受中国纺织工业联合会委托，中国纺织机械器材工业协会于2011年12月20日在青岛市组织召开了由青岛云龙纺织机械有限公司研发的“FA387型数字并条机”科技成果鉴定会。

与会专家名单

与会专家实地考察了使用和制造现场情况，在使用现场进行了复测，听取了项目的技术研究报告、科技查新报告、检验报告、用户使用报告等，审阅了相关资料，经过质询、答疑和讨论，鉴定意见如下：
1．提供的该并条机鉴定技术资料齐全、完整、准确，符合科技成果鉴定的要求。
2．主要技术创新点：
　　（1） 该机创新研发了喂入罗拉转速和输出罗拉转速检测形成牵伸倍数的闭环控制，提高了产品的控制精度和稳定性；
　　（2） 研发了双路同步传动系统，优化了传动结构，解决了四罗拉传动结构的问题，提高了传动精度，降低了噪声；
　　（3） 研发了紧压罗拉缠棉自停装置，避免缠绕罗拉继续转动引起的故障；采用了先进的张力调节装置，达到了张力的无级调节；
　　（4） 采用了伺服系统调节牵伸倍数，简化了机械结构，采用人机操作界面，工艺调整快捷方便，降低了劳动强度，减少企业用工，提高了生产效率；
　　（5） 应用了以太网信息接口，可实现在线检测与监控。
3．经国家纺织机械质量监督检验中心的检测，主要性能指标符合并条机《FZ/T93043-1997》标准规定的要求。专家组现场复测的各项数据与生产试验报告相符。
4．该机经过近一年的连续运转，用户反映：设备运行可靠、质量稳定、自动化程度高、有效降低噪声和能耗。经查新和专家组审定，FA387型数字并条机其技术达到同类产品国际先进水平。

鉴定结果：

鉴定委员会一致同意FA387型数字并条机通过科技成果鉴定。
建议：进一步研发系列产品和推广应用

研究报告内容如下：

一、 企业概况
　　青岛云龙纺织机械有限公司是在2000年成立的，坐落于即墨市“青岛服装工业园”内，占地面积3万多平方米，注册资金2000万元，公司拥有职工500多人，工程技术人多人，主要以开发生产新型高档纺织机械为主。通过近几年的发展，青岛云龙纺织机械有限公司已经成为研制生产高档并条机的尖端企业。青岛云龙纺织机械有限公司在产品质量标准设定和控制上形成了较强的质量体系。在产品的质量标准上制定了超出行业标准的企业标准。并与2003年通过了ISO9001：2000国际质量体系认证。FA318A被列为国家重点新产品，2005年FA318A获得国家创新基金的支持。2006年FA318A被评为青岛市科技进步二等奖。2009年FA396型并条机被评为青岛市科技进步二等奖，2009年获得国家创新基金的支持，2009年被国家棉纺织协会评为科技进步三等奖，2010年获得山东省科技进步三等奖。FC300型并条机获得青岛市科技进步二等奖，填补国内外空白。在2008年公司被评为第一批“青岛市高新技术企业”。2008年被评为青岛市技术中心。同年FA系列并条机被青岛市授予青岛名牌。2011年青岛云龙纺织机械有限公司参与并条机行业标准制定，是国内并条机标准重要的起草人之一。
 

鉴定会现场

鉴定专家组合影

二、并条机原理

众所周知，并条机的作用就是牵伸和并合。也就是说将纤维集合体直接通过前后不同速比的回转罗拉使须条由粗变细，使条子抽长拉细，使输出条子不因并合而变粗。FA387并条机机械就是将主电机的速度传到一罗拉、固定压辊、上下圈条、上下清洁；而伺服电机传动二、三、四罗拉及给棉、导条罗拉，使各个罗拉拥有不同的速度。FA387型数字并条机根据设定的输出速度，通过伺服电机改变二罗拉转速，改变主区牵伸倍数，达到牵伸和并合的效果。后区采用工艺固定的牵伸倍数，保证棉条质量。而且在改变重量时，只要实验人员在触摸屏上输入目标值和实测值即可实现。由于采用伺服传动，减少了大量的齿轮传动，减少因为传动造成的机械波。使我们的并条机达到国际先进水平。

