集体落纱细纱长机可靠性浅析（上）

                                

    环锭细纱机是棉纺生产流程中量大面广的设备，对成纱质量的好坏起着至关重要的作用，也是纺纱厂劳动力多和劳动强度大的问题集中点。环锭细纱机配集体落纱机的细纱长机是棉纺企业提高劳动生产率的一个重要环节，国际上先进的棉纺企业中，能把万锭用工降低到50人以下的企业，几乎都以采用细纱长机配集体落纱及细络联机作为主要手段。实现细络联机，首先是细纱机单机自动化，其关键在于保证集体落纱机的可靠性及稳定性。
    经纬纺织股份有限公司在环锭细纱长机配集体落纱机方面的开发研制已有十多年，对设备可靠性、稳定性的提高，采取了一系列的有效措施，使F1518J型集体落纱细纱长机已趋于成熟稳定，并形成批量生产，它是目前国内自动化程度及技术含量最高的细纱机。下面从几个方面对集体落纱细纱长机的可靠性、稳定性及市场作一些粗浅的分析研究。
1  国内外环锭细纱机的对比
    目前国际上技术最先进的几种环锭细纱机是：德国Zinser公司的350型细纱机；瑞士RIETER公司的G30型细纱机；德国Suessen公司的Fiomax1000型细纱机；日本TOYOTA公司的RX240型细纱机；意大利Marzoli公司的NSF4型细纱机。
    l：J_k细纱机从总体分析，其先进性主要体现在：
    (1)高速、高效、节能、机电一体化和自动化技术已经成熟。细纱机的最高锭速可达25000r／min，锭数最多达1488锭。
    (2)高速、半自动和自动化的细纱机形式多种，性能优异，能满足不同层次的用户需求，已商品化。
    (3)集体落纱机的可靠性、稳定性高，落纱时间均小于3min。
    国内细纱机在适应高速、适纺范围上有提高，产品开始进入棉纺厂生产使用。但技术发展较缓慢，在提高纺纱质量、高速、高效、自动化、可靠性、稳定性等方面急需进一步提高。国内目前有代表性的细纱机有：经纬纺织股份有限公司榆次分公司的F1518J型细纱机；上海二纺机股份有限公司的EJMl28JL型细纱机。
    以上国内外细纱机集体落纱的主要机构形式对比见表1。
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表1  国内外细纱机集体落纱的主要机构形式对比
2可靠性设计的重要性
  可靠性是指产品在规定的条件下和时间内完成规定功能的能力，或者说是产品能保持其功能的时间。它综合反映了一个产品的耐久性、无故障性、维修性、可用性和使用经济性等。
  随着棉纺织工业技术的发展，细纱机向着高速、高效、节能、自动化和智能化等方面发展，采用长机并配备集体落纱装置和PLC控制技术、交流伺服系统等，使细纱机的整机、系统变得庞大、复杂化，构成的零、部件数量日益增加，从而使发生故障的机会增多。为使整机、系统的可靠性不至下降，必须提高零、部件的可靠性水平，同时从设计上予以保证。  “产品的可靠性是设计出来的，生产出来的，管理出来的”，这是钱学森同志在一次国防系统可靠性工作会议上作出的论断，产品的可靠性首先是设计出来的。据日本对形成产品故障的原因调查分析，因设计不良引起的故障占50％，元件、材料不良占37％，而制造不良的原因占13％。3  决定集体落纱细纱长机可靠性、稳定性的几个主要因素
3．1  锭子中心纵向的直线度和锭距的累计误差
  锭子中心纵向的直线性程度的好坏，直接影响着落纱架上抓管器与锭子的对中度，超长细纱机的长度是普通短机的2倍以上。国内外长机的锭子锭脚与龙筋孔均采用公差配合，装配后锭子中心不会移动，有效的控制了锭子中心纵向的直线度，省去平常敲校锭子的工作，钢领和锭子的同轴度保证是通过调节钢领座来实现。
