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        技術 | 國外精梳機最新技術與發展趨勢

        2021.10.22

        技術 | 國外精梳機最新技術與發展趨勢



        近幾年來,國外精梳機技術的研發日新月日,車速已經達到600鉗次/min以上。精梳裝備的自動化、智能化技術模塊取得了突破性進展。精梳工藝技術創新圍繞產量最大化、品質保優、低落棉率、高度靈活性、低耗能以及智能數字化為核心技術而展開,全新一代精梳裝備及工藝技術創新日趨完美。





        一、國外新型精梳機概述


        1.1 特呂TCO12精梳機

        特呂茨施勒TCO12精梳機是世界首款全數字化的伺服多軸驅動精梳機(見圖1),實現了無齒輪傳動,采用新型多伺服電機智能數字控制,可在600鉗次/min的高速下實現小扭矩(降低了75%)、微振動(降低至25%)、低噪音生產,具有維修簡單的特點。TCO12是市場上第一個提供自優化功能的精梳機,如棉條支數控制COUNT CONTROL系統可以使棉條定量差異降低50%,確保穩定的棉條定量;生頭優化 PIECING OPTIMIZER系統能快速設置接頭時間和分離曲線,如調整搭接時間(調整車頭的搭接刻度)僅需幾分鐘,只需按下一個按鈕就可全自動進行設置;主要參數可以通過彩色觸摸屏設置。如給棉張力牽伸、分離羅拉時間、工作臺上的張力牽伸、主牽伸、圈條張力等。


        圖片

        圖1 特呂茨施勒TCO12精梳機


        1.2 朗維CMX精梳機

        在ITMA2019展覽會上,印度朗維推出了10個眼并合的CMX精梳機,在其它條件不變的情況下,并合數由8眼增加到10眼,產量會增加25%,最高產量可達115kg/h。10眼精梳機對機械制造水平會提出更高的質量與精度要求,目前這還只是一個概念機。10眼精梳機會是未來的發展方向嗎?我們拭目以待。


        圖片


        1.3 立達E90精梳機

        立達最新推出的精梳機E90精梳機,適紡原料靈活性高,速度可達600鉗次/分,每小時產能可達到100公斤,配有質量監測系統(RQM),棉條質量穩定,數字化紡紗套件(ESSENTIAL)和智能可控棉卷驅動系統可對成本和質量進行高效管理。



        二、國外精梳機的新技術特點


        2.1 高產能、高效率、低能耗、低成本

        2.1.1 高產能

        與國產精梳機相比,國外新型精梳機在設計理念、制造精度、裝配精度以及運行穩定性、可靠性等方面具有一定的優勢。一臺精梳機由幾千個零部件組成,但國外新型精梳機可長期在零故障的狀態下運行,每小時的產能可達85-100公斤,且具有較強的棉結雜質、短絨率清除效率、極低的原料的消耗、較高生產效率,在機器的維護、管理、操作和保養上非常方便。


        2.1.2 運動順序智能可控驅動系統的優化

        意大利馬佐里的CM7LP型精梳機、立達的E90精梳機都實現了智能可控棉卷驅動,普遍采用輕質合金鉗板(總重量小于2公斤),印度郎維的LK69精梳機采用了牽伸電機伺服驅動。國外主流品牌精梳機都采用了主電機變頻驅動,輸出速度、棉卷張力、牽伸倍數都可通過顯示屏進行變更。


        2.1.3 采用大直徑條筒

        國外主流品牌精梳機全面采用直徑為1200毫米的大直徑條筒(從梳棉到并條都采用統1200毫米條筒),換筒次數可減少50%,從而減少了10%的操作工作量,接頭數量也減半,再加上質量改善,生產效率明顯提高。


