整经机电气技能实训装置

一、分段整经机
分段整经机的种类很多,但工作原理大致相同,目前常用的分段整经机如图11-1所示。纱线或长丝由纱架1上筒子引出,经过集丝板2集中,通过分经箱3、张力罗拉4、静电消除器5、加油器6、储纱装置7、伸缩钻8以及导纱罗拉9均匀地卷绕到经轴10上。在有些整经机上经轴表面由包毡压辊11紧压。简纱,插在纱架1上。在纱架上装有张力装置、断纱自停装置、静电消除器、信号灯等附属装置。下面介绍主要装置的结构与工作原理。

（一)张力装置
1.圆盘式张力器
圆盘式张力器安装在筒纱的前方。如图1-2所示,经纱从筒子引出经档板1并自磁孔2穿入后,通过上张力盘3与下张力盘4之间,绕一个立柱7或三个立柱5、6、7后引出。张力盘的位置可在沟漕8滑移,以调节经纱包围角。
经纱张力的大小取决于以下几个因素。
(1)经纱绕过张力盘的个数,绕过张力盘的个数越多张力越大。
(2)经纱对张力盘立柱的统线方式,经纱对立柱的包围角越大张力也越大。
(3)上张力盘的重量,上张力盘的重量增加,经纱的张力也加大。随机供应的张力片因机型不同而略有差别,一般的有1.5cN, 2cN.3.2cN,5cN等。

2.液态阻尼式张力器
液态阻尼式张力器,又称KFD张力器,如图11-3所示。图中经纱穿过气圈盘1统过棒2时,只要转动气圈盘1则可改变纱线与棒2的包围角,经纱的张力也随之改变,这样可以根据工艺要求来调节单纱的预加张力。