三、并条机的设计及工艺

1、牵伸倍数改变
众所周知，以前调节并条机棉条重量都要通过调节轻重牙、冠牙来实现，现在 FA387型数字并条机采用两检一控全封闭式控制五上四下附压力棒双区曲线牵伸形式。采用主电机变频与数字伺服电机实现牵伸倍数的改变。牵伸改变前区牵伸倍数，中区和后区牵伸倍数是不变的。保证棉条质量。
　　首先根据工艺确定总牵伸倍数，中区牵伸倍数是固定的1.018，后区牵伸倍数根据要求从1至2的十种牵伸倍数可选。然后将总牵伸倍数、后区变换的同步带轮输入C齿齿数输入到触摸屏，后区牵伸倍数自动形成，如图所示：

 
　　开车后，如重量偏差，只要进入触摸屏支偏调节，将实测的平均值输入到触摸屏里，开车运行即可实现重量的调节。调节如下:

 
2、两检一控控制牵伸倍数（发明专利受理号201110378828.7）
　　FA387型数字并条机实现两检一控闭环检测。检测一罗拉转速和四罗拉转速，一罗拉转速检测精度高，控制精度准确。能够实现牵伸倍数±0.01范围内，为了减少运转故障，实际控制精度在0.1范围。通过一罗拉与四罗拉检测，牵伸倍数形成一个完整的闭环，控制重量更准确，精度可达到0.05克/5米。解决并条机采用伺服电机控制牵伸倍数超差的问题，提供了一种采用一号编码器、二号编码器分别检测一罗拉、四罗拉速度防止伺服电机控制牵伸倍数超差的装置。

本实用新型所采用的技术方案是：一种并条机两检一控装置，由一号编码器、二号编码、一号编码器支架、二号编码器支架、联轴器、螺钉构成。
　　工作时，将组装好的一号编码器支架通过螺钉安装在并条机罗拉梁上，一号联轴器一端与一号编码器相连并通过螺钉锁紧，另一端通过与一罗拉相连并通过螺钉锁紧，使一罗拉可以带动一号编码器自由转动，将组装好的二号编码器支架通过螺钉安装在并条机四罗拉座上，二号联轴器一端与二号编码器相连并通过螺钉锁紧，另一端通过与四罗拉相连并通过螺钉锁紧，使四罗拉可以带动二号编码器自由转动。PLC根据 一、二号编码器反馈的信号进行处理，并输出给主电机与伺服电机使其同步，利用转速差自动控制其牵伸倍数调节输出重量。当条干重量超差时设备会自动停车。
　　本实用新型的有益效果是，用一号编码器、二号编码器双检测，解决棉条超差不停车造成成纱指标低问题，并很好解决了现有并条机需人工变换轻重牙调节棉条重量费时费力的问题，整套装置的灵敏、准确，并能提高生产效率和纱线质量。

　　对现有的并条机传动技术改动还是比较大，原来是使用一个主电机通过计算齿轮传动或同步带传动，通过轻重牙、冠牙等来调节牵伸倍数，现在是通过数字，按照需要来改变牵伸倍数。就是现在说的电子齿轮技术。其次我们采用以太网接口管理技术，可以实现远程管理。在机械传动部分采用V型带传动上圈条盘，实现圈条盘无级调节。减少了变换轮。通过同步带的大量运用，既降低传动精度，也降低加工精度，对产品大批量成产降低成本做了很好的基础。FA387型数字并条机是一种新兴的并条机，完全对传统并条机设计的一种质的进步。大大提高产品的自动化水平，实现了人机对话。

3、牵伸形式的特点：

FA387型高速并条机的牵伸形式为四上四下附导向皮辊、压力棒式双区曲线牵伸。这种牵伸是一种新型的牵伸形式。与三上三下压力棒式新型曲线牵伸结构相比，突出的特点是中区的牵伸倍数设计为接近于1的略有张力的固定牵伸。这种装置改善了前区的后胶辊和后区的前胶辊的工作条件，使前区的后胶辊主要起握持作用，后区的前胶辊主要起牵伸作用，改善了牵伸过程中的受力状态。因此，在相同的牵伸系统制造精度条件下，对须条可获得较好的握持效果，利于稳定条干质量。另一方面，须条经后区牵伸后，进入牵伸倍数接近于1的中区，可起稳定作用，给进入更大倍数的前区牵伸做好准备。如图：

