節(jié)能高效型集成式紡絲卷繞裝置的升級(jí)與應(yīng)用

楊帆

摘要：本文介紹了節(jié)能高效型集成式紡絲卷繞裝置的基本結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步闡述了該裝置升級(jí)改進(jìn)后的明顯優(yōu)勢(shì)，滿足了長(zhǎng)絲生產(chǎn)設(shè)備向節(jié)能高效、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、操作簡(jiǎn)易等方向發(fā)展的要求，應(yīng)用廣泛。

Abstract： This article introduces the basic structure of the energy-saving and high-efficiency integrated spinning and winding device， and further elaborates the obvious advantages of the upgraded and improved device， which satisfies the development requirements of filament production equipment in the direction of energy-saving， high-efficiency， economical and practical and easy operation. So it has wide application.

關(guān)鍵詞：合成纖維;POY;節(jié)能高效;集成式;紡絲;卷繞

Key words： synthetic fiber;POY;energy-saving and high-efficiency;integrated type;spinning;winding

中圖分類號(hào)：TP242? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1006-4311（2020）27-0145-03

0? 引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，綠色環(huán)保、節(jié)能減排成為企業(yè)發(fā)展的重要關(guān)注點(diǎn)。近年來(lái)化纖行業(yè)的發(fā)展迅猛，已出現(xiàn)持續(xù)產(chǎn)能過(guò)剩、用工成本居高不下等現(xiàn)象，同時(shí)化纖設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)也越來(lái)越注重產(chǎn)品的高效節(jié)能、自動(dòng)化等特點(diǎn)?；w設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中也在盡最大可能滿足下游企業(yè)對(duì)節(jié)能、降耗產(chǎn)品及智能化穩(wěn)定生產(chǎn)的需求。

在國(guó)際化纖紡絲設(shè)備普遍向高效節(jié)能、運(yùn)行穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)緊湊、智能化生產(chǎn)等方向發(fā)展的趨勢(shì)下，傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)繁雜、體積龐大、操作復(fù)雜以及配置組合靈活度差的POY紡絲卷繞機(jī)架越來(lái)越跟不上市場(chǎng)潮流，急需對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)升級(jí)。而且，這種裝置占地面積大，所需廠房高度高，對(duì)基建工程是極大的浪費(fèi)。因此，在化纖紡絲裝置利潤(rùn)日漸薄弱的情況下，尋求一種結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)潔、操作更加簡(jiǎn)化、能耗更低的紡絲卷繞裝置就成為化纖機(jī)械制造商致力攻克的方向。北京中麗制機(jī)工程技術(shù)有限公司推出的節(jié)能高效型集成式紡絲卷繞裝置在生產(chǎn)合成纖維POY長(zhǎng)絲方面?zhèn)涫芮嗖A，同時(shí)在設(shè)備的應(yīng)用方面不斷改進(jìn)升級(jí)，替代了傳統(tǒng)POY紡絲卷繞裝置。

1? 設(shè)備構(gòu)成及工藝流程

1.1 工藝流程

紡絲→冷卻→上油→切絲、吸絲→導(dǎo)絲器→預(yù)網(wǎng)絡(luò)→第一導(dǎo)絲盤(pán)→第二導(dǎo)絲盤(pán)→升降裝置→卷繞成形。

該紡絲卷繞工藝主要采用一步法方式，將通過(guò)紡絲形成的初生纖維直接上油、牽引導(dǎo)向、卷繞，所得的卷繞絲稱為預(yù)取向絲（POY）。

1.2 集成式紡絲卷繞裝置的構(gòu)成

集成式紡絲卷繞裝置主要包括：切吸絲裝置、預(yù)網(wǎng)絡(luò)器、第一導(dǎo)絲盤(pán)、第二導(dǎo)絲盤(pán)、氣缸升降機(jī)構(gòu)、支撐機(jī)架和卷繞頭。

切吸絲裝置、預(yù)網(wǎng)絡(luò)器、第一導(dǎo)絲盤(pán)按照絲束的走向依次設(shè)置在第一導(dǎo)絲盤(pán)罩殼同一側(cè);氣缸升降機(jī)構(gòu)設(shè)置在機(jī)架的氣缸安裝座上，氣缸安裝座與豎直方向的立柱固定（如圖1）。升降座與氣缸升降機(jī)構(gòu)聯(lián)接，升降座在氣缸升降機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下延氣缸方向進(jìn)行往復(fù)式運(yùn)動(dòng)，當(dāng)升降座在初始位置時(shí)，第二導(dǎo)絲盤(pán)在第一導(dǎo)絲盤(pán)后方;卷繞頭設(shè)置在第二導(dǎo)絲盤(pán)的下方;絲束經(jīng)切吸絲裝置、預(yù)網(wǎng)絡(luò)器和第一導(dǎo)絲盤(pán)、第二導(dǎo)絲盤(pán)上繞絲后進(jìn)入卷繞頭進(jìn)行卷繞（如圖2）。