    锭距的累计误差主要反映在龙筋的连接和制造精度上。龙筋连接若按FA506型细纱机的方式，每根龙筋长度2520±0．1mm，锭脚孔距首孔的公差±0．2mm，首孔距龙筋端面公差±0．1mm，则1008锭机台单侧需14根龙筋，理论上最大长向累计公差为±1．7mm(504锭为±1．0mm)。需将长机的长向累计误差控制在短机相同的水平，势必将龙筋长度2520mm的公差提高到±0．05mm，实际在铣削制造中是很难实现的。
    F1518系列型细纱机采用了铰制销连接的紧固方式，充分利用加工中心的制造优势，从提高制造精度来保证安装精度，严格控制了锭距公差和龙筋长向的累计误差，使其达到短机的水平，在国内细纱机制造上是一个进步，为配集体落纱机创造了条件。这种连接方式，又免去了预排机架打配号的工作，互换性强，工作效率高。
3．2  拔插纱管的抓管器
    抓管器是直接关系到集体落纱过程中拔插纱管性能指标可靠保证的主要件。抓管器夹持头进出的灵活性、密封性及纱管的导向性对可靠的拔插起着决定性的作用。
    国际上抓管器抓插纱管的形式不外乎两种——顶部抓取式和中部外抓式。。顶部抓取式不会损伤纱线，但抓管器相对于锭子对中度的安装调整要求高些。中部外抓式，易损伤纱线，但抓取较平稳，对中度的效果好些。夹紧形式均为气缸式夹头夹紧，密封件有气囊和薄膜垫，密封性各有千秋。抓管器的喇叭口大，有利于纱管的导人，但不宜过大，那样易忽略、降低抓管器安装时的垂直对中度要求，因而在锭子上拔插纱管时，易损伤锭子而造成锭子的摆动，影响成纱质量。
    F1518J型细纱机的抓管器通过改进设计后，将喇叭口加大，由O型圈改用聚胺脂薄膜垫，选取合适的弹簧直径等，确保了拔插纱管的可靠性。
3．3  落纱架的高低、进出的一致性控制
    落纱架的高低一致性、摆动进出一致性的控制程度，是影响集体落纱的拔插纱管性能指标的又一重要因素。
    国外，驱动气架的里外摆动有多气缸控制和单气缸控制两种。F1518J型细纱机原采用多气缸控制(1008锭有22个)，运行中发现同步性差，分析其原因是气路中有气损失，多气缸的动作不协调、不到位所致。多气缸控制的关键点是解决气路的损失、气缸安装的定位精度及某一气缸发生故障后如何报警的问题。单气缸控制可很好地做到气架的摆动进出一致性。
    早期的集体落纱细纱机的落纱架升降一般用电机、链传动，易造成落纱架的高低差问题。随着新技术的应用，现行的细纱机都采用伺服系统控制，同步齿形带传动，可靠性好。F1518J型细纱机改用了单气缸控制和伺服系统，并提高驱动落纱架的丝杆传动机构的安装精度和运行精度，有效地解决了气架  高低差的问题，而且使升降平稳，动作定位精确。
  3．4  纱管输送系统中插纱管的凸钉定位精度
    纱管的输送方式有凸盘输送、钢带管栓输送及  两者组合式。
    (1)凸盘输送方式  龙筋处设有中间过渡站，气缸控制的两个位间多了一个中间过渡动作的环节，相应地多了一个不可靠的因子，且加长了落纱时间。只要控制好凸盘的外径公差，消除凸盘间的长向累计误差，对凸盘的凸钉定位精度较易控制，又凸盘底部的定位面较大，对凸钉上纱管的垂直度控制较好。另一方面，凸盘输送式能方便地与络筒机联接。F1518J型细纱机现在也有凸盘输送式的集体落纱机，可满足用户的需求。
    (2)钢带管栓输送方式  易受钢带的孔距长向累计误差及钢带材质的拉伸变形影响，而造成的定位精度差问题，从而影响管栓的凸钉与抓管器的对中差易造成的不可靠因素。解决的关键点是钢带的拉伸变形问题。经对同材质条件下的不同钢带进行测试对比，进口钢带其抗拉强度比国产的约大一倍。F1518J型细纱机改用进口钢带后，提高了设备的可靠性，满足了用户的使用。