粗纱机机电一体化

第九章

粗纱机机电一体化1.了解新型粗纱机机电一体化的技术特征。

2.了解新型粗纱机传动系统数学模型的建立。

3.掌握多电动机传动粗纱机的张力控制。

4.掌握CCD张力传感器的特点及工作原理。

5.了解自动落纱的形式及工作过程。

第

九章粗纱机机电一体化第一节粗纱机概述

一、粗纱机

二、新型粗纱机机电一体化的主要技术特征第二节粗纱机控制系统

一、新型粗纱机控制系统的要求

二、四电动机传动的粗纱机

三、其他多电动机粗纱机传动系统

四、多电动机传动粗纱机张力控制

五、粗纱自动落纱与自动运输（粗细联）——思考题

第九章粗纱机机电一体化

一、粗纱机

第一节粗纱机概述

根据粗纱机的机构和作用，粗纱机可分为喂入、牵伸、加捻、卷绕和成形五个部分。同时为了保证产品的产量和质量，粗纱机还有一些辅助机构，如清洁装置、光电自停装置、防细节装置及张力补偿装置等。

第九章粗纱机机电一体化

粗纱工艺流程如图。棉条从机后条筒引出，经分条器将诸根棉条隔开后，由导条辊和喇叭口喂入牵伸装臵。棉条被牵伸成规定线密度的须条后，由前罗拉输出，假捻器回转使须条获得捻度而形成粗纱，粗纱穿过锭翼的顶孔和侧孔，进入锭翼导纱臂，然后从导纱臂下端引出，在压掌曲臂上绕几圈，由压掌将粗纱卷绕在筒管上。锭翼安装在上龙筋上，锭子插入筒管中心孔，筒管安装在下龙筋上的筒管座上，以高于或低于锭翼的速度回转，筒管与龙筋之间的转速差使粗纱卷绕到筒管上，筒管在随锭翼回转的同时，又随下龙筋做升降运动，将粗纱卷绕成两端呈圆台形中间为圆柱形的粗纱卷装。

粗纱机工艺过程示意图

1-下龙筋2-粗纱筒子

3-压掌4-翼锭牵伸装置

5-锭子6-上龙筋

7-假捻器8-粗纱

9-输出罗拉10-导条辊

11-棉条12-棉条筒

第九章粗纱机机电一体化

二、新型粗纱机机电一体化的主要技术特征

新型粗纱机具有高速度、大张力、大捻度、大卷装、定重量等特点，其机电一体化的主要技术特征有以下几项。

（1）电子计算机控制的多单元传动体系取代了锥轮变速及差微等机械传动系统，使复杂的机械传动系统大为简化。实现牵伸、锭翼、筒管和龙筋升降独立驱动，运用计算机控制技术，实现多单元之间的同步匹配，精确完成粗纱的卷绕，彻底消除粗纱机开关车造成的细节。

（2）粗纱张力自动控制。新型粗纱机上应用张力传感器（CCD）自动控制与调节卷绕张力控制系统，能够在线调整粗纱张力，不论大纱、中纱、小纱或车间温湿度的变化，经计算机控制的卷绕张力始终保持恒定，使粗纱张力差异更加理想。

（3）配备悬挂式全封闭高速锭翼，在高速旋转中避免了开式锭翼因气流大造成的纱条毛羽，飞花附入而形成的纱疵。全封闭式锭翼上、下端都有滚珠轴承，锭翼两臂封闭成环，高速回转时不易变形，运转平稳，最高锭速达1800转/分；锭端都配有高效假捻器，假捻效果明显。

（4）粗纱机的牵伸系统有三罗拉双短皮圈式、三罗拉长短皮圈式及四罗拉双短皮圈式，目前国内外先进粗纱机多采用四罗拉双短胶圈，即D型牵伸。D型牵伸减小了无捻区，有利于加捻的均匀度；同时提高了纤维的平行伸直度，有利于改善粗纱条干；加压方式采用较先进的弹簧摇臂加压和气动加压。