2? 設(shè)備的技術(shù)特點(diǎn)

2.1 切吸絲、導(dǎo)絲器集成裝置

WQS110F切吸絲、導(dǎo)絲器集成裝置是中麗公司新開(kāi)發(fā)的一種用于化纖長(zhǎng)絲卷繞機(jī)上的自動(dòng)保護(hù)裝置。將原有的切吸絲器和導(dǎo)絲器集合成一體，能可靠地防止繞輥，提高生產(chǎn)效率。該裝置克服了現(xiàn)有的切吸絲器在時(shí)間控制方面的問(wèn)題，僅僅需要控制吸槍壓空的通斷就能完成從切吸絲到導(dǎo)絲鉤復(fù)位的全部動(dòng)作，使控制更簡(jiǎn)便，動(dòng)作更可靠。該裝置體積小巧，安裝方便，適用于滌綸POY、FDY和其它自動(dòng)化紡絲生產(chǎn)線。在紡絲過(guò)程中，當(dāng)卷繞斷頭時(shí)，斷絲傳感器發(fā)出信號(hào)，控制壓空電磁閥打開(kāi)，從而自動(dòng)將整個(gè)紡絲位的絲束切斷，并吸送至廢絲箱，從而避免斷絲纏繞到導(dǎo)絲輥上，以便于紡絲工重新生頭。

2.2 預(yù)網(wǎng)絡(luò)器

預(yù)網(wǎng)絡(luò)器的作用是在紡絲時(shí)對(duì)纖維上油劑起到很好的均化作用，可節(jié)約15～20%的油劑，紡絲油劑的均勻分布，改善了后紡工藝穩(wěn)定性和速度，減少磨擦降低了毛絲和斷頭，同時(shí)進(jìn)一步穩(wěn)定紡程上絲的張力，使絲間只有交纏但無(wú)網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)，增強(qiáng)絲間的抱合性。

2.3 升降導(dǎo)盤(pán)系統(tǒng)

升降導(dǎo)盤(pán)系統(tǒng)是牽引絲束的主體部分，主要由第一導(dǎo)盤(pán)、氣缸升降機(jī)構(gòu)、第二導(dǎo)盤(pán)、支撐導(dǎo)軌構(gòu)成，第一導(dǎo)盤(pán)固定的安裝在支撐導(dǎo)軌的下端，第二導(dǎo)盤(pán)安裝于氣缸升降機(jī)構(gòu)的滑塊上。氣缸升降機(jī)構(gòu)采用磁耦式無(wú)桿氣缸，其機(jī)構(gòu)是在活塞上安裝一組高強(qiáng)磁性的永久磁環(huán)，磁力線通過(guò)薄壁缸筒與套在外面的另一組磁環(huán)作用，由于兩組磁環(huán)磁性相反，具有很強(qiáng)的吸力。當(dāng)活塞在缸筒內(nèi)被氣壓推動(dòng)時(shí)，則在磁力作用下，帶動(dòng)缸筒外的磁環(huán)套一起移動(dòng)，從而帶動(dòng)缸體外部的移動(dòng)體做同步移動(dòng)。但是該氣缸最大優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省安裝空間。

2.4 支撐機(jī)架

該款集成式紡絲卷繞裝置以節(jié)省空間、高效操作為宗旨，設(shè)計(jì)了最新型簡(jiǎn)易化矮型支撐機(jī)架。主要由矩管、槽鋼、鋼板等簡(jiǎn)易外型材料設(shè)計(jì)，其作用是集成的安裝和支撐整個(gè)紡絲卷繞裝置，由一個(gè)位機(jī)架延伸出聯(lián)排的多個(gè)位的串聯(lián)機(jī)架，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易操作方便。

但是連接整個(gè)紡絲牽引裝置的氣缸安裝座與豎直方向的立柱固定的形式并不理想，該連接形式對(duì)機(jī)架的穩(wěn)定性要求較高，因此在機(jī)架設(shè)計(jì)方面不斷改進(jìn)，以做到穩(wěn)定且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易，因此設(shè)計(jì)了多款紡絲牽引裝置后支撐形式的機(jī)架（如圖3、圖4）。

