文档介绍：环锭细纱机加捻卷绕技术结构现状与创新倪远上海东飞现代纺织技术研究所摘要:本文从环锭细纱机加捻卷绕技术结构的组成入手,分析了加捻卷绕各区段的工作状况和各器件的改进创新进程,结合相关专利技术对加捻卷绕技术的创新发展进行评析,提出了环锭纺存在的两大不稳定因素和一个速度极限,是环锭纺发展的主要屏障,消除或减轻其对稳定生产和提升产能的影响是环锭纺创新发展的主要方向。关键词:环锭纺;加捻卷绕;钢领;钢丝圈;气圈;张力;线速度;产能;专利;创新;1、环锭纺加捻卷绕概述从手工纺纱向机器纺纱的发展始于18世纪英国产业革命。1769年出现了利用水力拖动的翼锭细纱机,,这是早期的两种细纱机。,这种型式的机器在19世纪和20世纪初期获得了广泛的应用。1828年出现了帽锭细纱机。同年,,当时钢丝圈是由纺纱工用手工弯制而成的。1830年以后,才开始正式制造钢丝圈。环锭细纱机可连续生产,且纺纱速度较高,因而逐渐被广泛采用,成为现代应用最多的一种纺纱形式。早期的工业化纺织生产不仅发展了纺织技术,而且也推动了当时蒸汽机和其它工业领域的发展和应用。到1914年,英国人拥有世界纺纱纱锭总数的3/5,技术上远远领先于其对手,并独霸了世界上棉纱和棉制品的出口市场,其平均出口份额大概在70~80%之间。到1924年英国棉纺织工业曾经达到6330万枚纺纱纱锭、。“环锭纺”这个名词中,“环锭”的含意是环形的钢领套置于锭子外周,而“纺”字在广义上是指纺纱过程,在狭义上即为加捻。与“环锭纺”对应的英文名词是“ringspin”,也同样描述为环形的纺纱或在环状物上的纺纱(加捻),钢领的“领”就来自于“ring”的发音。因而以环形钢领(钢丝圈)加捻是环锭纺的核心。加捻使须条成为纱线,没有捻度就不成其为纱线。因而所有的纺纱形式,基本上均以加捻形式来命名,如非自由端纺纱的环锭纺、自捻纺,自由端纺纱的转杯纺、喷气纺等等。一些在环锭纺加捻形式上发展的附加特征性纺纱形式,如赛络纺、紧密纺等,只是简化了名称,完整名称应该是环锭赛络纺、环锭紧密纺或赛络环锭纺、紧密环锭纺等。纺纱中的加捻过程,是耗费成本最大的一个工艺环节,其不仅设备复杂、能耗大,更重要的是其单位工位的产能极低,其制约了纺纱系统总体产能的提升。环锭纺纱加捻能耗大的原因在于,一是其必须带卷装回转加捻,加捻卷绕部分每回转一圈才给纱条加上一个捻回,纺纱加捻卷绕高速部分的容积和质量不可能小而轻;二是因单位工位产能低,且只能通过提高锭速来成比例地增加产能,而高速元件的能耗与速度的平方成正比,因此速度越高,单位长度或质量的纱线能耗成本越大。可见纺纱设备的利用率与纺纱能耗之间存在着不可调和的矛盾。表1是一带四锭加捻卷绕传动式环锭细纱机纺纱功耗的实测数据。(表1的纺纱条件是:二个方案同机台,420枚纱锭细纱机,采用17KW三相异步电机,变频控制;工艺:纺制JC/T45英支,C60/T40-CVC品种,捻度1020/米,粗纱定量8克/10米,重量牵伸约61倍,平面牵伸弹簧摇架后区双压力棒,高效工艺牵伸配置;用PG1/2-4254钢令,OSS5/0钢丝圈。纺纱长度4000米(管纱中纱),空纱管中部直径19毫米,管纱中部直径39毫米。)表1:-4000--25%-%从表1数据可见,正常纺纱时,%,剔除产量因素以单位产量纺纱用电成本计,较低的纺纱速度比较高的纺纱速度整机功耗节电,该品种锭速12000rpm比16000rpm可节电(-)/()=27%;同时其基本上符合纺纱功耗正比于纺纱速度之平方,≈(16000/12000)2。使环锭纺发展成为主流的纺纱形式,其重要因素在于钢领钢丝圈加捻卷绕形式结构的简单和巧妙。说钢领钢丝圈加捻卷绕结构为所有加捻卷绕形式中最简单和巧妙的结构并不为过。一个环形轨道的“钢领”加上一个不成圈的“钢丝圈”,构成了最简洁有效的加捻卷绕主要结构。在纺纱过程中,钢丝圈为完成输出纱线的卷绕而滞后于锭速,其自调速运动非常巧妙地适应于卷装上大小直径的卷绕,而不必机械地伺服于卷绕直径的变化。气圈也是环锭纺加捻另一个巧妙的“结构”构成,虽然其没有应用附加构件。说环锭纺为环锭回转加捻,其确切的描述应该是钢丝圈引导并和气圈纱条一起在环绕锭子的钢领上作回转加捻。可见,气圈是空间无刚性约束的柔性体:既是加捻结构的构成又是纱线输送的路径、钢丝圈是速度无刚性控制的周向运动自由体:既