全自动智能高效绳状水洗机的研发及应用

绳状水洗机是法兰绒、珊瑚绒、摇粒绒、棉针织物、合纤机织物等薄绒织物染色或印花烘固后水洗必不可少的设备。

该设备主要是利用织物在平幅水洗槽中通过导布辊在水中往复穿梭，受水流的冲击摩擦，去掉废毛及浮色，然后通过浸泡槽充分浸泡，再经过绳状轧车牵引进入绳状水洗槽，在绳状水洗槽中呈螺旋状松式浸渍状态，通过绳状水洗槽内轧辊的多次频繁挤压，连续不断地将织物上的脏水用洁净的水替换，从而有效清除织物上的杂质、残留染料和其他污染物。

在此过程中，可以根据具体的纺织品类型和处理需求，选择适当的水温、时间及化学药剂组合，以保证最佳的清洗效果。

随着现在人工成本的急剧增加，以及国家对节能降耗、节能减排和废物利用工作要求的提高［1-2］，对绳状水洗机设备提出的要求更高，核心目的是提供一种连续且高效的洗涤方式实现清洁和柔软织物，使水洗织物达到漂白、提
高上色色牢度、增加花色鲜艳度、增加手感柔软度等。

为了提高生产效率，减少污水排放［3］，节约加工成本，提高产品附加值，很多高能耗、低效率的印染设备终将被淘汰，开发新型节能环保印染设备和改造落后高能耗设备［4］时不我待。

目前，市场上在售在用的绳状水洗机设备生产厂家众多，很多典型的、有影响力的制造厂家的绳状水洗机生产了好多年，也经过了多次的更新换代。

从使用厂家的实际使用情况来看，以上设备存在可操作性差、故障率高、在使用过程中经常因水洗槽中多布、缺布故障停车等问题，造成生产效率上不去。

因此，绳状水洗机在节能减排、设备操作的人性化以及设备综合的生产效率上，都有很大的提升空间；而且随着人们生活水平的提高，市场对纺织面料的性能赋予更宽、更广的期待，品质要求日益提高。

全自动智能高效绳状水洗机，融合超前的思想、全新的理
全自动智能高效绳状水洗机的研发及应用
摘要：介绍了全自动智能高效绳状水洗机的工作原理、
主要结构，分析了现有绳状水洗机的缺陷及不足，阐述了全自动智能高效绳状水洗机的优点及研发意义。

关键词：全自动；
高效；绳状水洗机；绒类织物；水洗中图分类号:TS193.3文献标志码:A 文章编号:1005-9350
（2024）03-0048-04Abstract:The working principle and main structure of the automatic intelligent high efficiency rope washing ma⁃
chine are introduced,the defects and deficiencies of the existing rope washing machine are analyzed,and the advantages and significance of research and development of automatic intelligent high efficiency rope washing machine are described.
Key words:automatic;high efficiency;rope washing machine;pile fabric;washing
Development and application of automatic intelligent and
efficient rope washing machine
收稿日期：2023-12-24作者简介：刘永宏（1974—），男，江苏连云港人，高级工程师，大专，研究方向为机械设计。

刘永宏
（江苏鹰游纺机有限公司，江苏连云港
222062）
LIU Yonghong
(Jiangsu Yingyou Textile Machinery Co.Ltd.,Lianyungang 222062,
China)
染整技术
Textile Dyeing and Finishing Journal
Vol.46No.3Mar.2024
第46卷第3期2024年3月
3期
念、先进的机械加工及电气控制技术，采用PLC 触摸屏控制，操作方便，性能稳定可靠［5］，紧跟客户的需求，自主研发，自主设计制造，实现高档纺织面料加工工艺最前沿的需求。

研制全自动智能高效绳状水洗机的优势：首先是技术优势，本公司拥有多年的平幅水洗机、绳状水洗机方面的设计制造经验，对织物印花水洗工艺了解得比较透彻；其次是加工制造优势，本公司拥有日本大隈、三菱重工数控龙门加工中心，德国通快大型数控冲床、数控折弯机、激光切割机等多台套世界先
进的加工制造装备，可以满足全自动智能高效绳状水洗机加工制造的需求。

