细纱机的发展趋势与改造方向

细纱机的发展趋势与改造方向
摘要：本文首先从高速化、自动化、智能化、节能降耗、数字化、超大牵伸、紧密纺、易维护8个方面详细阐述了细纱机的发展趋势，其次从电子升降改造、
电子牵伸改造、集体落纱改造、花式纱装置改造4个方面详细阐述了细纱机的改
造方向。

通过对细纱机发展趋势和改造技术的探讨，为未来纺机行业的发展指明
了方向。

关键词：高速化，自动化，智能化，数字化，发展趋势，改造方向
中图分类号：TS103.1 文献标志码：
A 文章编号：
1 引言
经纬智能纺织机械有限公司细纱机具有品种适应性广、纺纱成型好、成纱质
量高、设备运行稳定可靠、智能化水平高等特点，拥有超长技术、高速技术，以
及电子牵伸、电子加捻、电子升降等智能纺纱技术，配备智能纺纱专家系统，能
实现快速安装、快速落纱、全自动理落管等各项功能，其自动化、智能化、稳定性、可靠性均达到较高水平，可满足客户紧密纺、低扭矩纺、赛络纺、氨纶包芯纺、竹节纱、段彩纱等不同品种、不同层次新型纺纱的需求，产品广受客户认可
和青睐。

2 细纱机的发展趋势
2.1 高速化、多锭化
随着科技的发展尤其是智能化技术的推广应用与纺纱关键器材制造技术的进步，为纺纱设备实现高速运转创造了良好条件。

高速化是指在确保稳定的纱线质
量和控制断头的情况下提高锭速，是环锭细纱机提高生产效率的重要标志。

单锭
单电机传动的电锭细纱机以其高速稳定的运转、便捷高效的维保、精准智能的管
理等特点，将成为未来纺织行业发展趋势。

由于细纱机集体自动落纱技术的推广应用，在一台细纱机上配置的锭数越多
其生产效率就越高，这是环锭细纱机技术发展的必然趋势。

目前推出的超长细纱
机最大锭数可达2448锭，有效减小占地面积，减少投资成本。

由于单台锭数多，一般均采用细络联的模式，根据所纺纱线品种的不同，选择不同的组合，最大程
度上提高落纱效率，减少人工的投入。

2.2 自动化、连续化
随着细纱机向多锭位、长机方向发展成为趋势，附加自动集体落纱装置也成
为了标配。

细纱工序一直是用工最多工序之一，而采用集体自动落纱技术后，将
原人工落纱、插管改变为自动落纱、自动插管、自动运输纱管，彻底解放了落纱
工的繁重体力劳动，提高了落纱效率，实现了“机器换人”。

目前已在国内应用的有细络联与粗细联两项技术，粗、细络联是纺纱技术走
向全自动无人车间的必然之路。

采用“细络联”可将细纱机落下的管纱通过联接
系统直接输送到自动络筒机上络成筒子，使细纱与络筒用工最多的两个工序成为
用工最少的工序。

随着劳动用工成本的增加，无人值守车间的建立，车间智能化
水平的提高，未来机器换人的趋势不可低估。

2.3 智能化
随着数字控制技术的发展，将数控技术应用于纺纱领域以实现纺纱过程的智
能控制已势不可挡。

细纱机可配置电子牵伸、电子升降、电子加捻、电子刹车等
系统，这些智能化技术的应用不仅提高了纺纱厂劳动效率、调整工艺参数的便捷性，还进一步提高了车间智能化水平。

电子牵伸目前可分为两种表现形式：一种是前罗拉与中后罗拉由两套伺服系
统分别控制，另一种是三列罗拉由三个伺服电机分别独立传动。

电子升降采用灵
敏高、响应速度快、控制精度高的伺服系统实现了钢领板的升降的精确控制，
PLC程序、伺服电机和伺服控制器的高度融合实现了升降工艺参数的数字化管理，从而实现落纱和始纺的钢领板升降速度与锭子转速的完美匹配。

电子加捻主要是
将锭子传动与罗拉传动进行了分开，锭子由主电机进行驱动，而罗拉由牵伸电机
进行驱动，其中采用编码器跟踪技术，自动调整前罗拉转速，保证锭子与罗拉同
步传动，捻度调整方便。

电子刹车系统可以精确留尾、电子刹车、断电同停，能
够快速、精准的控制刹车动作，提高留头率、减少或免尾纱清除，有利于夹纱器
的使用。

2.4 节能降耗
能源成本在纺纱企业整个成本中占有较大的比重，而细纱机由于自身特点成
为用电大户，占据全厂能耗的60%～70%。

当前随着环锭细纱机锭速不断提高，如
何降低细纱车间能耗，便成为纺纱厂探讨的重要课题。

细纱机的节能举措可以从
以下几个方面入手：提升锭子节能技术水平；选择合适的锭带材质、锭带张紧力；可采用碳纤滚盘，降低滚盘自重达到节能效果；以电子技术传动取代机械传动，
使传动精度提高、牵伸功率和成形功率均较小；主电机采用水冷降温技术或采用
永磁电机或高效节能电机也可以获得一定的节电效果；新型传动系统广泛使用同
步齿形带，同时主电机采用高效节能强力平皮带也有节能效益；高效吸棉风机，
合理的风管截面，也可实现节能效果。