        2.1.4 低生產成本

        立達E90型精梳機的生產成本非常低,當落棉率降低3%時,產品質量僅有輕微惡化,與多電機驅動機型相比,能耗降幅明顯、空間需求減少。


        2.2 智能化的質量管理系統

        2.2.1 牽伸系統

        國外知名品牌精梳機的牽伸機構已融合了現代并條機的技術理念,由傳統的三上五下雙曲線牽伸以及大傾斜角度喂入形式改為水平狀態的3上3下附壓力棒氣動加壓曲線牽伸形式,牽伸系統位于圈條器上方,可以防止意外牽伸,操作簡潔方便、有利于高速。避免了原來輸送帶結構易造成條子上下層差異形成束纖維(即老鼠尾)疵條的弊端。牽伸組件后面設有壓輥,由傳感器持續監測棉條質量,當棉條變異系數超過預設公差范圍時便會報警停車,確保精梳條的重量偏差和重量不勻率。TCO12帶壓力棒牽伸系統見圖2,E90立達質量監測系統(RQM)見圖3。




        2.2.2 布局清晰的操作面板

        國外品牌精梳機均采用獨立的觸摸顯示屏數字化紡紗套件,所有與質量、產能和維護相關的基本數據都可在操作面板上輕松查看,便于高效管理成本和質量參數,更改工藝參數通過操作面板僅需數秒就能實現,見圖4。




        三、精梳梳理元件


        3.1 錫林品牌與錫林齒面角的選擇

        除了瑞士立達公司率先在E80、E86、E90精梳機上采用130°超大齒面角錫林外,國外各精梳機廠家盡管沒有采用齒面角為130°精梳錫林,但采用新型鋁合金材質的錫林托架,也可進行 90°和112.5°錫林齒面角的快速切換。以適應質量、產量與用棉的高度靈活性。通??蛇x擇S+U VARIO-Comb系列精梳錫林或Graf系列錫林。表1、圖5為德國施爾的S+U VARIO-Comb 90°/112.5°/137°三種不同齒面角錫林的型式,其中137°齒面角錫林可以在Rieter E80、E86和E90型精梳機上使用。



        3.2 Ri-Q-Comb flex可調式錫林的優勢

        提高錫林梳理效果的關鍵技術措施是增大錫林的梳理面積,即采用大齒面角或超大齒面角錫林,為進一步大幅度提高錫林總梳理點創造了較大的空間。立達在推出E80、E86和E90精梳機的同時,推出了與之匹配的130°Ri-Q-Comb flex可調式超大齒面角錫林,以更徹底地從棉層里清除短絨、棉結雜質??烧{式錫林可更便捷、靈活地調節錫林與嵌板的隔距。


        3.3 Ri-Q-Comb 系列錫林型號及應用范圍

        E90精梳機常用的Ri-Q-Comb130°系列錫林有三種規格:i400 flex用于短纖維和中等長度纖維(24.5-31mm);i500 flex用于中長纖維(27-38.1mm),具有廣泛的產品適應性;i700 flex用于超長纖維,可大幅提升質量和產量,見圖6。


        新型精梳錫林能在維持紗線質量不變的基礎上減少1%的落棉。加工短纖維時,其壽命達到800-1000噸;加工長纖維時,其壽命達到600-800噸,是實現高效、高產精梳梳理的不二選擇。


        3.3 頂梳密度的選擇

        國外品牌頂梳趨向于高密度,德國施爾公司研發的40針/cm頂梳HDX40/29(+1),比32針/cm頂梳增加了25%的梳理點數,在精梳機細絨品種上己顯示出明顯的優勢。Graf開發的Ri-Q-Top 2035和2040新型頂梳(見圖7),在生產加工長絨棉時可確保最大的梳理效率和較低的嵌花趨勢,具有顯著降低紗線棉結、改善紗線質量等優點。Ri-Q-TOP TYP 2030普通型頂梳齒尖硬度大、齒尖寬小,清除短絨、棉結及雜質的能力強,纖維損傷少,不易嵌雜、嵌花。




