摘要:评述了近两年国内外精梳机的现状,分析了市场背景,并据以推测其后期发展趋势,展望了未来更高档次精梳机的出现,并描绘了其可能有的特性。
关键词:C.A.P.D, MTBA 市场背景 公用技术,专利技术。
1. 国内外精梳机现状
1.1 国内 近两年间,国产精梳机制造技术进步神速,现按高、中、低、三个档次分别述之如下:
1.1.1 高档精梳机 CITME’ 2002第八届中国国际纺织机械展览会上,已展演了国产高档精梳机的现状,参展的七家展出的七种型号的精梳机,都是近两年内完成的,这些机型是:经纬纺机股份公司榆次分公司的F 1268A型,经纬纺机合力公司的FA 269型,山西鸿基实业公司的F 1269A型,无锡宏源纺机公司的HY 68型,江苏昆山凯宫机械公司的JSFA 286型,上海纺机总厂的CJ 40型和中外合资意大利马佐里(Marzoli)(东台)纺机公司的CM 500型。有的厂家在开发新机的过程中,申请了不少实用新型专利。各厂均以实物样机现场展演的方式,展示其新机型在纺纱运转中的高速优质功能。因此,在中国馆内,吸引了大量中外观众,掀起了现场观摩的阵阵热潮。上述七种机型,都具有以下的共同特点。
(1) 速度高 各机型的机械速度均为400钳次/分,除马佐里(东台)纺机公司的CM 500型声称其纺纱速度可达400钳次/分以外,其他各机型的纺纱速度均为350钳次/分。
(2) 质量好 展演现场实际纺纱速度350钳次/分左右时,机器运转时的振动,发热情况均属正常,棉网清晰,无破边破洞现象。
(3) 钳床组件均为中支点支承传动,即以钳床为工作连杆的四连杆机构的前连杆的支点是锡林中心,故梳理隔距几近于“等隔距梳理”。
(4) 钳床及有关部件均为轻铝合金,组件重量约3公斤,且钳床组件往复摆动动程减小,驱动钳床摆动的钳轴的摆角缩小至35°,36.6°,大幅度降低了钳床组件的惯性矩。
(5) 可加工重定量小卷。因上下钳板可对小卷棉层双线钳持,且上钳板单端加压50公斤左右,故上下钳板对喂入棉层钳持力较大且全幅均匀。
(6)自动化水平较高。PLC 可编程序逻辑控制器,变频电机传动技术和液晶显示触摸屏的人机对话界面……等已作为比较成熟的技术展示在广大中外观众面前。机器不仅工艺自停灵敏可靠,且可通过触摸显示屏,查阅机器的生产状况(班产量,停车时间,效率……等),运行状况(运转速度,有关工艺参数……等),还可键入修改各项工艺参数,并能及时地显示故障部位,以减少修复故障的停机时间。这些都给车间的运转,工艺,设备等管理工作提供了极大的方便。
上述七种机型的不同特点,可分A、B两种模式简述之。
A模式:经纬纺机股份公司榆次分公司的F 1268A型,经纬纺机合力公司的FA 269型,山西鸿基实业公司的F 1269A型,无锡宏源纺机公司的HY 68型,江苏昆山凯宫机械公司的JSFA 286型等五种机型均属之
(1) 分离罗拉的传动是由平面连杆机构与差速周转轮系机构的组合来实现的。锡林通过三组四连杆的组合运动传动周转轮系的太阳轮作正、反,近似停止等变速运动,并将此变速传递给周转轮系的行星齿轮。锡林又通过齿轮传动周转轮系的臂齿轮,臂齿轮带着附于其臂上的行星齿轮恒速回转,与太阳轮作用的合成速度,通过输出齿轮传动分离罗拉使能按工艺要求变速回转。这种连杆传动磨损小,寿命长,制造成本低,但传动控制的精度稍差。
(2) 上钳板加压压力,开闭时间可根据纺纱参数,小卷定量的不同进行调整。
(3) 分离罗拉有效输出长度缩减至26.48mm相应地修正了传动周转轮系太阳轮的连杆尺寸,使分离罗拉的分离工作长度与有效输出长度不成比例缩减,以提高梳后新旧纤维网的接合率,改善精梳条条干。
(4) 牵伸系统为3/5(三上五下,下同)形式,前后两个牵伸区均为曲线牵伸,总牵伸倍数9—19.3倍(JSFA 286型为9—16倍),
B模式:上海纺机总厂的CJ 40型和马佐里(东台)纺机公司的CM 500型属之
(1) 分离罗拉的传动是由共轭凸轮,一组四连杆机构与差速周转轮系机构的组合来实现的。锡林齿轮传动共轭凸轮并通过四连杆机构的组合传动差速周转轮系太阳轮作正、反、停,等变速运动,锡林齿轮又传动周转轮系的臂齿轮,恒速回转的臂齿轮与变速的太阳轮,共同作用于行星轮上,使输出轮利用其连身齿轮带动分离罗拉按工艺要求变速回转,此机构为高副传动,精度虽较高,但制造难度大,成本高,且磨损率大。
(2) 车头与车中横梁结合为一体,机器重心较低,机器的整体钢性较高,既提高了机器高速运转时的稳定性,又为机器的快速安装投产提供了方便。
(3) 顶梳可在线自动清洁,利用压缩空气,对嵌于顶梳梳针间的棉结,短绒,杂质等可进行定时喷吹。清洁频率可调,频数在1~10钳次间喷吹一次进行调节。
(4) 牵伸系统CJ 40型为3/5双区曲线形式,CM 500型为3/4附压力棒牵伸形式(马佐里PX 2型,PX 80型均为4/5形式)。
