并条机用条筒容量扩增装置.pdf

生产实践并条机用条筒容量扩增装置刘迪,王丹,解华,郑升圆,李响(沈阳宏大纺织机械有限责任公司,沈阳 )摘要:为了增大条筒容量、减少换筒频率,开发并条机用条筒容量扩增装置替代传统下圈条盘机械结构,介绍其组成和工作原理;以F A A型并条机改造为例,分析条筒容量扩增装置的设计方案与相关参数计算;通过试验说明,在不改变条筒直径和高度时,使用该装置可实现圈绕比、偏心距、叠层比、圈绕方向等方面的智能化、数字化调节,容量增大 ,大幅减少条筒周转次数.指出:条筒容量扩增装置稳定可靠,增容效果良好,可减少接头,提高生产效率,降低换筒劳动强度,解决由于人工调整机械结构不当导致齿轮磕碰或间隙不适等问题,保证出条质量.关键词:条筒容量扩增;并条机;圈绕比;偏心距;叠层比;圈绕方向;出条质量中图分类号:T S 文献标志码:B文章编号:()S t o r a g eC a p a c i t yE x p a n s i o nD e v i c eo fC a n s f o rD r a w i n gF r a m eL I UD i,WANGD a n,X I EH u a,Z HE NGS h e n g y u a n,L IX i a n g(S h e n y a n gH o n g d aT e x t i l eM a c h i n e r yC o,L t d,S h e n y a n g ,C h i n a)A b s t r a c t:I no r d e r t o i n c r e a s e t h ec a p a c i t yo f c a n sa n dr e d u c et h ef r e q u e n c yo fc h a n g i n gc a n s,as t o r a g ec a p a c i t ye x p a n s i o nd e v i c eo f c a n s i sd e v e l o p e d t o r e p l a c e t h em e c h a n i c a l s t r u c t u r eo f t h et r a d i t i o n a l l o w e rc a nc o i l e r i nd r a w i n gf r a m e,a n d i t sc o m p o s i t i o na n dw o r k i n gp r i n c i p l ea r e i n t r o d u c e d T a k i n gt h e m o d i f i c a t i o no ft h eF A A d r a w i n gf r a m ea sa ne x a m p l e,t h ed e s i g ns c h e m ea n dt h ec a l c u l a t i o no fr e l a t e dp a r a m e t e r so ft h es t o r a g ec a p a c i t ye x p a n s i o nd e v i c eo fc a n sa r ea n a l y z e d T h et e s ts h o w st h a t,w i t h o u tc h a n g i n gt h ed i a m e t e ra n dh e i g h to fc a n s,t h es t o r a g ec a p a c i t ye x p a n s i o nd e v i c eo f c a n s c a nb eu s e d t o r e a l i z e t h e i n t e l l i g e n t a n dd i g i t a l a d j u s t m e n to f t h ec o i l i n gr a t i o,e c c e n t r i c i t y,l a m i n a t i o nr a t i o,c o i l i n gd i r e c t i o na n ds oo n,t h ec a p a c i t yi n c r e a s e sb y ,a n d t h e t u r n o v e r t i m e s o f c a n s c a nb eg