第九章粗纱机机电一体化

（5）采用自动及半自动落纱技术提高自动化程度，并配有高架式运输轨道，能与细纱机配套，形成粗纱、细纱联合，提高生产率，降低了劳动强度，实现了传纱连续化及自动化。

（6）新型粗纱机增加了许多负压吸尘点，能及时清除罗拉、皮辊、皮圈等处的短绒及杂质，防止纤维缠绕罗拉等部件，并保证不出现由于积聚短绒及飞花造成的纱疵。

（7）具有精确的三定(定长、定向、定位)及自动生头功能。

（8）工艺调整简单，通过触摸屏进行参数设臵，同时可显示有关技术参数、产量、设备运行状态及设备故障，真正实现了人机对话，直观快捷。

（9）具有联网功能，便于车间管理和监控；具有故障的自诊断、显示和统计功能，便于问题的查找和维修；还具有远程诊断和监控功能。

第九章粗纱机机电一体化

国内外部分最新型粗纱机的机电一体化技术特征

制造厂商型号

车速

r/min

分部传动变频/伺服

控制

装置

张力微调

装置

粗细联自动落纱系统

Oerlikon

（德国）

670

机械锭速

1800

工艺转速

1500

电动机独立驱动罗拉、筒管

、锭翼、龙筋升降，筒管、

锭翼为每24锭一组分组驱动

，全伺服或全变频控制

特制CPU

与触摸屏

合二为一

已实现

粗细联

内置式自动落纱系统，

落纱时间4分半钟；具

有断电保护；取消传统

车面；无平衡系统

MARZOLI

(意大利)

FT2DN

工艺转速

1500

四电动机全变频控制，无差

速机构，有摆动机构

S7-300

PLC

CCD张力检

测，微调

（2锭）

已实现

粗细联

外置式自动落纱系统，

落纱时间4分钟；每锭

装有断纱检测装置；齿

条升降；经CE认证

TOYOTA

（日本）

FL200

工艺转速

1500

三电动机驱动锭翼、筒管、

升降，有差速机构，有摆动

机构，全变频控制

特制CPU

CCD张力检

测（3锭）

已实现

粗细联

外置式自动落纱，3.5分

钟完成自动落纱，有断

电保护

ELECTRO

-JET

（西班牙）

ADR

工艺转速

1500

电动机独立驱动罗拉、筒管

、锭翼、龙筋升降，筒管、

锭翼为每16锭一组分组驱动

，全伺服控制

PLC

已实现

粗细联

外置式自动落纱，3分

钟完成自动落纱，有断

电保护，每锭装有断纱

检测装置

天津宏大纺织机械

有限公司

JWF

1418A

机械锭速

1800

工艺转速

1500

锭翼用变频，罗拉、龙筋升

降、筒管用伺服直接传动，

无差速箱，无摆动机构

工控机

PLC

CCD张力检

测，微调

（3锭）

已实现

粗细联

自主设计内置式自动落

纱装置，有断电保护

江苏宏源纺机股份

有限公司

HY495A

机械锭速

1600

工艺转速

1400

四电动机独立驱动罗拉、筒

管、锭翼、龙筋升降，无差

速箱，有摆动机构，全变频

控制

PLC控制

CCD张力检

测（3锭）

可粗细

联

内置式自动落纱系统，

有断电保护

河北太行机械工业

有限公司

THFA

4461

机械锭速

1700

工艺转速

1500

罗拉、筒管、锭翼、龙筋升

降用四变频传动，无差速箱

，有摆动机构

工控机

PLC

CCD张力检

测，微调

（3锭）

外置式自动落纱系统，

有断电保护

青岛环球集团纺织

机械有限公司

CMT998

机械锭速

1800

工艺转速

1600

罗拉、筒管、锭翼、龙筋升

降用四变频控制传动，无差

速箱，有摆动机构

PLC控制

CCD张力检

测，微调

可粗细

联

具有一机满足两台粗纱

使用的外置双向全自动

落纱机FAD1801，落纱

时间3分钟