棉纺环锭纺纱的高速纺纱技术

棉纺环锭纺纱的高速纺纱技术随着我国加入WTO和全球经济一体化进程加快,我国棉纺行业迎来了新的大发展时期。几万锭十几万锭规模的众多棉纺厂越长越大，几十万锭甚至上百万锭的大棉纺厂越来越多，全国棉纺突破亿万锭大关指日可待，我国已经是名副其实的棉纺大国。在规模大发展的时候，企业同质化现象严重。设备面孔雷同，产品大路货过剩，企业靠拼人力，拼地价，拼能源，拼原料的外延责增长模式，产品成本和利润变得非常透明，棉纺行业进入了微力时代。企业可持续发展的道路在那里？目标聚焦在技术创新，棉纺环锭高速纺纱技术应运而生。1企业的可持续发展之路在于技术创新通过技术创新，实现产品结构调整，提高产品质量，提高纺纱进度，提高产品产量增加盈利，这是企业的根本目标。1．1调整产品结构众所周知，高档精梳纯棉纱是高附加值产品。我过棉纱进精梳产品总量不足，2004年我国精梳纱仅占23.8%。改产细纱支精梳纱，就目前现有设备配置，一般是前纺设备能力过剩，细纱机产能不足，细纱机提高纺纱速度是解决问题的最佳选择。1．2提高产品质量我国的棉纺技术装备经过十多年的努力，前纺设备进步很大，细纱机就总体而言没有实质进步，相对落后。细纱主机精度低，专件器材寿命短，锭间差异大，运动精度保持性更差，都制约着细纱质量的提高。1．3提高纺纱进度欧洲经过20多年的努力，实现了细纱机的高速化革命在20世纪80年代比我们纺纱速度还低，纱质量也不及我们，而现在一跃进入纺纱新时代。巴基斯坦和印度也比我们的纺纱速度高得多。在保证质量的前提下，提高纺速，经济效力最好。但我国目前的现实是：纺细支纱要降速，解决质量问题要降速，这样就使细纱产能不足的矛盾更加突出。从主机的产品样本上看，什么型号的细纱机差不多都能达到锭速25000r/min,到棉纺厂去看是另外一回事了，一些非常优秀的企业，在纺纯棉精梳9.7~7.3tex时,一般纺速仅在14000~15000r/min，如果用进口的钢领纲丝圈，加强管理。能纺到16500r/min,就很了不起了。我国细纱机纺速如此之低，如何改变？请看我们对现行细纱机的改造实践。2棉纺环锭高速纺纱技术的优势突显YFS精密高速纺纱是笔者的一系列专利技术，在FA506细纱机基础上改造成功的新一代细纱机。2．1YFS精密高速纺纱的技术水平特征1）纺纱速度高，纺JC7.3tex纺速可达17500~19000r/min提速20%~30%。纺JC9.7tex，纺速可达19000~21000r/min提速25%~40%。2）细纱毛羽大大减少，这是个最突出特点，纺JC7.3tex细纱管纱毛羽数对比(牵伸装置相同,粗纱相同)见下表。毛羽长度1mm2mm3mm4mm5mm6mm7mm8mm9mm≥3mm锭子转速YFS高速纺686.09130.8946.0622.8612.537.333.721.890.7392.1517800r/minFA506843.932550.59116.2958.3630.5215.537.693.591.63233.6114500r/min减少数量18.7%48.8%60.4%60.8%52.8%51.6%51.6%47.7%55.2%59.28%3）YFS精密高速纺以纺9.7tex为例，锭速20000r/min时比FA506纺同一产品15000r/min时的断头还要少些。4）在上速纺纱实例中，落纱留头也得到极大改善。5）在同例对比中，YFS精密高速纺纱的CVb值得到改善。6）YFS精密高速纺，提纺速，吨纱综合节能效果显著，一般可达12%～23%，个别实例可达30%。7）本机使用的锭子、钢领、钢丝圈等专件器材寿命长，极大减少维修工作量，节省人工费用和停机损失，更重要的，是稳定纱质量的根本性措施。