托锭锭翼的革新兼谈A系列粗纱机的技术改造

　　在我国棉环锭纺纱系统中，A系列托锭粗纱机仍然是粗纱工序使用量最多的机型之一，据粗略估计其保有量在20000～30000台之间，其中相当数量为本世纪生产的新机。为什么若干年前有关纺机主管部门已宣布A系列粗纱机为淘汰机型，在棉纺新型悬锭粗纱机以其高速、大卷装、自动化程度高的特点取得全面推广使用的今天，仍有不少纺纱厂青睐A系列粗纱机呢？其根本原因在于A系列粗纱机的若干特点使A系列粗纱机比较适合目前我国的国情：

1 A系列粗纱机适用性分析

首先：A系列粗纱机是在消化吸收国外先进技术的基础上，结合国情和我国多年使用粗纱机的经验，由机械厂设计生产，并久经纺织厂生产实践考验的机型，纺织厂使用A系列粗纱机的工艺及操作均十分成熟，该机生产的粗纱质量稳定，至今在悬锭粗纱机与托锭粗纱机并存的棉纺厂中，生产高质量或高支纱用粗纱，往往仍然以A系列托锭粗纱机为主力机型。

其次：任何粗纱机包括现代化程度最高的先进粗纱机其主要的功能，仍然是制备高质量的合适的粗纱卷装，以符合细纱机喂入的要求而生产优质细纱。悬锭粗纱机有大卷装的特点，但很多厂卷装未做足，在纺制精梳纯棉，中高支数时粗纱卷装仅为Ф120×380㎜，此时其卷装容积大大缩小。卷绕角40。时粗纱卷装容纱体积列于下表：

由上表知，当悬锭粗纱机粗纱卷装做到Ф120×380㎜时，其容纱体积仅比A454型粗纱机Ф130×320㎜卷装增加4﹪，而比A456型粗纱机Ф140×320㎜卷装低了6﹪。那么是什么原因使纺纱厂有大卷装设备而仅做小卷装粗纱呢？

（1） 纺制精梳高支纱的粗纱大多定量较轻，加上精梳纤维伸直度好，粗纱强力较低。在细纱机上粗纱喂入时为减小引出张力，防止产生意外伸长，只能降低粗纱管的重量而采用小卷装粗纱。我国细纱机上应用的粗纱吊锭回转阻力矩较大，用旧后阻力矩更大，制约了轻定量粗纱的大卷装。粗纱卷装的动程长，其在细纱机上喂入时引出角变化大，为减小退绕张力波动，使用厂往往将卷装高度做小。

（ 2） 悬锭粗纱机在纺大纱时，强力较低的精梳轻定量粗纱往往承受不了离心惯性力而被甩断头，把直径做小是使用厂防止大纱甩断头的办法之一。

 由上述分析可知：对纺制精梳高支优质细纱而言，纺织厂的实践表明，A系列粗纱机的卷装大小较适合于细纱喂入的要求。

（3）A系列粗纱机主电机功率为4.7KW，多数悬锭粗纱机（单电机） 的主电机功率为8.6～11KW,由于增加了吸风装置及巡回吹吸风装置,全机功率一般在12～20KW之间,电脑粗纱机一般全机功率大于22KW，对于纺纱的主要成本因素电耗而言,A系列粗纱机电耗少,是其广泛采用的又一原因。

（4）最后，A系列粗纱机设备投资相对较低，若锭速能适度提高，则万锭配台数减少，更为大量初涉棉纺业的投资者乐意采用。此外，由于A系列粗纱机经多年使用，各种备件易于得到，价格相对较低，即粗纱机的运行成本相对较低。但是，A系列粗纱机毕竟已服役多年，“年事已高”，技术相对落后，诸如锭速低、纱疵多、劳动力使用多、操作者劳动强度大等缺点是不争的事实，从技术发展的角度看，最终将面临淘汰的局面。我国A系列粗纱机的使用面大量广，纺纱厂生产实践中A系列粗纱机尚有一定的适用性，除部分使用年代已久的老机在改造时以新型粗纱机取代外，全部淘汰换型，显然不符合节约型社会的国情，因此，如何通过技术改造的途径，把适用的先进技术嫁接到A系列粗纱机上，使A系列粗纱机更好地适应优质、高产的要求，乃是纺机工作者义不容辞的职责。笔者在浙江省棉纺并粗装备改造和工艺技术交流会上提出〔1〕托锭粗纱机改造的若干建议；

a  锭翼改造。

b  采用可编程控制器（PLC）以降低电气设备故障率。
c  采用变频器控制主电机，改善开关车细节，延长机件使用寿命。
d  采用前后排不同的高效假捻器，减少前后排粗纱伸长率差异，提高成纱质量。
e  采用高质量弹簧加压或气动加压摇架，提高粗纱纺纱质量。