 
4、压力棒特点：

压力棒的结构稳定：压力棒支架活套于第二上罗拉的皮辊轴承套上，所以压力棒与二上罗拉表面之间距离可保持不变，压力棒可绕胶辊轴心摆动，通过胶辊支架加压，使压力棒稳定地靠在第二下罗拉轴承座的曲轨上，所以压力棒与第二下罗拉之间距离也保持不变。从而在牵伸的过程中，保证了压力棒的工艺位置稳定。压力棒如下图形状，避免压力棒积花问题，减少疵点，有效提高条干质量。
　　棉条包围角调节幅度大，胶辊带着压力棒通过胶辊托架，相对于下罗拉垂直中心平面前后可移动±4.5mm,压力棒的棒条包围角调节幅度（如上图）由最小2.7°，到最大32°，这对于适应不同原料与不同品种的纺制是有利的。由于压力棒包围角调节幅度大，使一罗拉不存在反包围弧。很好的起到压力棒附加摩擦力界的作用。
　　压力棒的材料为40Cr合金钢，热处理硬度HRC40～50，以及必要的组织稳定处理，精磨、抛光、镀铬，提高压力棒刚度，工作面直线性好，几何精度稳定，表面光洁度高，在使用中不宜积花，抗变形能力强。对减少纱疵，稳定纤维变速点是有利的，提高了条子质量。

5、导向辊特点：
　　导向辊较好的改变了输出条子的方向。在牵伸过程中所附的导向辊，使高速须条冲出的方向，由与喇叭口轴向相差90°，减小到27.5°。有利于高速条子顺利的通过喇叭口，减少机前拥头。
　　另一点是输出的须条，至喇叭口的距离小，结构紧凑，缩短了须条在张力牵伸状态下的高速运行长度，减少了意外牵伸和由于清洁吸风对须条纤维的散失。导向辊和前牵伸胶辊共同握持在转速最高的前罗拉上，还有利于高速牵伸稳定。特别在纺高支纱时，如果没有导向皮辊，须条随吸风吸走，造成无法开车；另如果没有导向皮辊，须条重量无法保证，条干恶化。特别在高速时，一罗拉输出条子速度至少要达到10-15米/秒左右，没有导向皮辊，条子直接冲到集束器，在集束器中改变方向，加大棉条在集束器中的摩擦，必须加大张力牵伸，造成试纺品种减少。

6、实现以太网接口功能。

FA387型数字并条机采用工业以太网接口功能的人机界面和PLC，实现网络化接口功能。在产品软件优化升级或远程判断设备故障时，可通过网络实现。

7、实现两个电机的同步（专利受理号201120471321.1）

FA387型数字并条机实现两个电机的同步，主电机采用变频技术，实现对启动和停止时牵伸倍数的一致，保证棉条重量不变。技术效果是，可以实现传动平稳无噪音、大大降低条干的机械波动，实现牵伸倍数调整简单方便。并能提高纱线质量。

8、圈条张力采用V型带传动专利（受理号201110378853.5）
　　FA387型数字并条机调整圈条张力采用V型带传动，通过调节调整垫片中间距离改变主动轮的直经，从而达到改变上圈条的转数，达到无级调节张力的目的。变换轮减少许多，同时更利于整机张力的调整。

 
9、圈条盘的特点

圈条盘采用空间螺旋式曲线斜管，底盘采用铝合金材料，刚性好，抗静电能力强，散热快。在受到棉条压力时不宜变形，表面形位公差容易保证。表面采用阳极化氧化处理，表面耐磨，光洁度好。曲线斜管使棉条出口位置改变，完全按照棉条在空间的运动轨迹设计，减少棉条在斜管内的摩擦，减少棉条由于摩擦引起的毛羽，提高产品质量，圈条成型良好。我公司针对不同棉纺厂生产不同定量的棉条，提供不同直径的曲线斜管，以达到不同用户的需求。针对棉纺厂纺的品种不同，我们提供圈条盘与棉筒圈绕方向相反和相同，同时有多种圈绕张力选择。
　　为了适用差别化纤维的纺纱，由于纺化纤或丙纶等纤维时，纤维蓬松，造成圈绕成型差，棉条中间无法出现气孔，针对这种情况，我们对圈条进行了改进。FA387提供特大圈绕圈条盘。同时FA387型数字并条机实现了大卷装，大容量工艺。提供¢600*1200棉条筒装置。下图是我们圈条盘结构图：

10、压辊缠棉自停装置（专利受理号201120471299.0）

工作时，感应板在钢扭转弹簧的作用下紧贴紧压罗拉表面，同时感应板与微动开关触点调整间隙为0.1mm，当有棉结发生缠棉的时候，紧压罗拉向右移动，此时感应板在扭转弹簧的作用力下按下微动开关触点，微动开关将机械信号迅速转变为电信号传给PLC。PLC执行传输来的信号，使并条机迅速自停。避免缠绕罗拉后继续转动发生危险。减少由于纺低支纱时造成并条机误动作。影响并条机生产效率。

