FA506型細紗機單凸盤集落結(jié)構(gòu)改造

周 霞

(經(jīng)緯智能紡織機械有限公司，山西 晉中 030601)

相較同期其他型號細紗機，F(xiàn)A506型細紗機機身較窄，結(jié)構(gòu)更緊湊，可減少10%的占地面積，它的結(jié)構(gòu)設(shè)計也充分考慮到當時紡織工人的操作需求，在近20年時間內(nèi)該機型在國內(nèi)外均有很高的市場占有率。隨著細紗機的不斷推陳出新，以及用工難問題的日益凸顯，如何選用更適合自身需求的短車集落改造結(jié)構(gòu)，成為多數(shù)紡織企業(yè)關(guān)心的問題[1]。

1 FA506型細紗機結(jié)構(gòu)

適用于棉、化纖純紡或混紡的FA506型細紗機，以單程粗紗喂入，紡制機織、針織等用紗。整機長度方向車頭結(jié)構(gòu)不變，車尾隨用戶選配。其中，F(xiàn)A506型、FA506A型車尾含整體后置電器箱，長度為1300 mm；FA506AS型、FA506S型車尾長度為900 mm，電器箱體置于車尾框頂部，與風(fēng)箱聯(lián)接，機架部分寬度為750 mm，高度為980 mm，靠車頭處長度為1285 mm(固定不變)，車尾部分隨錠數(shù)差異進行調(diào)整[2]。

此外，F(xiàn)A506型細紗機原機中墻板采用上窄下寬結(jié)構(gòu)，有利于提高細紗機生產(chǎn)作業(yè)時的工作平穩(wěn)性，整體機架車面外側(cè)寬度為520 mm，靠地腳處墻板外側(cè)尺寸與車頭、車尾底板同寬，為640 mm。

2 單凸盤集落托盤輸送機構(gòu)

單凸盤集落結(jié)構(gòu)是現(xiàn)有細紗機集落結(jié)構(gòu)中最可靠的形式，根據(jù)其推動凸盤傳動結(jié)構(gòu)的不同，分為傳動桿撐爪式與撐條撐爪式2種。傳動桿撐爪式單凸盤集落結(jié)構(gòu)常見機型為F1520型、F1520C型、JWF1530型、JWF1536型、JWF1536B型、JWJL型及BS520型等；撐條撐爪式單凸盤集落結(jié)構(gòu)由經(jīng)緯紡機在JWF1562型細紗機上首推，后續(xù)經(jīng)緯紡機開發(fā)的長車機型多采用該結(jié)構(gòu)[3-4]。

2種結(jié)構(gòu)的工作原理均為在滿紗信號后氣架由靜止位下降，抓空管后擺至龍筋下側(cè)中間管栓位高度，將空管置于中間位，氣架外擺、上升后，里擺至滿紗紗管上部，拔取滿紗管后外擺下降，里擺至托盤導(dǎo)軌凸盤上方插管，氣架在程序動作控制下回到中間位拔取空紗管，置于龍筋錠子上，然后氣架回到靜止位。不同機型的順序動作稍有差異，但其工作原理基本相同。

2.1 傳動導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)

2.1.1 傳動桿撐爪式托盤輸送機構(gòu)的傳動導(dǎo)軌

傳動桿撐爪式托盤輸送機構(gòu)由里外托板、傳動桿、撐爪、隔圈、滑輪、連接塊等零件形成軌道副，分段結(jié)合組成(見圖1)。工作時，凸盤置于傳動軌道中，傳動桿在車尾處由推拉氣缸帶動做前后往復(fù)運動，撐爪位于傳動桿上部，撐爪爪頭后退時在杠桿原理的作用下順利通過凸盤，使撐爪上翹頭止于設(shè)定動作的凸盤底部凹口，卡住工作凸盤，氣缸不斷往復(fù)時凸盤在程序動作下前進。

1—凸盤導(dǎo)軌；2—連接塊；3—傳動桿；4—撐爪；5—隔圈；6—滑輪。圖1 傳動桿式托盤輸送機構(gòu)的傳動導(dǎo)軌

2.1.2 撐條撐爪托盤式輸送機構(gòu)的傳動導(dǎo)軌

撐條撐爪托盤輸送機構(gòu)由里外托板、撐條、撐爪、滾動軸承、導(dǎo)向塊、導(dǎo)軌支軸、撐條連塊、托盤導(dǎo)軌、導(dǎo)向塊等零件形成軌道副，分段結(jié)合組成(見圖2)。工作時，凸盤置于傳動軌道中，撐條由定位于車中段處推拉氣缸帶動做前后往復(fù)運動，撐爪裝在撐條底部，在自身重力作用下?lián)巫ψ︻^自動上翹，撐條后退時撐爪順利地通過凸盤底部，到達工作位時撐爪爪頭止于設(shè)定動作的凸盤底部凹口卡住工作凸盤，氣缸不斷往復(fù)時凸盤在程序動作下前進。

1—托盤導(dǎo)軌；2—導(dǎo)軌支軸；3—導(dǎo)向塊；4—撐條；5—軸承；6—撐爪。圖2 撐條撐爪托盤式輸送機構(gòu)的傳動導(dǎo)軌

2.2 傳動導(dǎo)軌力學(xué)分析

2.2.1 傳動桿撐爪式托盤輸送機構(gòu)

傳動桿撐爪式托盤輸送機構(gòu)，每節(jié)中段傳動桿長度為1260 mm，質(zhì)量約為3.1 kg，以480錠FA506型細紗機機架中段總長度17 130 mm為例，測算單側(cè)傳動桿的質(zhì)量m1=17 130 mm÷1260 mm×3.1 kg≈42.15 kg。