1全自动智能高效绳状水洗机的主要结构
全自动智能高效绳状水洗机主要由平幅进布
架、平幅水洗槽、平幅轧车、堆布浸泡槽、绳状轧车、绳状加热槽、绳状常温槽、绳状助剂槽、自动加料装置、绳状出布等部分组成。

全自动智能高效绳状水洗机主要结构如图1所示。

全自动智能高效绳状水洗机工艺流程为：平幅进布架三展布对中进布→常温平幅水洗槽预清洗、去浮色、除杂物→平幅轧车牵引织物→堆布浸泡槽实现充分浸泡→绳状轧车牵引织物→绳状加热槽加料强洗→绳状常温槽织物过清水、彻底洗净→绳状助剂槽上助剂加柔剂→绳状出布落布。

2全自动智能高效绳状水洗机的结构特点和
技术分析
2.1
进布机构
现有绳状水洗机均采用进布架直接进布，织物容易起皱跑偏。

采用松式自动进布，减小织物进布张力；三展布对中实现水洗织物自动展布纠偏，防止水洗织物起皱跑偏。

2.2
绳状轧车
现有绳状水洗机绳状轧车的两组胶辊一般都是上下结构，要么就是上下两组胶辊与竖直方向成一定的角度，而且胶辊两端的轴承座都安装在两侧面的墙板内侧，该结构的缺点是在两胶辊牵引水洗织物高速运转时，两胶辊挤压下来的洗液都会飞溅到轴承座上面，造成轴承润滑油流失及轴承座生锈，严重缩短了轴承的使用寿命，而且由于胶辊轴头是不锈钢的，金属材质的黏性较大，拆卸轴承相当麻烦。

采用两组胶辊平行水平结构，挤压牵引水洗织物由下往上运行，轧出的洗液直接流到下面的水槽里，不易产生飞溅；胶辊轴承座安装在两面侧板的外面，轴头伸出墙板的开孔处装有挡水密封橡胶板，这样轴承被彻底保护好，而且加油保养更换都方便。

绳状轧车结构如图2所示。

2.3
绳状水洗槽
（1）容布量，加宽绳状水洗槽容布量在60m/槽，
容布量提高50%，延长印花织物水洗浸泡时间，同时在保证浸泡时间足够的情况下水洗走布速度提高到
1—平幅进布架；2—平幅水洗槽；3—平幅轧车；4—堆布浸泡槽；5—绳状轧车；6—绳状加热槽；
7—绳状常温槽；8—绳状助剂槽；9—自动加料装置；10—绳状出布
图1
全自动智能高效绳状水洗机主要结构及走布示意图
1—绳状轧车槽；2—布量检测装置；3—导布环；4—气缸支座；5—气缸销轴；6—气缸；7—气缸销轴；8—转动力臂；9—转动力臂支撑轴；10—被动胶辊；11—主动胶辊；12—轧车
出布辊；13—水槽隔板；14—布量检测装置
图2
绳状轧车结构及走布示意图
刘永宏：全自动智能高效绳状水洗机的研发及应用49
染整技术46卷
65m/min ，既提高了印花织物的水洗效果，又提高了生产效率。

（2）轧辊压力，绳状水洗槽内轧辊采用Φ100mm 气缸1.8倍的力臂式增力加压，轧辊压力增大80%，这样织物纤维缝隙中附着的印花糊料及杂质等脏的洗液尽量被轧掉，确保不被织物带入下一槽，从而提高织物洗净率。

（3）绳状水洗槽内轧辊两侧气缸动作手动、自动联合控制，自由切换，方便穿布及及时启动停车等操作，安全方便快捷，节约时间；在实际生产中经常遇
到水洗织物被轧死毛，后道工序怎么处理风格都出不来，减小轧辊压力又由于两根轧辊、一根被动辊、一根主动辊造成织物牵引走布张力变化不均，时断时续，开机速度上不去，影响水洗工作效率。

两轧辊采用双主动传动，确保轧辊在任何压力下，走布速度均稳定可靠，水洗织物都能正常平稳恒张力运行，既适合高单位面积质量、难洗难轧干需要大压力的织物，同时又适合低单位面积质量，需要保证织物蓬松度、丰满度、需要小压力的织物。