1.1.2 中档精梳机 代表机型为上海纺机总厂的CJ 25型和湖南常德纺机的FA 251E型,其共同特点如下:
(1) 中等纺纱速度 机械速度≤230钳次/分,纺纱速度CJ 25型最大为220钳次/分,FA 251E 为205钳次/分。
(2) 质量水平 根据用户使用报告,纺纱质量能达到乌斯特2001公报的25%水平,实测CJ 25型精梳机纺纱速度205钳次/分时,机器运转非常稳定,用户因其故障率低非常满意。
(3) 钳床组件的传动为上支点支承,连杆传动机构以外接圆方式使下钳口绕锡林摆动,均采用大锡林,直径为Φ150mm;梳理隔距为可调。
(4) 小卷喂入尺寸(宽×直径)为270mm×Φ400mm,(高档精梳机为300mm×Φ650mm)小卷定量为50~65克/米,(高档精梳机为60~80克/米)
(5) 分离罗拉有效输出长度均为33.78mm。
(6) 主电机均采用4/16极双速电机,均配有液晶显示触摸屏,记录显示产量,计长等生产数据。
两种机型不同之处为:
CJ 25型牵伸系统为4/5双区曲线牵伸形式总牵伸倍数为8.53-16.50倍。
FA 251E型牵伸系统为3/3附压力棒牵伸形式。
1.1.3 低档精梳机 代表机型为上海纺机总厂的A 201E型和无锡锦星纺机(原无锡县纺机)的SFA 252A型,其特点是:
(1) 速度较低 机械速度190钳次/分,纺纱速度150~180钳次/分。
(2) 质量稍低 钳板加压较小,对小卷喂入棉层钳持不力,对棉结,短绒,杂质等的排除能力较差,精梳落棉中可纺纤维含量较多。
(3) 钳床组件质量大,上钳板加压机构附装于钳床上,钳床组件传动为长连杆的下支点支承,因其往复摆动的惯性矩太大,限制其速度的提高。
(4) 喂入小卷(宽×直径)尺寸为235mm×Φ400mm,小卷定量≤50克/米,六根并合。
(5) 牵伸系统为2/2,单区牵伸,总牵伸倍数为3.57—11.56倍。
另外,随着国内精梳技术的迅猛发展,为精梳主机专件配套(锡林,顶梳,钳床组件及精梳胶辊等)的有多家,如温州锦峰,南通金轮,郑州日川及江西9344厂等。所以我国已成为能提供高、中、低三种档次,多种型号的精梳机生产的泱泱大国。
1.2 国外 近两年,国外精梳技术的发展速度慢于国内,各国进展情况也不一,现以有代表性的瑞士立达(Rieter)纺机公司,意大利马佐里公司和日本丰田(TOYOTA)公司述之如下,
1.2.1 瑞士立达公司 立达公司在CITME’ 2000~2002第七、八届中国国际纺织机械展览会上,连续以资料参展,推出其最新型精梳机E 62,E 72(带自动换卷生头)立即受到国内外纺纱生产厂家的密切关注,其主要特点是:
1.2.1.1 C.A.P.D. (Computer Aided Process Design)计算机辅助过程设计技术。对其原自主开发的各机型,分别从工艺上的钳板运动、结合分离距离及锡林的梳理定时三个方面和机械设计上的钳板的开闭、钳床的摆动及接合分离运动三个方面,并首次提出了三角工作区(锡林,钳床,分离罗拉工作空间)气流工况的控制,围绕这七个方面,进行了上亿次的模拟运算,如是在原开发机型上,缩短了钳床的往复摆动动程,减短了分离罗拉每一钳次的有效输出长度,相应地调整了分离罗拉的分离工作长度,提高了新旧纤维网的接合率。适当的选择了接合分离阶段分离钳口与给棉钳口的距离,对后分离胶辊位置作了调整。加大了上钳板偏心加压轴的偏心距,使上钳板的加压压力、开闭定时成为可调,并适当地修改了钳床的几何尺寸,(钳床组件重量未再减轻,保持E 7/6,E 60H的重量2.9kg)降低了平均分离牵伸倍数,使分离罗拉变速运动中的加速度峰值大幅度降低,还规范了各精梳头与负压运行的主风道接口截面的尺寸。优选了牵伸变换齿轮的匹配,在总牵伸倍数9.0—23.1倍18个档次,平均挡差1.057%的条件下,仅用10个牵伸变换齿轮。再加上满桶后自动换桶时可靠的自动断条,变速器传动的圈条盘等等,大量使用齿形带。又采用“SCU”计算机模块控制系统,对原有开发的机型进行系统性的改进。值得特别提出的是:上述种种改进,仅只限于零件尺寸的小改动和传动齿轮齿数的小变化,均不涉及机器结构性的大改动,故不需多大投资,而经如此优化组合以后,效果奇佳。立达称之为“根本性的飞跃”,C.A.P.D.效果。
1.2.1.2 E 62 纺纱速度400钳次/分,小卷定量80克/米,精梳落率15%,与纺纱速度330钳次/分,小卷定量72克/米,精梳落率17%的精梳机相比,每公斤精梳棉纱的成本可降低16%
(2) E 62型400钳次/分,采用长度为13/16"英寸(30.16mm)马克隆值4.0的棉纤维纺制50S(11.7tex)精梳纱时,与E 60型350钳次/分的千米棉结数相近。
(3) 采用长度为11/16" 英寸(26.99mm),精梳落棉率为12%时,经E 62型加工后,与普梳相比,棉纱的棉结降低68%,粗节降低74%