上锭杆悬锭粗纱机的自动落纱

上锭杆悬锭粗纱机的自动落纱
袁景山沈丽芳
（无锡诚本纺机有限公司无锡宏源机电科技股份有限公司）
1前言
上世纪八十年代末，为改变我国环锭纺纱系统粗纱机落后状态，“新型粗纱机的设计和制造”项目被列为“七五”国家重点科技攻关项目，并按上世纪八十年代水平，规定了新型粗纱机的主要技术特征为：采用悬锭锭翼，锭翼最高机械转速1200R/min，工艺转速1000R/min；采用三罗拉或四罗拉双短皮圈牵伸型式、弹簧加压和上、下绒带加吸风的牵伸自动清洁装置；粗纱卷装尺寸Φ150×400；采用锥轮三自动和定长、定向、定位的半自动落纱方式；为减少卷装增大后大、小纱粗纱伸长率差异，配有机械式粗纱张力微调装置等。

九十年代起这些高速、大卷装、自动化程度较高的悬锭粗纱机开始装备新建的纺纱厂并取代老厂广泛使用的A系列托锭粗纱机，批量出口发展中国家，对我国纺纱厂成纱质量提高、劳动生产率提高、降低成纱成本、操作工劳动强度降低起十分重要的作用。

随着控制技术的进步与发展， 21世纪初电脑控制的多电机传动粗纱机（“电脑机”）问世并开始大面积使用。

到2014年全国纱锭数达1.3亿锭，粗纱机配套量近3万台，除少量老厂仍使用A 系列托锭粗纱机以外，其余无论是单电机传动粗纱机（铁砲机），还是多电机传动粗纱机（“电脑机”），其锭翼均为上锭杆式悬锭锭翼。

随着市场需求的变化，特别是纺织行业在面临国际竞争格局重构、生产要素比较优势改变的形势下，进入产能过剩、升级转型、创新驱动的新常态。

为降本增效，国内新厂建设已开始采自动集体落纱粗纱机及粗细联装置：实现粗纱定长、定向、定位停车；空满管自动交换；自动生头进行下一轮纺纱。

粗纱自动输送到纱库、再由纱库按细纱机需要自动输送到细纱机备纱位置，其中有粗纱尾纱自动清理、纱管自动识别等功能。

但是我国目前生产的外置式或内置式自动集体落纱粗纱机几乎全部采用下锭杆式悬锭锭翼，均无法应用于我国最广泛使用的上锭杆式悬锭粗纱机，笔者经调研后认为：上锭杆悬锭粗纱机自动落纱课题是市场急需项目，研制成功后能为大量纺纱企业带来劳动生产率提高；操作工劳动强度降低；减少成品纱疵；粗纱质量提高等好处，有十分良好的市场前景。

2上锭杆悬锭粗纱机自动落纱的可行性
2.1上锭杆悬锭粗纱机自动落纱的可行性：
（1）主机（天津、太行、环球、宏源）高度空间够不够？是上锭杆悬锭粗纱机自动落纱改造的前提：经查三种机型的車面高度为：天津1398mm；太行、环球1398mm；宏源1375mm，以三种机型中最小的高度1375mm排查，现有高度445mm的筒管能在主机上顺利进行空满管交换。

（2）现有粗纱机设备排列，两台粗纱机共用一个车弄，两台车上龙筋罩壳前缘间宽度大于1400mm 者，粗纱机不需重新排列可以实现自动落纱。

（3）上锭杆悬锭粗纱机自动落纱改造的关键专件是带有筒管挂缷机构的上锭杆悬锭锭翼，无锡诚本纺机有限公司已研制出样品（专利申请号：201611238266.5；201621463753.7），并投入小批量试生产。

综上所述：把现有上锭杆悬锭粗纱机改造成自动集体落纱粗纱机是可行的。

3上锭杆式悬锭粗纱机自动落纱的解决方案
3.1解决方案的基本思路：
3.1.1改变锭翼为带有筒管挂缷机构的上锭杆悬锭锭翼，粗纱机主机截面尺寸不变动：外配一套自动落纱装置达到自动集体落纱的效果，落纱电脑程序作相应变更，既可适应老机改造又能为新机配套。

3.1.2粗纱机主机与自动落纱装置的控制系统可选择自动落纱或半自动落纱，这样即使自动落纱系统发生故障不影响主机运转，对整个纺纱系统前后供应无影响。

3.1.3、粗纱筒管基本不变：为提高生头率筒管的生头带需加宽；上管口原为直孔者改制为导向锥孔；均可利用原有筒管改制。

现有的下锭杆式悬锭自动集体落纱粗纱机均需使用专用筒管，其价格在6～7元/件，若最低配置粗纱筒管按细纱锭数1.5倍计，一个10万纱锭的老厂要废弃原有的普通筒管15万件，购买近百万元专用粗纱筒管。

