机织—整经工艺及发展 -1.doc

整经工艺及整经机的最新设备和发展趋势
摘 要：整经工艺分为分批整经，分条整经，分段整经和球经整经。各种方法各有利弊，各有使用的范围。本文通过介绍三款分批整经机和分条整经机来介绍当下国内和国外整经机的先进技术及发展趋势。

关键词：智能整经机，高速整经机，机电一体化整经机，整经机发展趋势

一：整经简介
整经是纺织工艺中非常重要的一步，它的加工质量将直接影响后道加工的生产效率和织物质量。因此整经机的好坏和效率关系到整个制造过程的质量。目前各类国产整经机已基本达到国内纺织企业整经生产的要求，但在整经张力控制、整经速度、整经自动控制等方面，与国外设备尚存在一定差距。虽然国外先进整经机与国内高产整经机相比仍具有较高的性价比优势，但随着近年来国产整经机的快速发展，整经设备的主要技术参数和技术特征均已接近国外同类机型水平。
近年来，整经机的机电一体化发展越发迅速，国内市场也涌现出一批优秀的整经机，我们不妨通过一些实例来看看整经机的先进设备以及其今后的发展

1.1整经及其地位
整经是将一定根数的经纱按工艺设计规定的长度和幅宽，以适宜、均匀的张力平行卷绕在经轴或织轴上的工艺工程。整经工序使得经纱卷装由络筒筒子变成经轴或织轴，若所制成的是经轴，则再通过浆纱工序形成织轴。若所制成的是织轴，则提供给穿经工序，为构成织物的经纱系统做进一步准备。
在纺织的准备工序中，有络筒、整经、浆纱、上浆等。其中整经工序的加工质量直接影响后道加工的生产效率和织物质量。需注重各个细节做好整经。

1.2整经过程
1.分批整经：先将全幅织物所需要的总经纱根数的一部分卷绕成若干只经轴，然后再将若干只经轴通过浆纱机并合或用并轴机并合后卷绕在织轴上，以满足总经根数的要求。轴经整经的特点是整经速度快,生产率高,适宜于大批量生产，常用于棉织方面。

2.分条整经：先将全幅织物所需的总经纱根数的一部分按照需要组成一个条带，然后将其卷绕在整经滚筒上。当一根条带绕到规定长度时，剪断并穿入绞线。然后紧挨前一条带平行地卷绕另一条带。如此依次绕上一根根的条带，直至绕到规定的条数为止。为了成形良好，随着滚筒的回转各层经纱应作微小的横向运动，使条带截面呈平行四边形。最后将整经滚筒上的全幅经纱用倒轴机构卷绕到织轴上。分条整经法的特点是可直接做成织轴。当用于多色或不同捻向经纱的整经时，排列色经较为方便。广泛应用于小批量、多品种的色织、毛织、丝织等生产。

3.分段整经：是将全副织物的经纱分别卷绕在数只狭幅小经轴上，然后再将数个小经轴的经纱同时退解出来，卷在织轴上。这种整经方法用在有对称花型的色纱整经时，甚为方便。
4.球经整经：先将一定根数的经纱集束绕城球状纱团，经后道的绳状染色，达到染色均匀的效果，经染色后经纱再在拉经机上卷绕成经轴。球经整经适用于牛仔布等高档色织物生产。

二： 整经机器及特点
在各种整经方法中，分批整经和分条整经应用最为广泛，我们不妨以这两种整经方式为例，看看整经机的发展状况以及一些先进仪器。
目前分批整经机普遍呈现出向高速化发展的趋势，其设计线速度已经达到1000米/分钟左右；经轴的传动基本上采用交流变频调速电机直接驱动，并采用恒线速度、恒张力卷绕；经轴、压辊、导纱辊实现了三辊同步制动，压辊制停快速回退功能；采用测长辊与主轴联合计长方式；超喂导纱辊由电机直接驱动，满足了松式整经经轴染色要求；伸缩筘实现了移动的电控控制，设备配有间歇吸风清洁装置，实现了PLC控制。