绳状水洗槽内两轧辊结构如图3所示。

1—张紧链轮；2—主动链轮；3—主动胶辊；4—联动胶辊；5—从动齿轮；6—主动齿轮；7—从动链轮；
8—联动胶辊力臂；9—气缸销轴；10—气缸；11—气缸销轴；12—气缸支座
图3
绳状水洗槽内两轧辊传动结构示意图
（4）绳状水洗槽加热，大多采用蒸汽管通入蒸汽直接加热，这种加热方式的缺点是：①噪声大，噪声污染，影响车间人员身心健康。

噪声产生的原因主要是通入水槽的热蒸汽有压力，在水槽中瞬间减压释放，以及与水洗液形成的冲击波，噪声巨大。

②震动大，水槽槽体震动得厉害，时间用不了太久就造成水洗槽开裂脱焊。

③造成能源浪费，由于热蒸汽还没有来得及被水洗液完全吸收，多余的热蒸汽就由水洗液中跑出，尤其在天气寒冷的季节，造成车间烟雾缭
绕，腐蚀车间厂房，造成大量浪费。

采用蒸汽盘管加热延长蒸汽盘管在水洗液中的行走路径，让蒸汽盘管内的热蒸汽与管外的水洗液进行充分的热交换，随着蒸汽管内蒸汽的热量被吸收，温度降低，压力减小，然后再通过蒸汽盘管末端的消音内管进入消音外管，经消音外管螺旋减压排入水洗液中。

实现充分利用资源，减少浪费，利于环保。

蒸汽盘管结构及蒸汽走向如图4所示。

1—蒸汽盘管；2—消音外管；3—消音内管
图4
蒸汽盘管结构及蒸汽走向示意图
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3期
1—前牵引传动；2—储布同步检测装置；3—后牵引传动
图6储布同步检测原理示意图
刘永宏：全自动智能高效绳状水洗机的研发及应用
2.4
自动加料装置采用齿轮计量泵精确同步控制加料。

将按一定
比例调配好的助剂通过齿轮计量泵计量与布速同步添加到均匀循环槽中，在均匀循环槽中与洗液进行二次充分稀释融合，然后通过冲压泵将均匀稀释后的助剂混合液加入绳状助剂槽中，经过绳状助剂槽的水洗织物连续均匀等量带走需要添加的助剂，使织物经后道整理后达到手感滑爽、视觉丰满的效果。

自动加料流程如图5所示。

2.5
自动储布同步装置
在全自动智能高效绳状水洗机生产线中，每相
邻两个主传动之间布速要保证高度同步，而且每个单元水洗槽中又要保证一定的储布量，以达到水洗织物的浸泡时间，满足洗涤效果。

从进布往出布方向，牵引传动线速度设定为20%递增，即后一个牵引线速度为相邻前一个牵引线速度的1.2倍，作为水槽缺布检测基础。

当相邻两个牵引传动之间布量检测杆被水洗织物因缺布张紧拉起时，张力检测杆靠近接近开关，此时将后一个牵引线速度乘以减速系数0.5，后面所有牵引传动开始减速。

此时两牵引传动之间水洗槽开始储布，当检测杆远离接近开关，即减速信号消失时开始延时，延时设定时间为10s ，10s 过后达到水洗槽储布量要求，延时消失，牵引线速度恢复至原来的1.2倍线速度继续运行，直至检测杆被水
洗织物再次拉起，如此往复，实现定量储布，高速同步运行。

储布同步检测原理如图6所示。

3结论
全自动智能高效绳状水洗机结构简练、便于维
护。

采用PLC 触摸屏控制，操作方便，性能稳定可靠。

生产线中各过渡环节点位储布量、布速自动检测同步调节，不用操作工人来回穿梭检查缺布、断布，降低操作工人劳动强度。

自动同步定量添加助剂，有效保证产品质量稳定性，减少能源浪费，实现清洁生产，节能环保。

需要进一步优化的是绳状水洗槽的焊接成型问题，绳状水洗槽由于太大，板材需要拼接，又要保证板材的平面度，焊接过程中还要防止焊接变形，焊接成型后还要保证水槽两侧板的平行度，两
侧板与水槽底板的垂直度等。

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[5]
刘圣余,褚衍盟.数字化智能高效水洗机的设计与应用[J].中文科技期刊数据库(全文版)工程技术,2022
(7):56-59.
1—助剂料桶；2—齿轮计量泵；3—均匀循环槽；
4—冲压泵；5—绳状助剂槽
图5
自动加料流程示意图
51。