r e a t l y r e d u c e d I t i sp o i n t e do u tt h a t t h es t o r a g ec a p a c i t ye x p a n s i o nd e v i c eo fc a n si ss t a b l ea n dr e l i a b l e,a n dt h ec a p a c i t yi n c r e a s ee f f e c t i sg o o d I t c a nr e d u c e t h e j o i n t,i m p r o v e t h ep r o d u c t i o ne f f i c i e n c y,r e d u c e t h e l a b o ri n t e n s i t yo f c h a n g i n gc a n s,s o l v e t h ep r o b l e m s c a u s e db y t h e i m p r o p e rm a n u a l a d j u s t m e n t o f t h em e c h a n i c a l s t r u c t u r e,s u c ha sg e a rb u m po rg a pd i s c o m f o r t,a n de n s u r e t h es l i v e rq u a l i t y K e yW o r d s:s t o r a g e c a p a c i t ye x p a n s i o no f c a n s;d r a w i n g f r a m e;c o i l i n g r a t i o;e c c e n t r i c i t y;l a m i n a t i o nr a t i o;c o i l i n gd i r e c t i o n;s l i v e rq u a l i t y收稿日期:;修回日期:作者简介:刘迪(),女,吉林长岭人,工程师,主要从事电气控制工程等方面的工作.引言并条机作为前纺最后一道棉条成形设备,将并合、牵伸后的熟棉条盛装在条筒中进行储存并输送到下道工序 .在输出条筒容量不变的情况下,随着并条机出条速度不断提高,每次满筒需要的时间越来越短,挡车工更换条筒频率加快、劳动强度增大.为此,棉纺企业大多采用增大条筒直径和提高条筒高度的方式增加条筒内棉条的圈绕容积,但受限于下道工序的应用条件,如受粗纱机锭距和机后】【T e x t i l eA c c e s s o r i e sV o l N o J u l 条筒阵列的限制,条筒的直径和高度扩张有限 .随着伺服驱动技术在并条机应用越来越成熟,沈阳宏大纺织机械有限责任公司(以下简称“沈阳宏大”)在不增加条筒直径和高度的情况下,开发了一款用于并条机条筒容量扩增的圈条装置.条筒容量扩增装置的组成及原理条筒容量扩增装置是一种无需增高或增大条筒或增大圈条张力牵伸波动,而是利用伺服驱动技术实现并条机输出条筒容量提升的装置.该装置可实现圈绕比、圈绕方向、圈绕偏心距数值化调节,降低了因圈绕改变需更换齿轮的人工成本,解决了传动过程中齿轮磨损和齿轮间隙造成的误差.条筒容量扩增装置的组成条筒容量扩增装置在沈阳宏大制造的F A A型并条机上应用,主要由条筒托盘、转盘伺服电机、联动伺服电机、减速器、导轨、滑块、滑动支架、限位检测开关等组成.条筒容量扩增装置示意见图.条筒托盘;减速器;联动伺服电机.图条筒容量扩增装置示意 条筒容量扩增装置的控制原理条筒容量扩增装置的控制原理框图见图.通过触摸屏设定相关参数,嵌入增容公式的P L C根据程序运算下达指令控制主电机、转盘电机、联动电机运转,以改变偏心距和叠层比例实现条筒容量扩增.相关检测及定位开关用于检测增容过程的运转情况,如出现运转超限等问题,P L C会发出警报,控制装置停止,相应报警指示灯变亮.图条筒容量扩增装置原理框图 条筒容量扩增装置在并条机上的设计应用传统圈条装置由圈条盘、斜管、齿形带和底盘等组成.圈条时,棉条根据固定的圈条工艺参数经斜管由旋转的上圈条盘引入条筒,条筒随下圈条盘旋转,使棉条有规则地盛放在条筒内.相同高度和直径的条筒,此棉条圈放型式容量固定;当现场工艺改变,需调整圈条偏心距或改变圈绕方向时,需要调整机械结构或更换零件,操作不便、费时费力.