2.1 HFGA121型  高速分批整经机
主要技术特征：
● 采用变频器调速，调速范围大，确保恒线速卷绕。
● 采用德国西门子可编程控制器，可升落轴、夹紧、加压等程序动作及开停车、调速进行安全可靠的自动控制，并带有断头记忆功能。
● 10.4英寸日本pro-face触摸显示屏，操作方便，信息量大，可直接显示线速度，卷绕长度，并可显示故障位置及分析原因。
● 采用独特的主轴蝶簧压紧的避震装置，使机器运转和起停时更加稳定、可靠。
● 完善的气动系统，通过气缸带动经轴的起落并为液压制动提供气压。
● 经轴和压辊配有桑塔纳压钳式制动器，制动力可根据转速自动调整，制动压力单独可调，并有压力表显示。以气顶油，制动效果更好。导纱棍制动采用名牌电磁刹车，低速时单面制动，高速时双面制动，由系统自动控制。
● 左右墙板采用优质钢板件，结构性好、刚性强，机器运转更平稳。
● 压辊在倾斜15度的坚固导轨上移动加压，高速整经时无振动，运转中噪声小。加压力无级调节，有压力表显示，可确保经轴卷装均匀平整。制动时压辊迅速反弹。
● 采用独特的经轴支撑夹持机构及双安全保险装置，在突然断电、断气时能够保证经轴不会脱落，避免伤及工人。
● 采用独特的主轴和压辊互联计长方式，使得测长精度更高。
● 伸缩筘可上下、左右移动，并伴有间歇式吹风装置，保持筘齿清洁，吹风时间和周期可自由设定，伸缩筘摆动频率随经轴转动速度变化而变化。
主要技术参数：
1. 整经有效幅宽： 1600mm、1800mm（标准型）、2000mm
2. 经轴盘片直径： Φ800mm、Φ1000mm通用
3. 整经速度： 0-1000m/mim(盘片≤Φ800mm） 0-800m/min(盘片Φ1000mm）
4. 制动距离： ≤4.5m（最高速度时）
5. 传动形式： 电机两级减速带动经轴
6. 伸缩筘： W型，可上下左右摆动， 与经轴机械联动，摆动范围0-20mm
7. 加压方式： 压辊在倾斜的导轨上平行加压， 气压控制，加压力无级调节
8. 主电机功率： 15Kw变频电机
9. 测长方式： 经轴与加压辊互联测长，测长精度等级0.1%
10. 主机重量： 约3600Kg
11. 外形尺寸： 1600mm 3500mm×2100mm×2040mm（长×宽×高） 1800mm 3700mm×2100mm×2040mm（长×宽×高） 2000mm 3900mm×2100mm×2040mm（长×宽×高）

分条整经机设计则体现了向智能化发展的趋势，设备的机电一体化程度不断提高。整经与倒轴传动均采用交流变频技术，实现了整经的横线速、恒张力卷绕；整经起点定位、条定位可一次按键自动完成；整经台上导纱装置随纱层卷绕自动沿径向后退，实现了等距离卷绕；现场总线路的应用，可使整经设备的生产调试、故障诊断、工艺参数设置等管理工作更具有智能化。

2.2 GA162智能型 高速分条整经机
适用范围： 适用于精毛纺织物、化纤长丝织物、色织物、真丝织物及特种产业用纺织品等品种的分条整经。可作为剑杆、片梭、喷水、喷气等无梭织机的织前准备设备，是织造厂开发各种高档织物、特种织物的优选设备。

主要技术特征：
●整经和倒轴传动由交流变频控制，恒线速、恒张力、高速运行
●交流数字伺服控制的油压钳制式制动系统、制动速度快、平稳，可以通过参数窗口设定制动力大小，制动时根据设定值和当前整经速度，自动调节伺服电机参数和油压的压力，达到快速平稳的效果（专利技术）。
●交流数字伺服方式导条移位，随动响应快，精度高，条定位和起点定位均一次按键自动完成。
●交流数字伺服和滚珠丝杆传动的整经台前后移动控制、并设有压纱辊、多种传感器。
整经过程中，整经台等距离后退。
●交流数字伺服和力传感器定量自动控制倒轴张力，可以通过触摸屏直接设定织轴内外圈的张力参数。（专利技术）。
●钢质大滚筒，并经高精度动平衡校验。
●采用现场总线技术，机、电、气、液一体化设计。配置多套PLC、多套交流数字伺服变频、两套触摸屏和一套远程监倥站，系统先进、可靠、自动化程度高。
●整经主机在地轨上移动，分绞架和筒子架固定，使得条带相对于分绞架和筒子架中心不变，边纱张力均匀；
●活动式倒轴机可与多台整经机主机配套，电气通过插件连接、简便而可靠；
●配有多种形式的筒子架、锭距、锭数可根据用户要求选定。
●备有多种形式张力器，断经自停装置供用户选配。
●整经台上配有静电消除装置，倒轴机配有上油腊装置。

