細(xì)紗機(jī)與變頻技術(shù)

鄧靖

【摘 要】因?yàn)樽冾l技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)軟啟動(dòng)與無(wú)級(jí)調(diào)速，并具有節(jié)能效果，所以，近年來(lái)，變頻技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在細(xì)紗機(jī)中，從而有效提高了細(xì)紗機(jī)的生產(chǎn)效率與產(chǎn)品的質(zhì)量?；诖?，本文主要將闡述變頻技術(shù)與細(xì)紗機(jī)的相關(guān)內(nèi)容。

【關(guān)鍵詞】細(xì)紗機(jī);變頻技術(shù);優(yōu)勢(shì);影響

【中圖分類號(hào)】： TS103.23+1.1? ?【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

近年來(lái)，我國(guó)的變頻技術(shù)持續(xù)發(fā)展，在這個(gè)過(guò)程中，變頻器被作為一種新的技術(shù)應(yīng)用在細(xì)紗機(jī)中，從而不但實(shí)現(xiàn)了無(wú)極變速，而且也優(yōu)化了紡紗條件，有效減少了斷頭與毛羽，實(shí)現(xiàn)了優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的目的。細(xì)紗是紡織的最后一道工序，它是將粗紗紡成具有一定的線密度、符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)或客戶要求的細(xì)紗，供捻線、機(jī)織或針織所使用。細(xì)紗工序的主要任務(wù)是：在細(xì)紗的生產(chǎn)過(guò)程中，將粗紗條均勻地拉長(zhǎng)抽細(xì)到細(xì)紗所要求的線密度，并把牽伸后的須條加上適當(dāng)?shù)哪矶龋钩杉喚哂幸欢ǖ膹埩?、彈性、光澤和手感等物理機(jī)械性能。

1、變頻技術(shù)在細(xì)紗機(jī)上的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

對(duì)于傳統(tǒng)的細(xì)紗機(jī)而言，電機(jī)直接起動(dòng)沖擊較大，速度的調(diào)節(jié)通過(guò)更換齒數(shù)不同的齒輪來(lái)實(shí)現(xiàn)，而且不可能實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，生產(chǎn)效率低、斷頭率高，而且加工產(chǎn)品比較單一，缺乏競(jìng)爭(zhēng)力;新式細(xì)紗機(jī)使用變頻技術(shù)拖動(dòng)不僅能夠無(wú)極調(diào)速，而且還有以下優(yōu)勢(shì)：

（1）變頻調(diào)速可在提高產(chǎn)量基礎(chǔ)上減少斷頭，或在保持現(xiàn)有產(chǎn)量情況下較明顯減少小紗、大紗的斷頭。

（2）錠子速度調(diào)節(jié)范圍更廣，翻改品種快捷方便，無(wú)需更換皮帶盤。

（3）對(duì)某些紡紗有一定難度的品種如強(qiáng)捻紗、包芯紗、麻棉紗及高檔精梳產(chǎn)品，通過(guò)變速選擇生產(chǎn)過(guò)程最佳點(diǎn)，可最大程度提高單產(chǎn)，減少斷頭。

（4）采用變頻技術(shù)控制主電機(jī)可最大潛力挖掘電機(jī)的無(wú)功功率，充分利用和提高功率因數(shù)，從而達(dá)到節(jié)電的目的。

（5）細(xì)紗斷頭的減少可使值車工人擴(kuò)大看臺(tái)、減少用工、為節(jié)約生產(chǎn)成本提供了可能。

（6）通過(guò)變頻降速對(duì)減少小線毛羽效果較好，有利于減小大、中、小紗毛羽值的極差，具有潛在的商業(yè)價(jià)值。

（7）變頻技術(shù)與設(shè)備上的PLC及計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)可連為一體，監(jiān)視在線生產(chǎn)及質(zhì)量情況。