2.5 卷繞頭

采用中麗新型自動(dòng)高速卷繞機(jī)i-BWA40II-1800撥叉式卷繞頭，該新型卷繞頭的外型尺寸（長(zhǎng)×寬×高）為2840mm×732mm×1500mm，最高機(jī)械速度達(dá)4000m/min，錠長(zhǎng)1800mm，每位頭數(shù)為16頭，最大卷裝直徑？準(zhǔn)435mm，最大卷重11kg，適紡 POY，橫動(dòng)系統(tǒng)為撥叉式，壓輥為主動(dòng)式。（表1）

3? 節(jié)能高效型集成式紡絲卷繞裝置的優(yōu)勢(shì)

在傳統(tǒng)的POY紡絲卷繞系統(tǒng)中，牽引和卷繞兩個(gè)單元在牽伸卷繞裝置中由鋼平臺(tái)分隔成上下兩個(gè)層面，進(jìn)行生頭操作時(shí)由上下兩個(gè)操作工分別進(jìn)行，生頭過(guò)程時(shí)間長(zhǎng)、廢絲多且容易產(chǎn)生操作失誤。長(zhǎng)期以來(lái)，傳統(tǒng)POY長(zhǎng)絲牽伸卷繞機(jī)架因其結(jié)構(gòu)繁雜、體積龐大、操作復(fù)雜以及配置組合靈活度差等缺點(diǎn)而廣受詬病。相比之下節(jié)能高效型集成式紡絲卷繞裝置，降低了設(shè)備高度，減少了生頭操作人員，能夠縮小位距，提高單位產(chǎn)量，簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，并在滿足常規(guī)紡絲需求的同時(shí)，也滿足了長(zhǎng)絲生產(chǎn)設(shè)備向投資少、減消耗發(fā)展的要求。主要體現(xiàn)在以下方面：

①由于將切吸絲裝置、預(yù)網(wǎng)絡(luò)器、第一導(dǎo)絲盤(pán)和第二導(dǎo)絲盤(pán)設(shè)置在機(jī)架的單側(cè)，將牽引和卷繞兩個(gè)單元的操作由兩個(gè)層面合并到一個(gè)層面，裝置總高度降低了1300mm左右，占用面積減小了30%，提高產(chǎn)能，降低了工程基建成本。

②該裝置可使生頭操作由以往上下兩個(gè)層面各一名操作工操作改為一人操作，極大地簡(jiǎn)化了操作程序、縮短了生頭時(shí)間、減少了廢絲、提高了質(zhì)量和效率，同時(shí)在生頭過(guò)程中只需要更少的壓縮空氣，可降低生產(chǎn)線員工人數(shù)，降低企業(yè)的人工成本。

③該裝置將導(dǎo)絲盤(pán)由垂直于操作面安裝改為平行于操作面安裝，絲束從切吸絲裝置進(jìn)入卷繞頭不需要轉(zhuǎn)角，省去了為改變絲束走向而設(shè)置的導(dǎo)絲元件，減少了毛絲斷頭現(xiàn)象的產(chǎn)生，提高了紗線質(zhì)量。

④單個(gè)紡絲位獨(dú)立，呈模塊化，可隨意組合，更加靈活，避免了傳統(tǒng)牽伸卷繞裝置相鄰紡絲位間互相牽制、配置靈活度差的缺點(diǎn)。

⑤紡絲位距更小，使得相同廠房?jī)?nèi)可以安裝更多紡絲位的設(shè)備，提高產(chǎn)量。

因此，該裝置根據(jù)POY長(zhǎng)絲紡絲工藝，以簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)和操作、降低制造成本和基建投入為目標(biāo)，在提高紗線質(zhì)量的同時(shí)，提高產(chǎn)量和效率，并兼顧設(shè)備的通用性，對(duì)傳統(tǒng)POY牽引卷繞機(jī)架進(jìn)行改進(jìn)升級(jí)，以此來(lái)達(dá)到POY紡絲設(shè)備結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單、操作更靈活、安裝更簡(jiǎn)便，并在節(jié)省設(shè)備制造成本及廠房空間的基礎(chǔ)上，提高產(chǎn)品質(zhì)量及設(shè)備通用性的目的，這對(duì)滿足市場(chǎng)對(duì)紡絲設(shè)備在提高生產(chǎn)效率、節(jié)能降耗及降低投資、降低生產(chǎn)成本等方面的需求具有重要意義。

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