摘 要: 文章介绍了GA308型多单元传动浆纱机的结构特点，控制方式；通过对传统设备的典型
工艺比较，展示了该产品的优点。
关键词: 多单元传动 变频控制 张力 伸长值
随着我国纺织工业的发展进步，在织机幅宽和卷装量不断加大，速度不断提高的同时，对浆纱机的发展进步也提出了更高的要求。为此，郑州纺织厂在广泛调研，多方论证的基础上，开发研制了GA308型多单元传动浆纱机。
1 主要结构特征
1．1 主传动 ，
GA308型浆纱机采用多单元变频传动，织轴卷绕，拖引辊，烘筒及两个浆槽的上浆辊，引纱辊，采用7个单独的变频电机驱动，改变了传统边轴传动的设计，简化了传动链结构，克服了复杂传动的相互制约，动作控制先进，界面操作方便。
1．2 控制系统
总机控制系统采用Profibus总线，构成三级计算机控制形式。第一级为驱动级，采用伺服型矢量变频器，使各单元的变频电机驱动响应快、精度高、稳定性好，实现各段张力及伸长值的工艺要求。第二级为控制级，采用控制器完成浆纱机开闭环控制、模拟、中断、通讯处理、智能计算、以及大量的各类开关、接触器、比例阀、电动阀、行程开关、接近开关、温度传感器、变频器等元件的自动控制，确保系统数据通讯率高、控制性好、抗干扰能力强。第三级以计算机工作站作为管理级，监控浆纱机的生产过程，对整机工艺参数，标准值和故障信息进行显示或调整。
1．3检测和操作界面
整个机器自动化程度高，工艺信息采集准确。如温度控制的信息是在烘筒内部和浆槽内部采集；回潮率采用先进的回潮仪；纱线伸长值的信息由驱动电机直接反馈到计算机，排除外界干扰，且各种工艺参数的采集显示直观，经过简单培训的工人或技术人员，可在一个位置调整工艺参数值来控制整机。
1．4 经轴退绕张力控制
传统设备在经轴退绕中，多采用皮带重锤摩擦制动或弹簧夹子摩擦制动，在退绕直径不断减小而摩擦阻力不变的情况下，退绕阻力在逐渐增加。一般情况，满轴和最小退绕直径时，退绕张力相差近4倍。张力引起的纱线伸长值变化，影响了织物的上浆和织造质量。GA308采用的经轴退绕张力自控装置，由张力反馈，控制和制动汽缸三部分组成。由计算机随机控制张力。具体点说，经纱张力的变化可使控制张力的传感器发出信号，由计算机对比运算，调整经轴制动汽缸的气压，从而使原纱在退绕过程中，其摩擦阻力随着退绕直径的不断减小而减小，从而使退绕张力基本恒定。
1．5 车头卷绕机构
传统设备的车头卷绕机构由拖引辊，织轴及相当复杂的传动系统组成；按照浆纱工艺要求，拖引辊与织轴间应保持恒定的卷绕张力和线速度(具有恒功率卷绕特性)；在织轴最小卷绕直径与最大卷绕直径比为1：5以上时，拖引辊传动具有同步性；在慢速2m/min至100m／min快速变换时，能实现快速平滑过度。传统设备在同一电动机驱动时，为实现上述要求，需采用繁琐的齿轮，链轮，行星轮系，锥形盘无级变速器，电磁摩擦离合器，差微调速器等；这些繁琐机构组合调速范围有限，适应车速不高，原始设计都有很大的局限性。加上生产中各种随机因素、人为因素的影响，直接影响了织轴卷绕质量，并进而影响了织物的后续织造质量。GA308拖引辊采用一台11 kW的变频电机拖动；织轴卷绕采用一台22kW的变频电机，在拖引辊和导纱辊之间设置有一张力浮动辊，在张力浮动辊轴头装有传感器，纱线张力的变化会引起张力浮动辊位置的变化，这样使传感器发出信号，并输人中央控制系统。织轴卷绕控制机构，按预置初始卷经及张力大小，由计算机根据当前车速计算出织轴所需的转速。同时，卷绕电机的转速信号与张力浮动辊检测的纱线张力信号反馈到闭环系统，经计算机对比运算，适时调节织轴卷绕电机的转速，以确保卷绕张力恒定。
1．6纱线伸长值控制
实践证明，整个浆纱工艺中纱线在湿区、干区的伸长值及各段的张力是变化的，在传统设备边轴传动系统中，对各段纱线伸长值及张力调整控制均十分困难。GA308为七单元单独驱动控制，每个单元采用伺服电机和变频伺服控制器，在引纱喂人区，湿区，干区控制纱线伸长值；并实现整机高精度同步传动。每个单元都装有旋转编码器，编码器的信号输入计算机，由计算机将采集的纱线伸长值信息与设定数值进行比较计算，由控制系统调节各单元速度，即可使各段纱线伸长值及张力得到最佳控制。
2 浆纱质量与进口设备的对比
郑州纺织厂研制的GA308型多单元传动浆纱机，2001年在山东潍坊裕华纺织有限公司投入生产使用后，与该公司先期从德国进口的浆纱机就浆纱质量，织造效果进行了比较，见表1、表2所示。
表1 GA308与德国进口浆纱机工艺效果比较:
表2 GA308与德国进口浆纱机在同织机配套后织造效果比较:
注：以上数据为统计一个月生产的平均值。
3 结束语
一年多的生产实践证明，GA308型浆纱机工作性能良好，各种工艺性能基本达到或接近国外同类产品的指标，为我国浆纱机水平的提高，作出了积极的贡献，并取得了良好的经济效益和社会效益。
参考文献
管杰兴．棉织手册．纺织工业出版社，1989．12
戴继光．机织学．纺织工业出版社，1985．12
戴继光．机织准备．中国纺织出版社，1997．11