2、變頻器對(duì)細(xì)紗機(jī)產(chǎn)量的影響

棉紡細(xì)紗機(jī)產(chǎn)量的提升與紡紗速度關(guān)系密切，而紡紗速度的提高又受到紡紗斷頭的限制。在實(shí)際的紡紗過(guò)程中，在紡紗速度不變的情況下，紗線在紡紗的不同階段所受張力也不同，即小紗最大，大紗次之，中紗最小。如果能夠根據(jù)一落紗中各階段的張力變化規(guī)律實(shí)現(xiàn)錠子轉(zhuǎn)速的自動(dòng)調(diào)整，盡可能地保證紡紗各階段的張力恒定，將一落紗過(guò)程中的張力曲線矯正為恒張力曲線，就可以同時(shí)做到小紗、大紗階段基本無(wú)斷頭，中紗階段又可以提高紡紗速度的目的，從而使產(chǎn)量、質(zhì)量同步提高。在這種情況下，就應(yīng)該將變頻技術(shù)使用在細(xì)紗機(jī)中，例如，在新型細(xì)紗機(jī)中，對(duì)于變頻技術(shù)的合理使用實(shí)現(xiàn)了優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)、降低能耗和減輕擋車工勞動(dòng)強(qiáng)度的目的。根據(jù)細(xì)紗紡紗時(shí)張力與錠子速度的關(guān)系，即當(dāng)錠速增大時(shí)紡紗張力隨著增大，且錠子速度越高則紡紗張力增加值就越大，因此，相關(guān)的工作人員可以通過(guò)調(diào)整錠速來(lái)控制紡紗張力，并使紡紗過(guò)程的張力變化近似于恒定，從而也就能夠按照實(shí)際的需求，實(shí)現(xiàn)對(duì)于細(xì)紗機(jī)紡紗運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中變錠速的有效控制，確保紗線在各個(gè)階段所受張力趨于恒定，從而有效地降低細(xì)紗的斷頭率，提高細(xì)紗機(jī)的生產(chǎn)效率，最終達(dá)到提高細(xì)紗產(chǎn)量和質(zhì)量的目的【1】。

3、變頻技術(shù)對(duì)紗線質(zhì)量的影響

3.1細(xì)紗錠速對(duì)成紗伸長(zhǎng)的影響

由于紡紗張力隨錠速的提高而增加，因此成紗斷裂伸長(zhǎng)率與紡紗錠速有關(guān)，錠速增高，紗線斷裂伸長(zhǎng)率減小。原因是錠速增加雖然對(duì)成紗的斷裂強(qiáng)力無(wú)明顯影響，但因紡紗張力隨之增加，因此紗線斷裂伸長(zhǎng)率有隨之下降的趨勢(shì)，如果采取適宜的調(diào)速方法保持紡紗張力平穩(wěn)，則在高速下紗線斷裂伸長(zhǎng)率將不會(huì)受到明顯的影響。

3.2變頻器對(duì)成紗毛羽的影響

毛羽會(huì)隨著錠速的加快而增加。在一落紗中的毛羽分布和紗線張力一樣，管紗上層區(qū)域的毛羽明顯比下層區(qū)域少，原因是紗線的氣圈形態(tài)不同，紗線所受的張力也不同，紗線與卷繞器材的摩擦效果便不同。使用變頻技術(shù)后，可以同時(shí)對(duì)錠速進(jìn)行優(yōu)化控制，最終保證了紗線張力恒定和小、大紗的氣圈形態(tài)，從而減小了成紗的毛羽差異。

3.3錠速對(duì)條干尤其是粗、細(xì)節(jié)的影響

錠速優(yōu)化后對(duì)紗線的條干及粗細(xì)節(jié)有一定的影響。紡制細(xì)號(hào)紗時(shí)，應(yīng)該要提高重視度，否則會(huì)因?yàn)榇罅康募?xì)節(jié)而導(dǎo)致成紗斷頭，在生產(chǎn)中如果合理優(yōu)化錠子曲線，將會(huì)有效減少成紗的條干和粗細(xì)節(jié)【2】。

