非集落纱除纱尾小车装置的研制与应用_朱起宏.pdf

585958ACADEMIC学术平台非集落纱除纱尾小车装置的研制与应用摘 要：为去除非集落纱管纱的尾纱，提高托盘式自络 CBF 生头效率和整机生产效率，在不改变细纱机原有结构的基础上，设计了一种一体式摩擦条除尾纱小车装置。通过非集落纱用户使用除尾纱小车前后的对比发现，管纱尾纱长度控制在 2cm 以下，除尾率超过 99%，生头效率提高 6%14%，整机生产效率提高 3%7%，为用户带来较大经济效益。除尾纱小车使用方便，依靠锭子高速转动带动并铰断尾纱，且不影响细纱机纺纱性能，为非集落纱用户缩短管纱尾纱，提高托盘式自络效率提供新的解决方案。关键词：非集落纱 托盘式自络 尾纱长度 除尾纱小车 生头效率 生产效率青岛宏大纺织机械有限责任公司 朱起宏 贾存平 孙振/文0 引言目前国内很多纺织厂使用的环锭细纱机没有集体落纱功能，落纱时挡车工直接用手拉断纱尾，因此管纱存在尾纱较长且不一致的问题，对托盘式自动络筒机的生产效率影响非常明显12。托盘式自动络筒机对管纱成形、尾纱有一定的基本要求，尾纱过长不仅会给清理回丝造成很大压力，更关键的是会给管纱正常挑头和生头带来较多难解决的问题，标准管纱应成形饱满，表面平整，尾纱长度小于5cm，包缠纱 1.53.5 圈，如图 1（a）所示，标准管纱有利于 CBF 挑头和生头。使用托盘式自动络筒机处理非集落纱过程中，长尾纱会严重缠绕在一起图 1（b），会导致后续 CBF 挑头装置图 1（c）和生头装置图 1（d）效率降低，进而影响整机生产效率34。为了提高托盘式自动络筒机的生产效率，必须缩短尾纱长度来提高生头率。据统计，60%非集落纱细纱机用户的尾纱长度为1030cm，正常尾纱长度要求在5cm以下5。为了解决尾纱过长的问题，我们在不更改细纱机原有结构的基础上，设计了一种可直接放置使用的除尾纱小车，小车结构简单，使用方便，能借助锭子的转动行走，可在细纱机落纱前去除多余尾纱，保证尾纱的一致性6，大幅度降低尾纱纠缠的问题，最终提升络筒机的工作效率。1 市场调研为了更好地了解目前市场上非集落纱纱尾的实际情况，帮助我们后续更加准确地分析除尾纱小车对非集落纱尾纱图 1 标准管纱(a),尾纱过长相互缠绕(b),CBF 挑头装置(c),CBF 生头装置(d)图 2 长尾纱与头纱互相缠绕5959的去除效果，我们对八家非集落纱用户进行调研，各项指标数据如表 1 所示，从表 1 中可以看出，上述非集落用户的尾纱长度（1030cm）均未达到要求（5cm 以下），各家用户的自络效率也不高，生头效率在 65%85%，生产效率在75%83%之间，均存在较大的提升空间，由此也可知目前绝大部分非集落纱纱尾长度不符合托盘式自络生头要求，对 CBF 生头效率和自络整机生产效率有很大影响。从调研中还发现，过多过长的尾纱还会导致单锭频繁吐白纱，回丝量增加。如图2，管纱尾纱与包缠纱纠缠到一起，生头时两根纱线同时吸进纱管，俗称“假生头”。在单锭上，假生头的管纱纱头多数情况下不能被小吸嘴捕获，满管纱被排出，造成 CBF 的回丝拖拽；同时尾纱过长的管纱即使生头成功，也会造成络纱过程中纱尾与纱线严重摩擦，导致纱线断头、吐白纱、回丝拖拽等问题。因此，一种安全可靠除尾纱装置的研发是至关重要的。根据市场调研确认，前期市场上应用的“割尾纱小车”，见图 3，其工作原理是利用“锯条”与锭子的接触带动小车“跑动”，利用“小抓手”拽拉因高速旋转运动“甩起”的纱，去掉的是我们常说的“气圈纱”，对于去除贴伏于管脚表面真正的“尾纱”基本无效，而且高速运转的锭子与锯条之间的剧烈摩擦产生火花现象，存在严重安全隐患。2 除尾纱小车的开发除尾纱小车的设计原则共有五点：其一，除尾纱小车在不更改原有细纱机结构的基础上直接使用；其二，小车使用便捷，且不影响细纱机的纺纱性能；其三，借助细纱机锭子高速转动带动小车自动行走；其四，利用锭子高速运转与摩擦条产生的摩擦，铰断尾纱78；其五，满足不同锭速和纱线支数的去除效果。项目小组按上述原则进行除尾纱小车的开发，图 4（a）为小组首次除尾小车的设计，直接通过摩擦块与纱管摩擦带动除尾纱小车跑动并铰断尾纱，同时也不会产生安全隐患，但在实际试验过程中发现，分体式摩擦块会导致小车运行不稳定，还存在运行过程中摩擦块与管脚位置瞬间脱图 3 市场上的除尾纱小车用户细纱机类型尾纱长度（cm）生头效率（%）生产效率（%）A非集落12 6583B非集落138480C非集落286875D非集落257682E非集落268080F非集落307582G非集落207678H非集落108579表 1 各用户的数据统计6060ACADEMIC学术平台开的问题，尾纱的去除效果仅仅达到 70%左右，仍对络筒机的运行效果有较大影响。针对分体式除尾小车上述缺点，项目小组继续对小车进行改进，最终设计了一体式摩擦条除尾纱小车，见图 4（b）。一体式摩擦条使用特殊高分子材料制作，具有优异的耐磨性保证使用寿命，材料具有一定硬度，能高效地铰断与其接触的纱线。