8）使用铝套管锭子和我们的专利纱管与FA506普通光杆锭子相比，管纱卷绕的纱线总长不少。提速30%，纺纱张力就会提高69%，如何解决？提速30%，纱的毛羽和断头不增反降。如何做到？提速30%，吨纱能耗还要大幅下降，如何做到？没有对现行细纱机主机的部分改变和对卷捻系统的彻底改造不行，没的几项关键技术不行。这些都将体现在我们的系统设计中，体现在我们的几个专利技术中，体现在我们提供的纺纱专件器材中，体现在我们对客户的服务过程中。由此形成了YFS精密高速纺纱的技术结构特征和纺纱系统特征。任何一个环锭纺纱工艺系统都有一个客观存在的速度与质量的平衡点。YFS精密高速纺纱系统就是建立新的技术结构特征和纺纱系统特征，在保证质量的基础上，提高纺速，使新的质量速度平衡点上移，这种上移是可能的，是有条件的。2．2YFS精密高速纺纱的技术结构特征1）锭子精确位技术把细纱机主机精度大大提高，实现锭子一次精确到位，不会再改变，不用再反复敲锭子，为消灭歪锭子打下基础。歪锭子是破坏纱线质量的万恶之源，是高速的绊脚石，所以精确定位技术是现代细纱机的最根本特征。2）龙筋增加定位装置，增强了主机刚度，提高了抗弯扭、抗变形、抗振动能力。改变了主机振动频率特征，给提速提供较大空间，是现代细纱机的又一个最根本特征。3）适于小的纺纱截面的精密高速铝管套管锭子是细纱机高速化的革命性措施，现行的光杆锭子和传统生产的铝套管锭子（尺寸大，能耗大，摆头大，噪音大）都无法满足精密高速纺纱的要求。4）高速铝套管锭子配手动自锁式刹锭器，是高速纺纱的一个保证措施。5）为我们的铝套管锭子配套的特殊的纱管，也是高速纺纱的一个保证措施。6）在特定的纺纱截面内，加装气圈环。合理设置气圈环，是高速纺之必需。7）对导纱钩和气圈环等器材的特殊表面处理是优质高产的重要保证。8）对锭子传动系统进行平稳性、一致性、和节能降噪等方面的改进也是高速所必须。9）对钢领板升降系统的多项改进也至关重要。10）对主机安装调试的方法、工具、相关技术要求做出多项改进。这许多专利技术、专有技术共同构成了YFS精密高速纺纱技术结构特征。2．2YFS精密高速纺纱的纺纱系统特征1）高速纺纱的实现，有一个稳定合理的气圈环形态至关重要，稳定是压倒一切的。2）高速纺纱的实现，四度同心（锭子、钢领、气圈环、导纱钩）也极为重要，不但要有高度同心，而且要惩前毖后保持不变。3）卷捻系统从导纱钩、气圈环到钢领钢丝圈都要极其光滑，而且摩擦系数离散度小，这对高速纺是必须要做到的。4）用铝套管锭子仍要保持世界上最短的纱路和最大气圈高度的世界最小，是精密高速纺突出特点。5）钢丝圈具有调节纺纱张力的功能，在高速纺纱系统中作用突显，钢丝圈在钢领导轨上运行的平稳，角度变换灵活自如，是由系统多环节组合调节保证的。6）用合理的卷装，不是中速度中卷装，但也不用￠35￠36钢领那样的小卷装。7）高速纺纱的实际锭速，锭子选25000r/min的，仅用到22000r/min之内，主机固有频率推高之后也限用到22000r/min之内，让系统处于非常平稳安全的范围，任何一种纺纱系统都会有质量突变点，一定不能超过。8）在为客户服务的全过程中，对细纱机主机工艺、前纺工艺和络筒工艺提出我们的建议，使高速纺纱系统在一个完整的工艺保证系中运行。空调等因素也应多加关注。以上八项是YFS精密高速纺的最基本纺纱系统特征。3棉纺环锭高速纺纱系统体现了循环经济的本质要求循环经济在棉纺企业生产过程中,核心是提高资源利用效率,高速纺纱技术体现了循环经济的本质要求。这项技术的推广应用，将使企业走上一条科技含量、经济效力好、资源利用率高的新型现代化道路。3．