傳動桿與滑輪及滑輪支軸間產(chǎn)生滾動摩擦，僅使傳動桿運動，單個氣缸所需最小拉(推)力F1=f1m1g=0.05×42.15 kg×9.8 N/kg≈21 N，其中：f1為摩擦因數(shù)，取0.05；g取9.8 N/kg。

凸盤導(dǎo)軌采用冷軋鋼板通過特殊的加工工藝折彎成形，采用表面噴粉達到防銹目的，并減少凸盤運動中的摩擦力，參考某480錠FA506型細紗機短車集落改造配凸盤558件，整臺設(shè)備凸盤由左、右兩側(cè)氣缸推動。實踐檢測，單個凸盤質(zhì)量為52 g，某紡織企業(yè)滿管紗質(zhì)量約為114 g。則單個氣缸推動全部負載凸盤，所需最小拉(推)力F2=f2m2g=0.3×(52+114) g×10-3×558÷2×9.8 N/kg≈136 N，其中：f2為摩擦因數(shù)，取0.3；g取9.8 N/kg。

實際選取氣缸時，需考慮負載變化及安全性等因素，拉力值至少應(yīng)達到計算值的1.3倍以上。傳動桿撐爪式托盤導(dǎo)軌集落結(jié)構(gòu)中，480錠凸盤正常傳動所需氣缸推(拉)力應(yīng)不小于180 N。

2.2.2 撐條撐爪式托盤輸送機構(gòu)

撐條撐爪式托盤輸送機構(gòu)，每節(jié)中段撐條長度為2520 mm，質(zhì)量約為2.34 kg，以480錠FA506型細紗機機架中段總長度17 130 mm為例，測算單側(cè)傳動桿質(zhì)量m3=17 130 mm÷2520 mm×2.34 kg≈15.91 kg。

由圖2可看出，撐條在滾動軸承支撐下做往復(fù)運動，若僅使撐條運動，單個氣缸所需最小拉(推)力F3=f3m3g=0.01×15.91 kg×9.8 N/kg≈1.6 N，其中：f3為摩擦因數(shù)，取0.01；g取9.8 N/kg。

因凸盤在撐條撐爪式輸送機構(gòu)導(dǎo)軌中所需傳動推拉力須一致，因此在同等滿紗凸盤負載下所需拉力較傳動桿式小很多，相同規(guī)格的氣缸可帶動更多錠數(shù)的滿紗凸盤平穩(wěn)工作。

2.3 凸盤推拉工作氣缸的安裝

單凸盤集落結(jié)構(gòu)的凸盤推拉工作氣缸有2種安裝形式。第1種是以F1520型細紗機為代表，其集落氣缸位于整車尾部，安裝位較穩(wěn)定，工作環(huán)境較好，調(diào)試設(shè)備簡捷性高；但因推拉作用力位于全車尾部，在靠近車尾端傳動穩(wěn)定性較好，而靠近車頭端則變差，尤其傳動桿式集落多用該結(jié)構(gòu)，其傳動桿推動作用力需占總推拉力的1/4，當錠數(shù)增加時加劇了對傳動平穩(wěn)性影響。第2種是以JWF1562型細紗機為代表的傳動氣缸，位于整車中段，因傳動聯(lián)接點兩側(cè)有較均衡的負載，工作時一致性較好。

3 FA506型細紗機集落改造的形式

FA506型細紗機機架在設(shè)計初期未考慮集落安裝需求，其龍筋與中墻板聯(lián)接使用符合GB/T 794—1993《加強半圓頭方頸螺栓》要求的方頸螺栓[5]，全機縱向尺寸定位要求相對較低，在進行單凸盤集落改造時，原車安裝質(zhì)量的差異很大程度會影響集落改造后的設(shè)備運行效果。由于用戶廠房條件、紡紗要求的差異，集落改造形式會有不同，筆者以2種常見集落改造形式為例進行說明。

3.1 不更換原車中墻板

這種改造形式多用于原車主機安裝、平校質(zhì)量較好，設(shè)備不允許長時停機，且落紗斷頭率控制要求并不嚴格的情況。優(yōu)點為改造時無需拆卸機架上方的羅拉座、風(fēng)管、紗架等零部件，大大縮短設(shè)備改造耗時，但在非集聚紡類設(shè)備改造時，為保障集落機構(gòu)可靠安裝，需將托盤下導(dǎo)軌設(shè)計成傾斜結(jié)構(gòu)，以避開FA506型細紗機原車中墻板外下側(cè)與托盤導(dǎo)軌的干涉。該形式集落改造后，落紗留頭率通?？煽刂圃?3%～98%。

3.2 更換中墻板

當用戶對改造設(shè)備的落紗斷頭率有較高要求，或在用戶即將進行搬遷或?qū)υ瓘S房重新規(guī)劃的情況下，建議采取更換中墻板的集落改造形式。更換后的中墻板多數(shù)將集落安裝基準與中墻板合為一體，大幅提高設(shè)備改造中的定位、安裝精度和一致性，可滿足各類細號紗紡制需求。該形式集落改造后，落紗留頭率通?？煽刂圃?6%～99%。

4 結(jié)語

在實際操作中，一成不變的集落改造方式并不適用于所有的FA506型細紗機，改造往往需結(jié)合原細紗機設(shè)備條件、廠房的結(jié)構(gòu)與布局以及用戶要求的自動化、智能化程度等進行變化。隨著細紗機集落結(jié)構(gòu)的不斷完善，今后一定會出現(xiàn)更多、更好的改造方式。