2.5 数字化、信息化、网络化
细纱单锭智能在线监测是在每个锭子上安装一个传感器，实时监控细纱机每
一个锭子的运行状态，可以精确地监控每台锭子的断头率、速度变化、打滑及单
锭产量等，可在线对每台细纱机的牵伸系数、落纱次数、落纱时间和耗电情况实
时监控。

通过网络化及时将检测到的信息数据反馈到车间和厂部管理层的电脑上，对采集的数据进行分析可及时采取相应措施，消除异常锭子及缺陷部件，提高生
产效率；还可有效发现弱捻纱等质量差锭，减少质量隐患。

单锭检测配以粗纱停喂，在检测到细纱断头的同时粗纱停喂应用，减少了风
箱花，从而提高了制成率。

粗纱停喂装置还消除了因断头而产生的绕皮辊、绕罗
拉现象，也消除了因此导致的临近锭子成纱质量问题。

手机、电脑端可实时查看
机台所有数据，实时掌控生产状况，并且可进行品种设定、工艺下达、实时查询
机台维修故障等状况。

生产厂家可利用相关软硬件统计产量、工艺等管理数据，
方便企业管理；监控设备的电气及机械状态，预警设备故障，减少停台；统计与
管理生产过程中的大数据，自动生成报表并发送至管理人员的智能终端，提高企业的管理效率。

2.6 超大牵伸
从目前多数纺纱企业实际生产分析：9.7~5.9tex（即60S~100S）的纯棉纱线已成为普遍生产的常规纱，而4.0~2.95 tex（即150S~200S）超特细号的纯棉及其混纺纱也已在不少企业中批量生产。

高支数所带来的需求就是超大牵伸，故超大牵伸技术将成为未来增加产品附加值，避开与国外企业同质化竞争的一个技术潮流。

传统的细纱机牵伸能力有限，在纺制特细特纱线时，只能通过粗纱工序将粗纱纺得很细，但粗纱定量轻，质量控制难度较大，粗纱条干不匀率明显增大，直接造成细纱条干均匀度差、断头增多，且生产成本大大提高。

采用四罗拉四皮圈三区超大牵伸装置和合理的牵伸分配工艺可实现超大牵伸纱线的纺制。

随着用工成本的增加，传统纺织行业正在追求缩短流程、提高产能和自动化程度。

对于传统环锭纺来说，如何缩短纺纱流程、减少粗纱工序一直是行业内所渴望的。

环锭纺细纱机应用五罗拉超大牵伸机构可省去粗纱工序，直接喂入棉条进行纺纱，在传统三罗拉牵伸机构的基础上增加2列罗拉，由传统二区牵伸改为四区牵伸，进而进而实现总牵伸30~300倍的超大牵伸。

2.7 紧密纺、赛络纺
采用紧密纺纱技术后，由于纱线毛羽大幅度减少，强力显著提高，在保持一定成纱强力的前提下，相应减少纱线捻度，可提高纱线产量10%左右，同时纱线捻度减少可改善纱线与织物手感。

紧密纺纱使纤维排列有序、条干均匀、纱疵减少、表观光洁，可以替代部分精梳纱。

在生产纯棉特细精梳纱时，在确保成纱质量前提下，可以少用长绒棉比例或适当减小精梳落棉率，以降低原料成本。

由于紧密纺纱消除了纺纱三角区，使纺纱断头率降低、飞花减少、生产环境改善，使工人在清洁环境中从事劳动，心情舒畅，有利于看台能力扩大，对节约用工、提高劳动生产率也有积极作用。

赛络纺纱是一种平行喂入双根粗纱，输出后并合加捻的新型纺纱技术。

赛络
纺纱成纱结构特殊，表面呈单纱形态，截面呈圆形，表面纤维排列整齐顺直，毛
羽少，抗耐磨性能好，具有股线的特点，而同股线相比又不易分成单纱。

赛络纱
强力高，条干好，毛羽较少，用赛络纺纱织成的织物表面清晰，硬挺度好，有骨
质感但又不失柔软性能，布面毛羽少，因而受到用户的青睐。

2.8 易维护、免维护
随着劳动力成本的提高和纺纱厂生产环境的制约，设备的易维护、免维护和
长周期维护越来越受到纺纱厂和纺机制造厂的重视。

在设备方面，制造商多采用
密封好、散热好的装置，减少清理的周期；采用电子形式的升降、牵伸等系统，
简化维护，方便操作等；在专件方面，免维护罗拉、锭子等也在不断的改进；在
器材方面，免维护胶辊等也有很大的进步。