4、變頻技術(shù)對(duì)細(xì)紗機(jī)能耗的節(jié)約

變頻技術(shù)對(duì)細(xì)紗機(jī)能耗的影響也較大，特別是表現(xiàn)在節(jié)電方面。細(xì)紗機(jī)產(chǎn)量的提升和效率的提高，大大降低了用電能耗。例如，某公司的紡二分廠有24臺(tái)FA506型老細(xì)紗機(jī)，存在電機(jī)老化、故障率高、能耗高、效率低、產(chǎn)量低、工藝調(diào)整麻煩等問(wèn)題，采用變頻技術(shù)后，長(zhǎng)期跟蹤記錄，發(fā)現(xiàn)有以下特點(diǎn)：第一，降低原細(xì)紗機(jī)的能耗，最少可降低20%左右的耗電量;第二，產(chǎn)量可提高近10%。第三，提高產(chǎn)品的質(zhì)量，千錠時(shí)斷頭率降低，減少了許多突發(fā)性紗疵。第四，節(jié)省擋車工的時(shí)間可用來(lái)做清潔工作。

從這一案例中能夠看出，使用變頻技術(shù)以后的節(jié)電效果相對(duì)更好，應(yīng)該被大范圍推廣與應(yīng)用。

5、在細(xì)紗機(jī)中使用變頻技術(shù)的要點(diǎn)

雖然目前變頻技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在細(xì)紗機(jī)中，但是，使用的時(shí)間尚且相對(duì)較短，這主要是因?yàn)椋海?）細(xì)紗車間要求24小時(shí)連續(xù)生產(chǎn)，必須做到長(zhǎng)時(shí)間無(wú)故障運(yùn)行。（2）變頻器要適應(yīng)高溫高濕，飛花短絨較多的環(huán)境（各廠空調(diào)狀況差異大） 【3】。

通過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐 ，變頻技術(shù)在使用中需注意以下幾點(diǎn) ：第一，變頻器容許的功率與配制的細(xì)紗機(jī)主機(jī)功率要有20%的余地，否則，會(huì)因?yàn)闄C(jī)臺(tái)間機(jī)械傳動(dòng)阻力差異及工藝上壓力調(diào)整等因素而使得變頻器符合過(guò)重或者是過(guò)載停車。第二，變頻器本身有散熱片風(fēng)道和風(fēng)扇進(jìn)行冷卻 ，但在實(shí)際的使用過(guò)程中，如直接用于細(xì)紗車間，會(huì)造成風(fēng)道很快堵塞無(wú)法正常工作 ，甚至?xí)^(guò)熱停車。比較有效的解決辦法是應(yīng)增加一套簡(jiǎn)易過(guò)濾裝置， 值車工定時(shí)做清潔，非常簡(jiǎn)便、可靠。第三，細(xì)紗車間在高溫高濕季節(jié)的溫度通常在30 ℃～ 35 ℃，而變頻器工作允許的環(huán)境溫度為40 ℃，能夠滿足細(xì)紗工作環(huán)境溫度要求。第四，變頻器可根據(jù)參數(shù)調(diào)整報(bào)警系統(tǒng)，具有120%、1 min 過(guò)載能力， 可在尚未出現(xiàn)停車前發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并預(yù)先處理，對(duì)變頻器起著可靠的保護(hù)作用。第五，細(xì)紗錠子速度通常高達(dá) 15 000 r/min 左右 ，變頻器變速啟動(dòng)與傳統(tǒng)電機(jī)啟動(dòng)不同。如啟動(dòng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或鋼領(lǐng)板位置不當(dāng) ，均可能造成開(kāi)車后斷頭明顯增加， 甚至無(wú)法開(kāi)車。通過(guò)對(duì)變頻器模塊參數(shù)的優(yōu)選則可達(dá)到最少的斷頭效果。

6、結(jié)束語(yǔ)

總之，在變頻技術(shù)持續(xù)發(fā)展的過(guò)程中，其已經(jīng)在各行各業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。對(duì)于細(xì)紗機(jī)來(lái)說(shuō)，通過(guò)使用變頻技術(shù)能夠有效提高機(jī)器設(shè)備的生產(chǎn)質(zhì)量與生產(chǎn)效率，并能夠優(yōu)化紡紗環(huán)境，減少紡紗過(guò)程中斷頭與毛羽的數(shù)量，從而也就能夠幫助紡紗企業(yè)得到更多的經(jīng)濟(jì)效益，促使紡織企業(yè)實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步發(fā)展。

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