        四、全自動棉卷運輸系統和

        自動換卷和接頭系統


        4.1 新款全自動棉卷運輸系統

        4.1.1 實現棉卷從條并卷聯合機至精梳機的高效運輸

        馬佐里、特呂茨施勒、立達最新的精梳機都配置了全自動棉卷運輸系統,在條并卷和精梳之間可通過自動棉卷運輸系統進行無縫連接,確保精梳車間即使擋車工暫時離開也能連續生產,不僅能降低人工成本,還能確保設備運轉效率和紗線品質的穩定性,見圖8、圖9。




        E26全自動棉卷運輸系統共計八個棉卷從條并卷聯合機運輸至精梳機,整個過程完全采用非接觸式操作,在自動化運輸過程中,抓紗器從筒管內部夾緊棉卷(見圖10),擋車工觸碰棉卷等外部影響得以避免,期間棉層質量始終得以確保。



        4.1.2 實現棉卷精確定位與空管自動運回

        在棉卷從條并卷聯合機運輸至精梳機的過程中,各精梳機之間的間距由激光測量,由此實現棉卷在精梳機上的精確定位,為新棉卷的后續接頭創造了理想的條件,一旦棉卷完全退解,全自動棉卷運輸系統將從精梳機收集空管并運回條并卷聯合機,精梳機采用封閉式原料加工流程,可實現自主運行,使車間的管理和運行變得更為高效。


        4.2 立達自動換卷和接頭系統

        立達開發的自動換卷和接頭系統(ROBOlap,見圖11),與全自動棉卷運輸系統(SERVOlap) 配合使用,可取代人工接頭和運輸工作,減少60%的人工需求,實現較高的機器效率,還能保證穩定的棉條和紗線質量。


        五、國外精梳機的合理使用與維護


        (1)熟讀條并卷機、精梳機操作手冊,熟悉操作面板菜單與使用方法,掌握顯示屏操作程序,特別是要掌握可編程序的編制要求,使之符合生產、工藝管理的需要,盡可能把設備的各種功能都利用起來。


        (2)條并卷機、精梳機各部位的傳感器、電磁開關都有極嚴格的隔距定位要求,要嚴格遵照操作手冊給出的參數逐一檢查、調整。


        (3)設備的清潔、潤滑、維修、保養和局部檢修要做到有機結合。良好的設備潤滑條件是降低設備磨損、延長機器使用壽命、提高生產效率、節約材料和能源的有效途徑。


        (4)采用皮帶卷繞技術的條并卷聯合機,其核心部件是卷繞皮帶,價格較昂貴,操作不當容易導致皮帶邊緣磨損。設備人員每天要在棉卷生成期間打開顯示屏數據窗口43.3,觀察卷繞皮帶的運行曲線,操作要領是“一看、二聽、三調整”:一看是觀察皮帶走向是否偏離一側運行或者來回擺動;二聽是聽皮帶有無摩擦棉卷盤的聲音;三調整是當皮帶出現以上情況時要立即停車,通過調整調節輥上的調節輥螺栓進行調整。


        (5)加強對精梳條質量指標的考核。如條干不勻率、精梳條含短絨率、棉結雜質數量、重量不勻率、落棉率等。督促設備維修人員對影響質量指標的關鍵隔距實測檢查,如毛刷插入深度、鉗板開口隔距、頂梳高低進出隔距、錫林梳理隔距(包括橫向和縱向)的變化等。


        (6)加強對擋車工操作技術和安全知識的培訓,明確操作法和清整潔內容、進度要求。車間主管、輪班班長、操作員要不定期檢查操作法和清整潔的執行情況,實行無疵點操作,加強專件管理,實行對口交接班。要保證頂梳固定彈簧片卡到位、頂梳和棉網集合器一定要放到槽內、分離膠輥固定掛鉤要固定好。交接班時,一定要檢查臺面自停和各安全罩自停裝置的靈敏度,多觀察、勤巡回,如發現異常,要立即停車,發現問題要及時通知維修人員修復。



        六、結語


        國外新型精梳機制造精度高、自動化控制系統先進,操作及維護保養便利,并且對環境適應性較強,在質量、產量和經濟性方面都達到了較高標準,加強設備維護管理、合理配置工藝參數,是用好國外新型精梳機的關鍵。


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