3 细纱机的改造方向
随着棉纺行业自动化程度的提升及用工压力的增大，用户为了降低生产成本、解决招工难等问题，对原有设备改造提升的要求越来越迫切，需求量也越来越大。

目前细纱机的提升改造方向，主要包括粗细联、细络联的细纱主机改造、电子升
降改造、电子牵伸改造、集体落纱装置改造、花式纱装置改造等等。

3.1 电子升降改造
将老机型的升降杠杆、成型凸轮、级升装置、高低牙配对齿轮等机械升降传
动零部件拆除，采用伺服电机控制的经纬专用短车双极减速箱型式与升降分配部
件连接，电气控制通过PLC程序+伺服电机+伺服控制器实现升降工艺参数的数字
化纺纱管理，实现落纱和始纺的钢领板升降速度与锭子转速的完美匹配。

3.2 电子牵伸改造
目前我公司电子牵伸改造有两种形式：一种是简易电子牵伸改造，利用原车
车头，采用由伺服电机驱动双出轴减速箱带轮传动控制前罗拉，由伺服电机驱动
单出轴减速箱带轮传动通过中后罗拉传动轴控制中后罗拉，拆除原车轻重牙、中
心牙摆动轴承座等等原车零件，在车头增加一小电气箱，从而实现罗拉的数字化
控制。

一种是全电子牵伸改造，将整个车头更换为前、中、后罗拉分别由伺服电
机控制，配备电子升降的车头，使前、中、后罗拉的转速由伺服电机自由控制，
不仅满足普通纺的变换要求，而且满足竹节纱、段彩等特色纺纱的要求。

3.3 集体落纱改造
我公司集落改造主要是凸盘输送型式，分为以下三种：凸盘斜8度型式、双
柱凸盘斜10.8度多点气缸型式、凸盘垂直换中墙板型式。

凸盘斜8度型式集落
改造利用原车中墙板安装下导轨托脚位置安装集落托架，龙筋主轴下移25到365
断面，铸件托脚中间安装小摆座，托板安装在集落托架的斜8度凸台上，使凸盘
在斜8度的平面上运行，推拉气缸推两锭，可配标准乱管理管箱或横置乱管理管箱，电气箱可背在风箱侧面或配标准电气箱。

双柱凸盘斜10.8度多点气缸型式
集落改造龙筋、主轴下移25毫米，取消龙筋接板用挂板代替龙筋接板连接龙筋
并安装集落托脚，挂板里侧安装多点气缸满足气架里外摆，外侧安装摆动轴承座
及托板，托板底板水平，凸盘双柱斜10.8度，双柱凸盘代替中间位，推拉气缸
推单锭，配套单滴的横置式乱管理管箱，伺服控制丝杆箱位于细纱机中段带动气
架动作。

凸盘垂直换中墙板型式集落改造用铸有集落托脚的中墙板替代原车没有
安装集落基准的中墙板，新墙板直接组装龙筋托脚，即集落与龙筋安装基准准确，集落托脚安装尺寸同现有机型相同，气架、人字臂、传动轴管、丝杆箱及减速箱
等零件均采用现有机型零件，通用性强，纱管插拔直上直下，改造效果同经纬现
主导产品效果一致，配600或420电气箱，标准乱管理管箱或横置乱管理管箱。

3.4 花式纱装置改造
花式纱装置改造包括竹节纱改造、段彩纱改造、及包芯纱。

在纱线长度方向
上呈随机或规律性排列的若干粗节或细节的纱线称为竹节纱，表达竹节纱形态结
构的参数包括：细节线密度、粗节线密度、粗节长度、粗节间距，竹节装置是通
过牵伸倍率的变化或多通道喂入不连续粗纱形成竹节的一种装置。

段彩纱改造是
在环锭细纱机上加装伺服电机控制装置来改变前后罗拉速度，使生产的纱线具有
粗细不匀的竹节风格与时续时断的缎彩风格。

包芯纱是在环锭细纱机上通过加装
一组长纱喂入装置来生产具有芯鞘型复合纱线，用涤（锦）长丝作芯丝具有骨架
作用，使制成的服装挺刮度和免烫性能显著提高，用金属长丝作芯丝制成的织物
具有良好的抗静电与抗辐射性能，可用作特种防护服装，包芯纱可充分发挥各纤
维的特长并弥补不足，被广泛应用于各种织物中。

4 结语
本文首先从8个方面详细阐述了细纱机的发展趋势，包括：高速化、多锭化；自动化、连续化；智能化；节能降耗；数字化、信息化、网络化；超大牵伸；紧
密纺、赛络纺；易维护、免维护。

其次笔者从4个方面详细阐述了细纱机的改造
方向，包括：电子升降改造、电子牵伸改造、集体落纱改造、花式纱装置改造。

通过对细纱机发展趋势和改造技术的探讨，为未来纺机行业的发展指明了方向。

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