测和管理耗气量，自动检测各个气路通道，可以降低能耗。具有性能优异的微处理器和超大存储空间的“BlueBox新型电子控制平台”，使许多控制和功能更加精确。电子控制的电子气压调节器和独创的辅助喷嘴三气包供气技术组合形成新的引纬系统。喷气织机的自动化和智能化程度由于性能优异的电子气压调节器而得到了很大的提升。

c) 津田驹生产的ZAX-GS-230-4N-D16喷气织机型，筘幅230cm，四色选纬，车速最高可达800r/min。织机配备标准LAN接口，可以与TLM(津田驹织机监控系统)组成以太网，可以集中管理整个机群。新型的FDP-AⅢ电控鼓动储纬器，具有积极的纱圈分离功能，适应多种纬纱种类[4]。

2 近年来喷气织机装置的发展

电气化和数字化已经成为提高喷气织机性能的主要趋势。已有技术有电子卷取、电子送经、电子选纬、电子绞边、电子多臂、电子开口、电子提花、纬纱断头自动修补、储纬器自动切换、自动对织口和自动防开车档装置等[5]。特别是引纬机构、打纬机构、送经卷曲机构、电气控制系统技术的发展，大大提高织机的效性、可操作性和节能降耗性。

2.1 引纬机构

引纬机构对喷气织机的品种适应性和节能降耗起着至关重要的作用。随着引纬系统的发展，喷气织机可适用短纤、长丝、弹力纱、花色竹节纱、低捻纱、玻璃纤维等纱线；织物包括轻薄、高密厚重织物、装饰织物、家用纺织品、服用面料、毛巾织物、毛圈织物、部分产业用织物等[6]。

目前主要是针对引纬控制系统的硬件和软件开发[7]，市场上的智能引纬控制系统包括：

a) 基于FPGA+DSP的喷气织机新型引纬控制系统的设计提出了一种新型数字化引纬控制系统[8]，该控制系统显著提高了喷气织机引纬控制系统的精度和一致性。

b) 基于STM32的喷气织机设计新型引纬控制系统。STM32F103RBT6内核32位处理器，设计状态机控制算法的高速电子引纬控制系统。该系统能适应750r/min的车速，入纬率接近1875m/min，可支持8色选纬[9]。

c) OMNIplus Summum喷气织机新型引纬系统，采用电子调压器，改进辅助喷嘴与供气气包的配置，引纬统全部实现电子控制，提升了织机的自动化和智能化程度。

d)丰田公司生产的JAT810和JAT710型喷气织机则配置了通过最新的气流流体解析技术而开发的“新型引纬控制系统[10]。

2.2 打纬机构

欧洲的喷气织机均采用共轭凸轮打纬机构，达到减小开口动程、获得充裕的引纬时间、提高打纬能力、提升织机档次的目的。日本的喷气织机主要运用连杆打纬，达到使打纬机构结构简单、加工方便、打纬运动柔和、最大加速度小的目的。喷气织机的四连杆打纬机构多采用短牵手、短筘座脚，双侧连杆传动。筘座的摆动动程较小，减小筘齿对经纱的摩擦，减小前梭口的长度；六连杆打纬机构，筘座运动比四连杆机构更为缓慢，有利于纬纱通过梭口，并提高车速，增加幅宽，有利于降低气流速度，节约气耗，打紧纬纱。意达公司生产的A9500和A9000两款最新喷气织机可以根据生产的需要，选择采用共轭凸轮打纬或连杆机构打纬，以满足对复杂织物织造或对高速织造的要求，这将会成为未来打纬机构的主要发展方向。

2.3 送经卷曲机构

近几年来，各种新型的喷气织机都配上了电子送经机构，由伺服电机直接驱动织轴，辅以精密的张力传感器，自动操作经纱张力的设定和调整，调节精度有明显的提高[11]。纬密的调节通过徽处理器来完成，还可以变速变密织造，而且不需要纬密变换齿轮，利于混纬织物和提花织物的织造[12]。有的新机上面还配有双经轴电子送经装置和外置式电子送经机构，有利于张力更稳定，操作更方便，便于调整与维护引纬系统。数字式智能电子送经与电子卷曲由计算机系统来精确控制，送经张力，送经量，卷曲张力使喷气织机的各项功能控制更加便利。

