环锭细纱机导纱板升降机构改进

第４５卷第２期　２０１８年３月　织器　。　Ｔｅｘｔｉｌｅ　Ａｃｃｅｓｓｏｒｉｅｓ　·８１·　【１５】　环锭细纱机导纱板升降机构改进　韦金平，侯健　０３０６０１）　（经纬纺织机械股份有限公司榆次分公司，山西晋中摘要：为了保证环锭纺纱气圈高度恒定，避免张力突变引起纺纱断头，以国产环锭细纱机传统机　械结构为例，分析其主一次轴传动机构的原理及导纱板升降机构在纺纱过程中对气圈高度的影　响，并就主一次轴总体结构不变时以偏心轮机构替代位叉机构，改变变速轮的径向尺寸对两种机　构进行比较。指出：偏心轮机构代替原位叉机构，既可解决环锭细纱机锭数增加引起导纱系统总　质量增加后位叉机构压力增大的问题，又便于调节，受力状态良好，制造成本低。　关键词：环锭细纱机；导纱板；升降运动；位叉机构；偏心轮机构；气圈高度　中图分类号：ＴＳ１０３．１１　文献标志码：Ｂ　文章编号：１００１—９６３４（２０１８）０２－００１５－０２　Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｌｉｆｔｉｎｇ　Ｍｏｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｙａｒｎ　Ｇｕｉｄｅ　ｏｆ　Ｒ　ｉｎｇ　Ｓｐｉｎｎｉｎｇ　Ｆｒａｍｅ　ＷＥＩ　Ｊｉｎｐｉｎｇ，ＨＯＵ　Ｊｉａｎ　（Ｊｉｎｇｗｅｉ　Ｔｅｘｔｉｌｅ　Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．Ｙｕｃｉ　Ｂｒａｎｃｈ，Ｊｉｎｚｈｏｎｇ　０３０６０１，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏ　ｅｎｓｕｒｅ　ｃｏｎｓｔａｎｔ　ｂａｌｌｏｏｎ　ｌｅｎｇｔｈ　ｉｎ　ｒｉｎｇ　ｓｐｉｎｎｉｎｇ，ａｖｏｉｄ　ｅｎｄ　ｂｒｅａｋｇｅ　ｄｕｅ　ｔｏ　ｔｅｎｓｉｏｎ　ｍｕｔａｔｉｏｎｓ，ｓａｍｐｌｉｎｇ　ｔｈｅ　ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ　ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｏｆ　ｄｏｍｅｓｔｉｃ　ｓｐｉｎｎｉｎｇ　ｆｒａｍｅ，ａｎａｌｙｓｉｓ　ｉｓ　ｄｏｎｅ　ｔＯ　ｔｈｅ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ　ｏｆ　ｍａｉｎ　ｓｈａｆｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｄｒｉｖｅ　ｍｏｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｙａｒｎ　ｇｕｉｄｅ　ｌｉｆｔｉｎｇ　ｍｏｔｉｏｎ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｂａｌｌｏｏｎ　ｌｅｎｇｔｈ　ｉｎ　ｓｐｉｎｎｉｎｇ　ｐｒｏｃｅｓｓ．Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ　ｉｓ　ｄｏｎｅ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｔｈｅ　ｔｗｏ　ｔｙｐｅｓ　ｏｆ　ｉｎｓｔｉｔｕｔｉｏｎｓ　ｕｎｄｅｒ　ｔｈｅ　ｐｒｏｖｉｓｉｏｎ　ｔｈａｔ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｏｖｅｒａｌｌ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｏｆ　ｓｈａｆｔ　ｕｎｃｈａｎｇｅｄ，ｔｈｅ　ｅｃｃｅｎｔｒｉｃ　ｗｈｅｅｌ　ｒｅｐｌａｃｅｓ　ｔｈｅ　ｆｏｒｋｉｎｇ　ｍｅｃｈａｎｉｓｍ　ＳＯ　ａｓ　ｔｏ　ｃｈａｎｇｅ　ｔｈｅ　ｒａｄｉａｌ　ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｗｈｅｅｌｓ．Ｉｔ　ｉｓ　ｐｏｉｎｔｅｄ　ｏｕｔ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｅｃｃｅｎｔｒｉｃ　ｗｈｅｅｌ　ｍｅｃｈａｎｉｓｍ　ｒｅｐｌａｃｉｎｇ　ｔｈｅ　ｆｏｒｋｉｎｇ　ｍｅｃｈａｎｉｓｍ　ｎｏｔ　ｏｎｌｙ　ｓｏｌｖｅｓ　ｔｈｅ　ｐｒｏｂｌｅｍ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｉｎｃｒｅａｓｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｆｏｒｋ　ｍｅｃｈａｎｉｓｍ　ｃａｕｓｅｄ　ｂｙ　ｔｈｅ　ｉｎｃｒｅａｓｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｐｉｎｄｌｅ　ｎｕｍｂｅｒ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｒｉｎｇ　ｓｐｉｎｎｉｎｇ　ｆｒａｍｅ，ｂｕｔ　ａｌｓｏ　ｆａｃｉｌｉｔａｔｅｓ　ｔｈｅ　ａｄｊ　ｕｓｔｍｅｎｔ，ｔｈｅ　ｆｏｒｃｅ　ｃｏｎｄｉ—　ｔｉｏｎ　ｉｓ　ｇｏｏｄ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ　ｃｏｓｔ　ｉｓ　ｌｏｗ．　Ｋｅｙ　Ｗｏｒｄｓ：ｒｉｎｇ　ｓｐｉｎｎｉｎｇ　ｆｒａｍｅ；ｙａｒｎ　ｇｕｉｄｅ；ｌｉｆｔｉｎｇ　ｍｏｔｉｏｎ；ｆｏｒｋ　ｍｅｃｈａｎｉｓｍ；ｅｃｃｅｎｔｒｉｃ　ｗｈｅｅｌ　ｍｅｃｈａｎｉｓｍ：ｂａｌｌｏｏｎ　１ｅｎｇｔｈ　０　引言　在环锭纺纱过程中，若能保证导纱板和钢领板　间距不变，则气圈高度会维持在一个合适的恒定值，　纱线张力就会得到保证，由张力突变引起的纱线断　圈高度是动态变化的，且钢领板与导纱板的不等速　升降是由“主～次轴传动机构”实现的。　１主一次轴传动机构　１．１　主一次轴传动机构原理　头也会减少，有利于提高成纱质量。事实上，受能　效、成本、环境、技术水平等因素影响，纺纱过程中气　图１为主一次轴传动机构示意。　如图１所示，主轴、次轴和位叉分别由支座装在　墙板上，钢领板轮与主轴固联，导纱板轮和２个导纱　收稿日期：２０１７—０７—０８　板动力轮三轮一体，活套于主轴且可绕主轴转动。　主轴转动带动钢领板轮转动，钢领板轮上的牵引带　作者简介：韦金平（１９８３一），男，河南南阳人，助理工程　师，主要从事环锭纺细纱机的设计工作。　织器　Ｔｅｘｔｉｌｅ　Ａｃｃｅｓｓｏｒｉｅｓ　ＶＯＩ．４５　ＮＯ　２　Ｍａｒ　２０１８　１一主轴；２一钢领板轮；３一导纱板轮；　４一导纱板动力轮；５，７，１Ｏ～变速轮；　６，１１一牵引带；８一偏心轮；９一次轴；１２一位叉。　图１主一次轴传动机构　带动钢领板作上下运动，完成管纱成形；主轴还通过　牵引带带动次轴转动，牵引导纱板动力轮，使导纱板　也做上下运动，调节气圈高度。在始纺位时，位叉撑　着固定在牵引带上的销轴，与竖直面的夹角最大。　随着纺纱过程的进行，次轴转动并卷绕牵引带，使位　叉夹角逐渐缩小，当销轴不再与位叉接触时，位叉不　再干涉导纱板的升降。在二者接触的这段时间内，　位叉在一定程度上抑制了导纱板的升程ｎ］。　１．２位叉机构运动定量分析　位叉机构运动原理见图２。　图２位叉机构原理　图２依据现用零件的相关尺寸和安装位置绘制　而成，Ｒ　轮代表导纱板动力轮，Ｒ　轮为次轴上的变　速轮１０，Ｏ。Ｃ　为位叉，Ｒ。对应的弧线为位叉运动　轨迹。在管纱始纺位时，位叉与竖直面的夹角（　＋　）最大，牵引带１１处于“Ａ　一Ｃ　一Ｂ　”位置，随着Ｒ。　的转动，牵引带上的销轴在位叉影响下沿弧线向ｃ。　点移动，位叉的存在减少了Ｒ　轮的旋转角度，当位　叉从Ｃ　到达Ｃｚ后，牵引带与两轮的公切线重合，　即Ａ　ｚ、ｃｚ和Ｂ：三点在一条直线上，销轴与位叉脱　离，之后两轮的转角比为其半径的反比。在位叉增　量角　的影响下，Ｒ。轮和Ｒ　轮的转角比符合一定　的数学关系，限于篇幅，略去推导过程及公式运算。　图３为当钢领板升程为２０５　ｍｍ时，根据计算结果　用图表形式定量显示各件间的对应转角关系（为方　便描述，只考虑升程）『２］。　图３主轴、次轴、导纱板轮、位叉转角关系　图３中－ｚ轴代表主轴的转角增量，各曲线分别　代表不同旋转件对应于主轴的转角，其中曲线ｎ为　次轴转角，曲线厂为位叉转角，曲线　为导纱板轮　转角；如果没有位叉的存在，导纱板轮的转角将会是　曲线ｇ－。