主要技术参数：
1 有效幅宽 2200-3600(mm)
2 织轴盘片直径 800.1000.1250(mm)
3 整经速度 0-1000(m/min)
4 倒轴速度 0-100(m/min)0-200(m/min)
5 倒轴实现张力精度 ≤±2%
6 制动距离 ≤3m(500m/min)
7 倒轴最大张力
8 大滚筒柱体直径 1000mm
9 锥体长度及整机外形尺寸
10 锥体锥度 9°
11 导条走丝速度 0.001--9.999(mm/r无级)
12 条定位精度
13 导条随动精度 0.02%
14 条宽范围 0.1--700.0mm
15 整经电脑操作站 10.4寸彩色触摸屏
16 倒轴电脑操作站 10.4寸黑白触摸屏
17 筒子架锭距 用户自定
18 筒子架锭数 用户自定
19 输入电压 3X380V±10%
20 装机容量 40KVA 50KVA
21 整经电机功率 15kw
22 倒轴电机功率 22kw 30kw
23 主机重量 5500(kg)
24 筒子架重量 2500(kg)

三：整经工艺发展趋势
纵观目前国内整经机形势，分析整经工艺的发展。目前各类国产整经机已基本达到国内纺织企业整经生产的要求，但在整经张力控制、整经速度、整经自动控制等方面，仍由很大的发展空间。整经设备有以下发展趋势。
（1）高速化
现代整经机一般可分为分批整经机和分条整经机等不同种类。其中分批整经机普遍呈现出向高速化发展的趋势，其设计线速度已经达到1000米/分钟左右；经轴的传动基本上采用交流变频调速电机直接驱动，并采用恒线速度、恒张力卷绕；经轴、压辊、导纱辊实现了三辊同步制动，压辊制停快速回退功能；采用测长辊与主轴联合计长方式；超喂导纱辊由电机直接驱动，满足了松式整经经轴染色要求；伸缩筘实现了移动的电控控制，设备配有间歇吸风清洁装置，实现了PLC控制。另外，在卷绕速度方面，目前国外的一般都在600米/分钟~1000米/分钟，最高可以达到1200米/分钟。