使用本方案粗纱筒管仅需改制，按改制费1元/件计，仅需15万元。

3.1.4经济性：单电机传动粗纱机（铁砲机）改造为多电机传动粗纱机（“电脑机”）、自动落纱纺纱，费用约为下锭杆悬锭粗纱机自动落纱机的1/3左右。

3.2空满管交换工作流程：
3.2.1悬锭粗纱机按纺纱工艺要求定长、定向、定位停车。

3.2.2下龙筋上升至筒管座上触头顶动锭杆上的推杆，使锭杆上的筒管挂缷爪转过90o，下龙筋下降时满纱纱管被悬挂在锭杆上，下龙筋继续下降至超降位置。

3.2.3机械手（托板）下降到工作位置前移伸入机器，上升到触头顶动锭杆上的推杆，使筒管挂缷爪再转过90o。

机械手（托板）下降，满纱管从锭杆落到机械手（托板）上；机械手（托板）继续下降到纱管上口与锭杆脱离的超降位置，退出机器。

3.2.4机械手（托板）后移至机前空满管交换悬链下方，上升、下降将满纱管转移到空满管交换悬链上的粗纱吊锭上。

3.2.5空满管交换悬链移动1/2锭距。

3.2.6机械手（托板）上升、下降，空满管交换悬链上的空筒管被转移到机械手（托板）上；机械手（托板）下降至超降位置。

3.2.7机械手（托板）伸入机器内至锭翼下方；机械手（托板）带着空筒管上升，触头顶动锭杆上的推杆，再使挂缷爪转过90o ，机械手（托板）下降，空筒管被悬挂在锭杆上；机械手（托板）退出机器，上升到不影响挡车工巡回操作的位置。

3.2.8下龙筋上升，筒管座上触头顶动锭杆翼上的推杆，再使挂缷爪转过90o ，下龙筋下降将空筒管转移到下龙筋筒管座上。

3.2.9筒管座转动使筒管槽与筒管座上的定位销锲合，同时下龙筋上升至粗纱起始卷绕位置；粗纱机启动，粗纱自动搭头开始新一落纱纺纱。

3.3粗细联按不同用户需求，有以下三种解决方案
3.3.1由单锭空满管交换机械手将满纱管由空满管交换悬链转移到粗细联悬链上；将空筒管由粗细联悬链上转移到空满管交换悬链上；粗细联悬链系统设有纱库及分配控制装置。

3.3.2、空满管交换悬链移动将满纱管送到空满管交换粗纱储运车上方，空满管交换粗纱储运车上升将6个满纱管转移到粗纱储运车上，储运车链条移动127mm（10个链节），同时前移或后移1/2锭
距，储运车上升下降，将储运车上的6个空筒管转移到空满管交换悬链上，如此反复将满纱管全部转移到粗纱储运车上；将粗纱储运车上的空筒管全部转移到空满管交换悬链上。

空满管交换粗纱储运车每车为60锭或66锭，每台粗纱机配置2～4台空满管交换粗纱储运车，储运车按地面磁性导向自动走向纱库及按指令到细纱机傍待用。

3.3.3、空满管手工交换：操作工手工将满纱管由空满管交换悬链上取下放到手动粗纱储运车上，将手动粗纱储运车上的空筒管插到空满管交换悬链空筒管位置上。

人工将粗纱储运车推至纱库，细纱需要时由纱库将粗纱储运车拉至细纱机傍备用。

较适合小批量、多品种生产单位，投资少。

4结语
4.1上锭杆悬锭粗纱机自动落纱改造是我国纺纱行业挖掘存量设备潜能，降低前纺工人劳动强度、提高劳动生产率、为实现粗细联提供基础的亟待进行的项目。

4.2从现有粗纱机结构尺寸上排比，上锭杆悬锭粗纱机进行自动落纱改造是可行的，与淘汰旧机、购买下锭杆式自动落纱机比较具有投资低（1/3左右）、经济效益好、更符合降低碳排放的基本国策的良好效果。

4.3我国上锭杆悬锭粗纱机保有量有20000台左右，上锭杆悬锭粗纱机自动落纱改造市场前景宽广，是解决粗纱机主机厂生产能力过剩的好课题。