一体式摩擦条除纱尾小车克服了首次设计缺陷，其运行平稳，能始终保持摩擦条与管脚位置紧密接触见图 4（c），并根据细纱机锭速、不同纱线支数等具体情况，利用图 4（b）所示配重孔，增加配重块，调整除尾纱小车运行速度（60120m/min），高效地铰断尾纱，使除尾率达到 99%以上。3 效果检验除尾纱小车研发制作完成后，在批量生产前，仍需要对其去除尾纱的效果进行大数据分析，因此继续在上述八家非集落细纱用户进行验证，统计各家管纱的尾纱长度，生头效率和整机生产效率，检验确认除尾纱小车在不同厂家的实际使用效果。图 5 显示了使用一体式摩擦条除尾纱小车除尾纱后的效果，可清晰地看到在细纱机上的管脚纱被铰断后，所产生的尾纱长度会很短，不会发生类似图 1（b）中乱纱缠绕的现象，可见一体式摩擦条除尾纱小车对解决管纱尾纱长、纱线纠缠有显著效果。从图 6（a）中可以看出，改进前后八家非集落用户的尾纱长度有非常明显的缩短，改进后尾纱长度基本在12cm 之间，图 6（b）显示除尾率均达到 99%以上，可以较彻底解决管纱尾纱之间、尾纱与包缠纱之间的纠缠问题，为后续管纱生头提供了良好条件。图 6（c）显示利用除尾纱小车前后，自络 CBF 生头效率有明显的提升，提高幅度在 6%14%之间，生头率的提高保证了自络单锭管纱的充足供应，解决了因管纱供应不足、吐白纱等问题导致整机生产效率低下的问题，尤其对于管容量低的低支纱尤为明显910。图 6（d）显示自络整机生产效率平均提升了 5%，可见正确使用除尾纱小车对于非集落纱用户提高自络生产效率是极为关键的工序之图 4 除尾纱小车的开发过程图 5 除尾纱后效果图 6 改进前后尾纱长度（a）、除尾率（b）、自络生头效率（c）和生产效率（d）对比表 2 人工成本估算表成本核算每月节省时间每小时成本每月节约成本挡车工成本90 小时/月15 元/小时1350 元维护成本4 小时/月15 元/小时60 元6161参考文献1 刘凯,王磊.环锭细纱机夹纱及尾纱清理装置的应用 J.科技创新与生产力,2015.2 张黎.提高自动络筒效率的生产措施 J.纺织报告,2015,000(010):59-61.3 何阳端,阎爱霞.提高自动络筒机效率的实践J.山西纺织,2000,021(001):23-24.4 翁明,史翔.自动夹纱自动清除尾纱锭子的设计 J.纺织器材,2013(01):23-25.5 管幼平,周爱明,路正龙等.环锭细纱机锭子尾纱清除装置:中国,CN110468475AP.2019-11-19.6 陈德强.细纱机锭子锭脚尾纱去除装置的改进设计 J.装备机械,2016,000(002):39-40,44.7 刘江山,赵小敏.一种细纱机的割尾纱装置:中国,CN203034191UP.2013-07-03.8 任西同,高志国,吴少波.一种尾纱清除机:中国,CN108946330AP.2018-12-07.9 李胜,肖际洲.自走式纱尾,回丝和锭孔清洁装置的设计应用 J.纺织器材,2020,047(001):41-42.10 卞童,彭长根,王淑娴.提升络筒机生产效率的管理实践 J.棉纺织技术,2020,48(06):41-44.11 王文俊.棉纺细纱锭子的改进 J.纺织器材,2010(05):26-28.12 杨志清.纺纱企业节约能源减少用工的新举措 J.山西纺织服装,2014,000(002):2-5.一。综上所述，通过对八家用户使用除尾纱小车前后的数据分析得出，除尾小车可以显著缩短非集落用户管纱纱尾，对于提高生头效率和自络生产效率有很大帮助11。除以上易于统计的生头效率及生产效率之外，尾纱去除后还能有效减少吐白纱的情况，假生头的满管纱、带有长尾纱的半管纱的吐纱量都有明显降低，对减少回丝量、CBF 回丝拖拽及降低自然断头数都有积极效果，一定程度上减少了人力成本，提高了原材料利用率。4 经济效益除纱尾小车投入使用后，所产生的经济效益主要由节省的人工成本和效率提高创造的利润组成12。由表 2可以看出，每个月单台节省人工成本总计 1410 元。另外，按每吨纱线的利润为 5002000 元，每天单台（72锭）提升产量 80 千克计算，每个月提升效率带来的利润为 12004800 元。综上，除尾纱小车的使用，每年为用户节约人工成本和创造利润总计为 3132074520 元。此外，回丝量的减少、断头数的降低和回丝拖拽缠绕的减少，都一定程度上影响到设备运行、资源利用和人工成本，带来不小的隐形经济效益，提升设备使用体验；另外除尾纱小车的使用给细纱机落纱工减轻工作强度，带来更多隐性效益。5 总结一体式摩擦条除尾纱小车解决了非集落用户纱尾过长的问题，可将管纱尾纱的长度控制在 12cm，除尾率达到 99%以上，使管纱生头效率提高 614%，托盘式自络整机生产效率提高 3%7%，每年最高可为用户节约成本和提高利润约 3132074520 元，为用户带来较大经济效益。一体式摩擦条除尾纱小车的投入使用，解决了此前“割尾纱小车”的重大缺陷，降低了工人的劳动强度，节省了人力物力，同时使络筒机维护保养周期延长，运行更加稳定。FZJX