并条机采用条筒容量扩增装置替代传统的下圈条盘机械结构可实现圈绕比、偏心距、叠层比、圈绕方向等方面的智能化、数字化调节,降低现场保全工的工作强度,还可以解决由于人工调整机械结构不当导致齿轮磕碰或间隙不适等问题.条筒容量扩增装置的设计以F A A型并条机改造为例.采用转盘伺服电机连接减速器,通过皮带传动个下圈条盘,个下圈条盘则分别安装于滑动导轨上,导轨机构固定不动,下圈条盘在导轨上前后移动.导轨下方基座为块钢板,用户可转接原结构底盘,将所有机构安装在钢板上,保证本装置的模块完整性.左侧底座钢板上安装套圈条机构加套位移机构,右侧底座钢板安装套圈条机构加套伺服电机机构.导轨上方各用块钢板承载圈条轴承座,中间用连接板连接.图为改进的条筒容量扩增装置.导轨;滑块;限位检测开关;转盘伺服电机;限位检测开关.图改进的条筒容量扩增装置 条筒容量扩增装置的计算由F A A型并条机生产的棉条从旋转的上圈条盘斜管输出,有规则地圈放在条筒内.改造加装条筒容量扩增装置后,转盘伺服电机实现下圈条盘旋转运动,联动伺服电机实现下圈条盘在导轨上的往复运动.a)下圈条盘的旋转运动带动条筒转动,以便输出棉条圈放在条筒内.设上圈条盘转速为V,圈绕比为R,则下圈条盘转速VV/R;设出条速度为V,压辊直径为D,则压辊转速VRV/(D).】【第 卷第期 年月T e x t i l eA c c e s s o r i e s 根据F A A型并条机传动比,可知:VVRB CEEEE()VVDB CEEEE()式()和式()中的B,C,E,E,E,E均为工艺变换轮齿数.现场F A A型并条机规格为:D ,E,E,E,E,式()可简化为:VV B C ()则V,V分别为:VVBC ()VVRVRBC ()b)下圈条盘的往复运动可改变下圈条盘中心与上圈条盘中心的偏心距.设初始最大偏心距为e,下圈条盘移动x次后所处偏心距ex的坐标位置为:exex h.其中,h是棉条筒每次移动的距离.当初始最大偏心距为e,下圈条盘转速为s时,下圈条盘电机的转速sx为:sxse/exa.式中,h略大于棉条宽度w,h取值为whw;a为棉条纤维品种修正系数,a取值为 a.根据现场棉纺工艺要求及实际使用情况,设定下圈条盘在各偏心距坐标位置ex每次旋转的角度,以确定下圈条盘旋转设定角度来圈放一层棉条.现场改造试验沈阳宏大技术人员在无锡经纬纺织科技试验有限公司(以下简称“无锡经纬”)现场的台F A A型并条机上进行增容改造试验.现场取消原机下圈条蜗轮蜗杆及传动皮带,加装条筒容量扩增装置机械结构和电控箱,完成装置安装、调试及空载试运行后,开始进行现场过棉生产试验.该现场改造设备作为纺制定量为 g/m普梳纯棉品种的头并设备,在不改变条筒直径和高度的情况下,可使条筒内存放棉条的容量增大 ,大幅减少了生产过程中的条筒周转次数.图中左条筒为棉纺厂非容量扩增而正常盛装 m棉条的状态,中间条筒为容量扩增后盛装 m棉条的状态,右条筒 为增容后盛 装 m棉条的状态.从图可以看出,增容效果明显,且圈绕成形好,外观并未出现变形问题.随后,对此筒棉条进行质量指标对比,见表.图条筒容量扩增装置应用效果表筒棉条质量指标对比条筒棉条长度/m条干C V/m质量不匀率/左 中间 右 从表可以看出,加装条筒容量扩增装置后的出条质量,与未加装该装置的水平相当.由此可见,加装条筒容量扩增装置,可在大幅减少挡车工换筒操作劳动强度、减少接头、提高生产效率的同时,保证出条质量基本不受影响.结语条筒容量扩增装置是一项并条机高速高产状况下降本增效、改善品质和降低管理难度的技术.与传统并条机相比,采用增容技术的并条机减少了满筒频率,降低了挡车工换筒劳动强度,也减少了下道工序棉条的接头次数.F A A型改造并条机在无锡经纬现场试验,结果表明加装条筒容量扩增装置稳定可靠、增容效果良好;在同等圈条容量条件下,可以大幅减小条筒高度或直径,进而减少下道工序机后条筒占地面积,减少场地投资,改善机后条筒操作的便利性,具有很好的推广价值.参考文献:冯涛 J WF 并条机电子牵伸应用方案C/“汇川杯”纺织机械自动化征文大赛北京:中国纺织工程学会纺机器材专业委员会,李大秋回转底盘式圈条器满足条筒最大圈存容量的条件J纺织机械,():上海纺织控股(集团)公司,棉纺手册(第三版)编委会棉纺手册M 版北京:中国纺织出版社,齐蓉,肖维荣可编程控制器技术M北京:电子工业出版社,周玲圈条条筒最大 容量 的 探讨 J纺织 导 报,():】【T e x t i l eA c c e s s o r i e sV o l N o J u l