从图３可以看出，在钢领板升程为２０５　ｍｍ　时，即当主轴的转角从０增到０．４９２　，导致位又增量　角０（见图２）从０．１３６ｎ降为０时，导纱板动力轮的　转角从０增到Ｏ．０７ｎ。在始纺位置时，要求气圈高度　至少要大于纱管高度，超过了纺纱工艺中理想的高　度值，如果此阶段不对导纱板的升程加以抑制，纺纱　条件将更加恶化。　位叉机构是一种相对稳定可靠的机械结构，在　数代环锭细纱机上均有应用，但是随着长车、超长车　锭数增加，导纱系统总质量增加，牵引带上的销轴施　加在位叉上的压力也在增加，而销轴与位叉的接触　面积有限，从力学角度分析，这不是一种理想的受力　结构。　２偏心轮机构　在主一次轴总体结构不变条件下，取消位叉机　构，通过其它机构改变次轴转速，以实现原位叉机构　的功能，并使相关零件受力情况得到改善。在图２　中，０　Ｃ　的长度变化符合偏心轮半径的变化，分析　认为可用偏心轮代替位叉。　图１中，如果去掉位叉机构，将次轴变速轮７更　换成偏心轮８，原理如图４所示。随着主轴顺时针　转动，拉动偏心轮绕０　点顺时针转动，公切线切点　从最大半径Ｂ。点移动到Ｂ　点，依靠偏心半径的变　化，改变主轴与次轴的转速比。　（下转第２６页）　织器ｌ＝｝。　【２６】　·９２·Ｔｅｘｔｉｌｅ　Ａｃｃｅｓｓｏｒｉｅｓ　ＶＯＩ．４５　Ｎｏ．２　Ｍａｒ．２Ｏｌ８　２．８生产实践　伸倍数、较大粗纱捻系数”的工艺原则；细纱工序采　用大细纱后区隔距，小细纱自由区隔距，钢丝圈偏重　经原料选配及对纺纱各工序主要工艺参数优化　配置后，成纱质量指标见表８。　表８纺ＣＪ　７．２９　ｔｅｘ纱成纱质量指标　掌握，摇架压力应与胶辊硬度相匹配，大捻系数，强　化设备管理，保持清洁，加强巡回检查及维修保养；　络筒工序络纱张力偏小掌握为宜，适当增加络筒车　间的温、湿度，有利于减少毛羽。　３．３通过合理配置各工序纺纱工艺参数，加强设备　３　结语　３．１原料选配前须充分了解成纱的品质要求及其　与原料性能的关系，并考虑原料的加工性能，确保能　正常稳定地生产，有利于提高生产效率。　的维护保养及操作管理，是提升集聚纺产品质量的　有效途径。工艺流程中严格对半成品、成品纱的条　干、棉结和短绒进行控制，可使纺纱质量达到较好的　水平，赢得用户好评。　３．２开清棉工序应采用“多包抓取、精细抓棉、多仓　混和、增加自由打击、减少握持打击、梳打结合、以梳　为主”的工艺原则；梳棉工序坚持“梳理转移适度，结　杂短绒兼顾”的设计原则；精梳准备工序采用小牵伸　倍数；精梳工序采用略大定量、后退式给棉、大顶梳　高低隔距、小顶梳进出隔距以及大落棉隔距的工艺　参考文献：　Ｅｌｉ郁崇文．纺纱工艺设计与质量控制［Ｍ］．北京：中国纺织　出版社，２００５．　［２］张圣忠，刘必英．长绒棉含量与成纱质量的关系［Ｊ］．棉纺　织技术，２００２，３０（６）：３８　３９．　［３］郭梅，杨雯静．特细号纱纺纱质量控制ＥＪ］．棉纺织技术，　２０Ｏ５，３３（５）：２７—２９．　原则；并条工序采用头并小牵伸，末并大牵伸的顺牵　伸工艺；粗纱工序要遵循“轻定量、低速度、小后区牵　［４］陶文，崔智辉，张雄．提高ｃＪ　７．３　ｔｅｘ成纱质量的生产实　践［Ｊ］．棉纺织技术，２００２，３０（３）：４２—４３．　（上接第１６页）　心轮机构可以很好地实现原位叉机构的功能，同时便　于调节，且与牵引带接触面积更大，受力效果好。　３　结语　，｛ｔ　ｆ　国产环锭细纱机用位叉机构，调节导纱板升降　已有很长时间。随着环锭细纱机整体技术的进步，　ｌ、　｜｜　｜ｔ／　、～：　‘、ｌ　单台总锭数地不断增加，导纱板升降控制技术根据　需要也出现多样化，改位叉机构为偏心轮机构就是　其中之一。生产实践证明，改进后无论是机构受力　状态，还是制造成本，均得到改善。　图４偏心轮机构　参考文献：　［１］陈人哲．纺织机械设计原理：上［Ｍ］．２版．北京：中国纺　织出版社，１９９６：２３９—２９８．　在Ｒ。和偏心距Ｈ作用下，图３中曲线６为次　轴转角，曲线ｄ代表导纱板轮转角；而图１如果没　有位叉的存在，次轴和导纱板轮的转角关系是二者　半径的反比，根据需要可更改变速轮１ｏ的径向尺　寸，以进一步调节二者的转角比。数据分析表明，偏　［２］经纬纺织机械股份有限公司榆次分公司．ＦＡ５０６型环锭　细纱机产品说明书Ｅｚ］．