2.4 电气控制系统

喷气织机上的电气控制系统主要有以下几种类型：

a) 可编程序控制器PLC。这种控制系统比计算机可靠性高，抗干扰能力强，而且执行件可以直接连接在控制器的输出口上。目前，该控制系统已经开始取代了传统的逻辑控制装置[13]。

b) 可编程计算机控制器PCC。该系统兼具PLC、数控等优点，具有灵活的扩展能力，属于智能控制器，应用程序由多任务模块构成，因此可以方便地按控制项目中各部分不同的功能要求，如数据采集、报警、PID调节运算、通讯控制等[14]。

c) 基于ARM和CPLD的喷气织机控制系统设计CPLD[15]，控制器作为主CPU的协处理器，可以减轻主控制器的负担，提高系统速度，而且使系统更加可靠稳定，也更具有灵活性和扩展性。系统采用模块化设计方案，可根据客户要求进行部分模块更新，便于升级维护，人机界面易于操作。

3 节能降耗的措施

如何降低喷气织机能耗，是国内外喷气织机制造方和喷气织机使用方均十分重视的课题。通过近几年的研究，喷气织机节能降耗主要集中在以下5个方面:引纬系统的节能，空气压缩系统的节能，节能型元器件的使用，喷气织机制造商在设计制造上的节能和喷气织机使用方在生产管理上节能[16]。

3.1 优化引纬工艺的节能

由于引纬过程中辅助喷嘴的耗能，占总能耗的70%[17]，因此，要降低喷气织机的能耗，首先需要在保证引纬的前提下，优化引纬系统，合理制定包括辅助喷嘴的供气压力，辅助喷嘴的喷气时间，优化电磁阀控制的辅助喷嘴个数等引纬工艺参数。其中，合理调节电磁阀的作用时间，能够显著降低喷气织机的耗气量，起到良好的节能效果。

3.2 空气压缩系统的节能

空气压缩系统的节能主要是空气压缩机的降能。新的空气压缩机变频调速系统的应用，使得压缩空气的智能化输出成为可能，避免了空压机空载时造成的电能浪费[18]。目前国外喷气织机配置的利用电子空气流量表不断地对空气消耗进行检测，数字化管理织机的压缩空气消耗，有效减小和控制了压缩空气的消耗。

3.3 使用节能型的元器件

在生产条件相同的况情况下，选用节能型辅助喷嘴选配集流腔一体型电磁阀，节能型异形槽筘、防气圈装置等元器件，也可以达到节能降耗的作用。

3.4 设备制造商节能

研发商开发的RTC(纬纱实时控制)装置，智能积极控制系统，缩短了引纬过程中辅助喷嘴的喷气时间，降低了压缩空气的消耗量。如欧洲和国内大多采用Sumo电动机，无需离合器、制动器和飞轮，可直接驱动。各种制动装置需相互回收能量，达到节能降耗的作用。

3.5 设备应用方的生产管理节能

喷气织机应用方想要节能降耗，必须加强生产管理。如管网压缩空气的泄漏不易被察觉，但其造成的浪费十分巨大。因此，定期检查输气管网，减少泄漏对节约能源十分重要，只有引起员工足够的重视，才能发挥最大的节能效果。

4 结 语

随着电子技术和材料的发展，近年来喷气织机在宽幅、高速低振动、品种适应性、多色引纬织造，电控技术智能化，数字化，远程网络技术指导，节能降耗等方面有了长足的进步，仍然需要不断的改进和优化。国内织机大多是消化吸收的国外技术，缺乏自主知识产权，国内市场常常受制于国外厂家，因此还需要抢占专利市场。喷气织机的能耗是制约喷气织机发展的一个重要问题，仍然需要优化和改进传动、电机、辅助喷嘴等零部件，研究气流流体解析技术，设计节能效果更好的配套装置。

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(责任编辑：陈和榜)

Development and Trend of Air-jet Loom

YINHaiming

(No.4806 Factory of PLA, Zhoushan 316000, China)

This paper introduces technological development and current situations of domestic and overseas air-jet looms in recent years and mainly presents main modes of domestic and overseas air-jet looms. Besides, the opening, weft insertion, beating, curling delivery devices and electrical control on air-jet looms are discussed in detail. This paper also sets forth energy-saving and cost-reducing development of air-jet looms and proposes an important problem which restricts development of air-jet looms, i.e. energy consumption. It is necessary to optimize transmission of the equipment and study fluid flow technology in order to better meet production needs.

air-jet loom; opening; weft insertion; electrical control system

2014-08-26

阴海明(1958-)，男，山东平阳人,本科,主要从事纺织机械制造方面的研究。

TS103.337.11

B

1009-265X(2015)01-0061-04