上述五项改造内容，锭翼改造是重点、难点。现在多数纺纱厂托锭粗纱机使用的锭翼型式已有一百多年历史，无论是钢锭翼还是铝锭翼均系开式锭翼，粗纱在有槽的通道中运行，纱疵严重，操作工清洁工作量很大。钢锭翼易变形、生锈，需要经常专人维护；平车或节假日尚要搬进烘房，工作繁重耗能较多。铝锭翼虽然不变形，但通道涂料易磨损脱落，纤维与铝体接触极易产生挂花。传统的托锭锭翼，均采用有平衡杆带导纱钩的钢压掌或铝压掌，纺纱中在导纱钩处易发生纤维打圈的情况，影响纺纱张力的稳定，现在一种针对上述问题进行全新设计的托锭锭翼已经研制成功。

2  新型托锭锭翼的特点

（ 1）采用闭式结构：粗纱通道为高精度不锈钢管，内壁粗糙度Ra0.2μm，管壁可通过机械化方法清洗，不锈钢管壁不生锈，几乎不磨损，相对于钢锭翼而言，由于采用合金铝作锭翼体，不存在变形问题。采用闭式粗纱通道，纺纱中对温湿度不敏感，粗纱断头减少，虽然一开始操作不习惯，但经过一段时间，由于闭式锭翼断头少，清洁工作量小，无纱疵，操作工劳动强度降低，使用日久操作也就慢慢习惯了。

（2）采用碳纤维复合材料压掌，质轻而耐磨，取消了老式压掌的上下肖轴，而以粗纱通道的不锈钢管外园作为压掌的回转支点，转动灵活而无磨损，从而取得无纱疵，又减小维修工作量，降低运行成本的效果。由于采用了轻质材料，新型锭翼的重量仅为现用铝锭翼的77﹪，操作工在进行落纱操作时劳动强度大大降低，而全机运转的锭翼，重量减少了近30公斤，对于电耗的降低十分有利，同时也为锭速的提高创造了有利条件。

（3） 采用等导纱角锭翼或等高锭翼二种配置供用户选择：传统的A系列粗纱机，大多为高锭翼配置，前后排粗纱在前罗拉钳口处形成的无捻三角区差异很大，致使前后排粗纱的伸长差异加大，新型托锭增加了等导纱角配置，使前后排粗纱的无捻纱三角区几乎相等，有利于减少前后排粗纱的伸长率差异，能改善成纱支不匀及强不匀。等导纱角锭翼与等高锭翼的配置由用户自由选择，如果多备半台锭翼（如120套前排锭翼60套后排锭翼）则用户可在纺不同品种粗纱时，任意搭配成等导纱角或等高锭翼配置。

（4） 采用特制的高效假捻器：加强假捻效果，减少粗纱意外伸长，增加粗纱纺纱段强力而减少断头，并能改善粗纱毛羽。

（5）新型托锭锭翼提高了制造精度和动平衡精度，特殊的翼型设计增强了锭翼臂刚性，为锭速提高创造了条件：传统的托锭锭翼允许的动不平衡量为132g.cm，新型托锭则将动不平衡量降为60g.cm，加上特殊的翼型设计，使锭翼臂刚性大大增加,再配用轻质碳纤维复合材料压掌，使托锭锭翼允许的最高机械转速达到1200r∕min。这样新出厂或使用年代较短的A系列托锭粗纱机锭速能达到1000r∕min左右，此时，粗纱机万锭配台数将基本与单电机悬锭粗纱机相当，即每万锭配2.5～3台。则万锭细纱粗纱设备投资额较采用悬锭粗纱机降低42﹪左右，加上厂房及公用工程投资额的减少及日常运转成本的下降，其技术经济效益较为显著。

综上所述：新型托锭锭翼的应用将为A系列粗纱机带来以下好处：

a粗纱质量提高：前后排粗纱伸长率差异减小、纱疵减少、毛羽减少。
b粗纱产量提高：得益于粗纱断头减少及锭速可以适度提高，以及操作工做锭翼清洁工作时间减少。
c粗纱机能耗降低：锭翼重量相对于原铝锭翼全机降低30公斤。
d操作者劳动强度降低：粗纱断头减少，锭翼清洁工作量减少，以及落纱时锭翼重量减轻。

以锭翼改造为基础，结合变频调速及可编程控制器等新技术的应用，那么，就能以较小的代价使A系列粗纱机取得较大的技术进步，其服役年限也将得以延长，这将十分适合于我国建设节约型社会的要求。