 
12、牵伸罗拉及其相关件的设计适应高速、结构维护方便、保养简单。

在牵伸机件中，相同的制造误差，特别是形位误差，回转的速度愈高，其产生振动就愈大。这种振动产生的机械波，将影响罗拉与胶辊对须条握持的稳定性，导致须条的牵伸波，使条干质量下降。另一方面，由于机械振动使高速运转的机件磨损加快，降低了长期运转的零件可靠性和机件寿命。因此，在设计时，针对罗拉、胶辊、牵伸齿轮等关键件，根据工作条件制定工厂标准，未沿用纺机设计标准。
13、牵伸加压稳定

牵伸加压稳定，是保证条子质量稳定的重要因素之一。并条机的牵伸加压的各种结构中，弹簧摇架具有结构简单，成本低，操作方便，易维护等特点，但摇架弹簧存在一个关键问题是弹簧的耐疲劳性能低，导致使用中弹力松弛，加压失效影响条子质量。我公司采用65Mn钢丝，应用形变热处理后，利用形变强化和马氏体相变强化，获得细小的形变马氏体组织，在弹簧制造工艺方面，除进行常规的立定处理外，还要进行强压处理，这对提高弹簧的抗松弛能力是至关重要的。这样弹簧十年载荷损失率可降至6.5%。
其次原有摇架外壳为钣金件折弯成型而成，造成内部折弯处圆角较大，在加压时，由于中间有间隙，在加压一段时间后，造成零件加压不稳定。FA387摇架改为组装式，上平面改为钢材8mm，加压后零件不变形，加压稳定。将弹簧装进壳体里，调节压力方便，性能稳定。同时摇架改为加压式支撑，摇架可停放在任意位置，利于挡车工操作。
14、几个大件材料：

并条机首先要保证机器的抗振性，因为铸铁件的抗压强度与钢接近，一般为600～800Mpa.而铸铁件中石墨对机械振动起缓冲作用、阻止了振动能量传播。灰口铸铁的减振能力为钢的5-10倍。并且铸铁件减少焊接工序，减少因焊接引起的不必要变形。我们使用铸铁件作为底座、车头、车尾下墙板、车面及车头、车尾箱体，减小外界引起的振动，以及自身电机引起的振动。由上面性能看，铸铁件作为并条机的构筑件优于钢件。同时我们对铸铁件进行退火处理，以及振动时效处理，使铸铁件不再发生应力变形。
　　在选择罗拉凳子、轴承座材料时，我公司选用珠光体球墨铸铁QT700，由于轴承座的主要要求基体强度、塑性和韧性高，而且球墨铸铁抗疲劳强度可与中碳钢相比，耐磨性优于表面淬火钢。通过对球墨铸铁采用调质处理。
15、新型刮棉装置：

目前，棉纺行业使用的并条机，工作过程中一些短纤维等形成废棉，通过吸风装置被粘到吸风滤网上，在短纤维粘满吸风滤网时需要人工清理，其缺点是：人工清理不及时，废棉堵住吸风通道，造成吸风不畅，短纤维不能及时吸走，随棉条进入棉条筒，影响并条机棉条条干质量，由于短纤维进入，造成棉条条干重量的差异。
　　新型刮棉装置解决现有并条机人工清理废棉，清理不及时，废棉堵住吸风通道，造成吸风不畅，影响并条机棉条条干质量和条干重量。提供一种自动将废棉清除的装置。
16、间隙密封装置：

目前，棉纺行业使用的并条机，在罗拉连接轴与箱体结合处，均采用橡胶密封圈密封。其缺点是：橡胶易老化，密封效果差，如果连接轴光洁度低时，橡胶密封圈很容易磨损。
本结构为了解决并条机橡胶密封圈易老化，密封效果差的问题，提供了一种间隙密封结构。通过在轴承两侧固定一个环，将灰尘和杂棉挡在外面。
　　并条机必将向着高速度、智能化、质量控制、高效清洁、自动化发展，以提高并条机的成条质量，为成纱质量与成本的竞争提供了更强大的动力。本公司研制开发的FA387型数字高速并条机，输出速度700米/分，代表着并条机的发展方向。

鉴定产品： FA387型数字高速并条机       产品所属单位：青岛云龙纺织机械有限公司
　　鉴定单位：中国纺织工业联合会            　鉴定时间：2011年12月20日