1提高资金利用率1）投资回收期短，细纱机高速化改造，在保证质量的前提下不增加工人，不增加能耗，不增占地，产量有较大提高，资金回收期一般不会超过一年。相比较细纱机扩建工程从征地、建厂房、采购主机和辅助设备、招收新工人培训、到安装调试投产全过程，投资大、周期长、风险也大。细纱机高速化改造后，对产品进行结构调整，提高优质品的产量，不但增加市场竞争力，而且利润大，以生产纯棉精梳9.7tex细纱为例,FA506改造后万锭年产增产200t还多，高速化投资用不了一年就可回收。2）细纱机高速改造后，产品质量提高，那样效力就会更好，特别是由于高速改造后毛羽大大减少，比其它措施大大节省。3）如果由粗支纱改纺细支纱，车间流动资金占用也将减少。4）在日常生产中，产品利润大了，资金的利用率就会高。3．2棉花原料的利用率用高速纺技术促进产品结构调整，改纺细支纱，用棉少了，企业对棉花的依存度减少，而吨纱的产值利润空间有较大提升，棉花的利用率是大大提高了。3．3提高人力资源的利用用人多劳动生产率低是我国棉纺行业的老问题。这一方面是产品档次低、产量低、利润低造成的；另一方面国产细纱机断头多，留头不好，不易插拔管，车间较脏，清洁工作量大，还要经常加油敲锭子，这些都导致细纱机离不开人。1）精密高速纺纱系统在用工不变的情况下，提高产量产值和利润，提高了人均劳动率和利润率。2）精密高速纺纱系统还从多方面节省工时●落纱：用铝套管锭子，解决了插拔管难点，落纱由6人组合变为4人，落纱时间由2min缩短为1.5min。●始纺时接头：YFS精密高速纺的留头方法极有效，留头率在2%之内，大大节省接头工时，也为集体落纱作好了储备。平时断头少，这是节省工时的重点，也是自动化的基础。●锭子：加油由3个月改为2年半一次，平时也不用敲锭子，声工时又保证质量，减少停机损失。●钢领：半年寿命增加到3年以上，省人工、少停机、保质量。●钢丝圈：7~10天的寿命增加到30~40天，省人工、少停机、保质量。3）精密高速纺纱技术和产品结构调整，产品质量升级，技术含量大大提高，更要求员工掌握技术，更好地发挥员工的技术水平。3．4推广节能技术，提高能源利用率1）YFS精密高速纺纱系统的节能技术大幅度提高纺纱速度，节能是首要问题，为此推出一系列节能措施。●节能锭子采用￠18.5锭盘,当然也不是锭盘越小越好.下轴承由￠4.5变为￠3,上轴承由￠7.8变为￠6.8,润滑油油位高度由80mm改为47mm,润滑油量由6～８ML减少到3mL左右，锭子精度极高，这也是重要节能措施。●钢领由￠42改为￠38,卷装相应由￠39改为￠35。●用HABASIT节能高速锭带。●加装气圈环，减少空气阻力。●精密高速纺减少毛羽，管纱光洁，明显节能。●用精密高速铝套管，高度低，重心更低，配合精度高，高速时变形弯曲小，振动摆头小，特别节能。●主轴转动改造可减少振动并节能。●提高主电机功率因数和电机效率也相应节能。2）降低吨纱能耗吨纱能耗应包括六大部分：细纱机主电机、细纱机吸棉电机和循复吹吸风电机、纺纱前纺全部用电、生产流程中的空调照明用电、皮辊间实验室辅助设备用电、大量非生产能耗。提速直接影响细纱机主电机能耗，对其他各项影响极小。如果提速30%，吨纱能耗可节能12%～３０％左右（与FA506机配置水平有关，与原机纺有关）。4）提高产量，改善质量，企业产值利润增加，万元GDP能耗将相应降低。4结语当今科学技术已成为经济社会发展的决定性力量，科技自主创新更是企业竞争力的核心，精密高速纺纱技术创新的一个成果，他在棉纺行业中的推广应用，必将推动循环经济的发展，产生巨大的经济效益和社会效益。摘自:《20006年中国棉纺行业技术进步战略学术研讨会论文集》