（2）智能化
分条整经机设计则体现了向智能化发展的趋势。整经与倒轴传动均采用交流变频技术，实现了整经的横线速、恒张力卷绕；整经起点定位、条定位可一次按键自动完成；整经台上导纱装置随纱层卷绕自动沿径向后退，实现了等距离卷绕；现场总线路的应用，可使整经设备的生产调试、故障诊断、工艺参数设置等管理工作更具有智能化。
（3）机电一体化
设备的机电一体化程度不断提高。在第三次技术革命的现代，IT技术的提高也促进了纺织整经工序机电一体化的提高。更多的整经机机电一体化，提高生产效率。
（4）综合化
随着现代高速织机的不断发展，制造设备对整经机提出了包括整经张力值适度，全片经纱张力一致且在整经过程中保持恒定，全片经纱排列均匀，整经轴卷绕形状正常，经轴表面无凸凹不平现象，经轴卷绕密度适当并且均匀，整经根数、长度、幅度、纱线排列符合工艺设计规定，纱线断头自停灵敏等内容在内的更高要求。
（5） 完善化
主要是改进筒子架结构缺陷，现用的整经设备在经轴加压形式、伸缩筘、筒子架结构等方面存在缺陷，致使经轴在张力、卷绕、排列三个方面不能完全达到整经工艺的要求。因此，进行改进就显得十分必要。
筒子架主要解决：一是纱线高速适应性，即较少经纱的断头率；二是要解决整经张力的差异性，提高纱线张力的均匀性；三是提高整经效率，减少围绕在筒子架上的辅助时间。
成功的案例如大“V”型筒子架，数百个筒子退绕时的引纱路线在没有张力盘、没有导纱瓷眼和没有折角引纱的情况下，将摩擦减少到最低程度，有利于高速引纱。
现代化整经筒子架趋向采用单式筒子架和整批集体换筒，以减少各根纱线的引出张力之间的差异，提高织物的质量；减少占地面积
四：新型整经机案例
目前国内制造的整经机和国外先进机器先比确实还存在着一定的差距，那我们就以瑞士贝格宁公司生产的“贝格宁Versomat新型全自动分条整经机”为例，看看国外的先进技术是怎样的。
贝宁格公司生产的新型整经机Versomat开创了小样整经和小批量整经的新纪元,同时确保了高质量经纱的高效生产。Versomat可以用最少数量的纱线进行整经,同时也可以对常规生产长度的经纱进行整经。
1.新技术
最新研发的设备将筘座与机器的上部结构结为一体,通过创新的控制系统, 产生高的生产速度。Versomat具有以下特殊技术
特征:整经条宽最小可达4 mm,或依据纱线线密度最少12～24根纱线。最多纱线头份可达480～560根, 整经宽度最宽可达150 mm。该机器可微调以适应多样生产。在穿分绞线或分浆线时,每次分隔程序的时间为7 s。最大整经速度为750 m /min,针对不同纱线性能可以对整经最优化。整经过程中,筒子架和机器之间的最佳纱线张力通过使用分条张力控制系统加以保障,而可控倒轴张力系统为最高要求的整经质量提供了基础。 Versomat可用于工作幅宽为2. 2 m的传统织物,也可用于工作幅宽为3. 6 mm的装饰性织物和家具覆盖用织物。
2.整经质量优
激光辅助位移检测装置和条宽张力控制系统确保全幅整经条带正确成形以及整个经纱长度上恒定的纱线张力。由于采用分隔滑板的光学位置检测,使得整经筘侧纱线分隔的光学检测范围得以扩展(分绞线可简单放置在整经滚筒上作为设定工序的一个部分) 。这就确保了条带的圆柱型成形和分绞线的正确放置,这些对于获得最佳经纱质量十分重要。
3.灵活性和高生产率
新型分绞装置并非安装在地板上,而是作为机器的一部分安装在机器的上部。通过对来自分绞筘的纱线分隔,该装置在换批时为优化生产奠定了基础。基于Versomat整经机的构造和带有480个筒子的筒子架,分绞系统可在部分筒子架模式下运行,如同一个各带240个筒子的双筒子架整经机。在此方式下,挡车工可对筒子架的一半进行分条整经,同时准备另一半。运输装置包括纱线引导装置元件、分经和整经筘。这为在整经过程中完成纱线新的排列次序奠定了基础,因此可将停机时间降至最低。Versomat整经机使客户可以对最小分条整经条宽(4 mm)和筒子架上最少数量筒子进行整经。筒子数量的减少使筒子架的设定时间降到最短,由于采用小锭距,短换条时间和较少纱线的使用,Versomat可在不降低产品质量的同时实现小样整经和小批量整经的经济化生产。同时,该机还具有很高的灵活性,可生产经轴直径高达700 mm的经纱产品。超过20台已安装机器的实际使用经验证明, Versomat整经机的适用范围十分广泛, Versomat可适用于丝线、多根及单根长丝以及从最细棉纱到最粗毛纱的短纤维的整经。
4.人性化设计及简单操作
Versomat的紧凑尺寸,以及所有可能用到的输入参数的优良访问性能强化了该机的人性化操作。机器操作简单,带有用于整经和倒轴的主操作数据输入控制台和功能按钮。
5.总结
一种新的机器理念开创了用分条整经机做小样整经和小批量整经的新纪元。新开发设计的机器人使生产速度大大优于过去的产品。分条整经机的条宽降至最小4 mm,使整经产品降低成本,并且能有效地减少筒子架上的筒子使用量。由于纱线的优化使用和新型局部筒子架的操作,与传统分条整经机相比,这款新型分条整经机能够减少整经设定的时间。Versomat系统的应用范围可从最细的长丝纱线或棉纱覆盖到最粗的毛纱线。Versomat分条整经设备的人性化设计使得操作更加简便快捷。连同它的工序控制,为高质量的小样整经和小批量整经的经济性生产奠定了基础。

五：参考文献
[1]中国纺织报.北京：中国纺织出版社，2000.

[2] 李文全　陆铁军.纺织机械报.北京：中国纺织出版社2009.

[3]国际纺织导报.上海：东华大学.2008

[4]中国纺机网.