另一方面, 由拉簧控制的张力杆3位于可活动的小平台上,经纱绕过张力杆3后获得张力的大小由拉簧的拉力决定。拉簧的拉力则由纱架同一纵列的一根集体调节轴5控制,通过改变拉簧的拉力,就可以调节经纱的张力。
液压阻尼机构主要由活动的小平台及其下面的油槽4组成。油槽里有控制小平台运动的阻尼叶片和控制张力杆3的拉簧,它们均浸在黏性油里。
经纱由气圈盘的孔引入,绕过棒2后,在张力杆3之间穿行。当经纱张力增大(大于预定张力值)时,若干张力杆在拉簧的作用下开始变动位置,使纱线与杆的包围角减小,以达到减小张力的目的,直至张力回复到预定值为止,如图1-4(1)所示。当经纱张力减小(小于预定张力值)时,若干张力杆再次变更位置,使纱线与张力杆之间的包围角增加以此来提高经纱的张力,直至张力回复到预定值为止,如图1-4(2)所示。
由于该张力装置能够有效的控制经纱的初张力,液压阻尼机构又能吸收张力峰值减少张力波动, 因而能均衡一个筒子自身(从满管到空管)的张力差异,也能均衡筒子之间的张力不匀。
该装置的另一个特点是:张力制动器被用作自停装置。当纱线断头或纱筒用完时,发生无张力的情况,杆与平台转到极端位置,使继电器接通,整经机停止工作。新型的KFD张力装置的纱架,采用了一系列相互制约的开关电路, 当某根经纱断头后,该排指示灯发亮,同时送出负电平,将其他指示灯的触发电路封锁,避免其因张力松弛而发亮, 因而可提高挡车工的效率。
这种装置有不同的型号,以适应不同经纱的要求。有的适于合成纤维与精纺纱线,张力调节范围在4-24cN之间。有的适用于粗纱线,如地毯等粗厚织物的整经,张力调节范围在30~70cN之间。
(二)储纱机构
储纱装置的作用是在纱线发生断头时便于纱线回绕。在整经机高速运转中发现断头后,即使立即停机,由于惯性的作用,断了的纱头也往往会转入经轴,接头时必须倒转经轴,直到断头露出为止。储纱装置能使倒出的经纱保持平直状态。
图1-5表示了上摆式储纱装置的结构,主要由一组固定储纱辊1、摆动储纱辊2、夹纱板3以及摆臂4等组成。储纱量为10m。储纱退统时,在机头处踩下脚踏开关的反开关,交流电动机驱动摆臂向上(向后)摆动,夹纱板夹紧经纱片,摆臂把经纱从经轴上拉出，直到找到断头为止。处理完断头后,脚踏开关的正开关,经轴向前慢速卷绕,经纱将摆臂向下(向前)拉动,此时交流电动机失电, 由于摆臂的传动链中摩擦离合器打滑,摆臂在经纱拉动下返回。当摆动储纱 2下降到固定储纱辊1附近时,摆臂使夹纱板打开,同时交流电机启动,使摆臂继续下降达到它的最低位置,这段时间内纱线始终由主电动机以慢速向前卷绕,直到放松脚踏开关。
摆臂的最低和最高(最远)极限位置, 由摆臂轴上的限位开关凸轮来调整,摆臂的摆角不宜随意增加,以免使经纱在拉回摆臂时承受太大的张力。当经纱根数特别少而不能承受所需的总张力时,应使摆臂的摆动幅度不超过垂直位置,此时总储纱量少于10m。
摩擦离合器的摩擦力距,可以用螺母进行调节,在保证摆臂带动纱线上摆退绕时,能平稳地上升到垂直位置的前提下,离合器调得越松越好(上升过程中摩擦片间允许平稳的相对滑动),以减少摆臂返回时纱线所受的张力。但在纱线根数较多和较粗时,如果要求总张力加大,可适当增加摩擦离合器的摩擦力矩。
(三)机头
整经机机头部分主要由机头箱、经轴、主电动机及尾架组成。
目前,经编机盘头(分段经轴)的边盘直径一般在533-1016mm(21-40英寸),盘头的宽度通常为533mm(21英寸)或1270mm(50英寸),为了适应产品变化的要求,在许多整经机上盘头的大小可以更换,只要将安装盘头的轴头与支承尾架的导柱稍加调整就可实现这种变更。
装在机头上的盘头由直流电动机直接带动,为了保证在盘头直径变化时经纱卷绕速度和卷绕张力不变,必须随着盘头卷装直径的逐渐加大而逐渐降低直流电动机的转速。这个调节过程是这样的,当盘头卷装直径逐渐增大时,经纱线速度也相应增加,并带动导纱罗拉转速加快。在此罗拉上的测速发电机的测速反馈电压增大, 当大于预定标准时,通过继电器,使伺服电动机倒转电枢电压下降,迫使电动机减速,致使盘头转速下降直到回复到预定的线速度。
在有些整经机上为使盘头纱层结构紧密,还装有压辊。它准确地位于两边盘之间,对纱层均匀施压以获得平整的盘头。通常,张力装置能使经纱保持必要的均匀张力, 已能满足盘头表面平整的工艺要求。只有在纱线张力要求特别低或对经纱密度有特殊要求时才使用压辊。
(四)静电消除器
静电消除器的作用是将整经过程中纱线所产生的静电及时加以消除。在整经时高速行进的经纱与金属机件等摩擦产生静电。为了消除静电,除了在加油器中适当加入消除静电油剂外,并在集丝板等部位装有电离式静电消除器。它主要由变压器和电离棒组成,利用高电位作用下的针尖放电,使周围空气电离。当经纱片通过电离区时,所带静电被逸走,从而减少整经时的静电,保证了整经的顺利进行。
(五)毛丝检测装置
为了进一步提高整经质量,在现代整经机上还装有毛丝检测装置。它的作用是检测纱线中毛丝、粗节并在整经中予以消除。这种装置与经纱片平行,由光源、光敏元件组成。当光源的光线受到毛丝的遮挡时,光度发生变化,经放大使继电器作用,从而使整经机停机。
供多梳经编机花色梳柿使用的经轴通常经纱根数较少,可以采用轴经整经的方法,由这种整经机直接制成整个经轴。
图11-6表示了在一花色经轴上用几根纱线1卷绕成几段的情况,经轴2被两个回转的回转辊3摩擦带"动,因而不会因经轴直径增大而影响纱线的卷绕速度。
正面纱架上引出的经纱由导输引导到经轴上,并作横向往复运动,导箍往复运动的动程应小于两个纱段同位点的距离,以便在两个纱段之间留有一定的距离。
氨纶弹性纱线由于其模量低,受很小的张力就产生很大的延伸。氨纶弹性纱与导纱机件的摩擦因数很大(0.7-1.3),是其他合成纤维的3-4倍,较小的张力波动都会造成纱线的伸长发生较大的变化,因而其整经难度较高。用普通整经方法整经时纱线极易缠结,经纱张力也不稳定,因此必须使用专门的整经机。
弹性纱整经机除了应具有一般整经机的结构外,还需要有积极送纱、纱线牵伸和纱线张力补偿装置以适应弹性纱整经时的伸长和回缩。图11-7显示了弹性纱线整经机的工作原理。弹性纱筒子9套在纱架7中的纱筒芯座上,并由弹簧紧压在垂直送纱辊8上,垂直送纱辊由机身主电动机11传动;由于弹性纱筒与送纱辊间的摩擦,积极送出纱线,经张力传感装置5,张力辊4积极传送,再由导纱辊2送出,最后由经轴1卷取进行整经。当需要停机时机器的各部分均能同步制动。图中10为无级调速器, 3、6为前后钻,12为经轴电动机。

1.积极送纱装置
承载弹性纱的筒子架由几个独立的纱架组合而成,可以根据整经根数予以增减。纱架向着机头排成扇形(图11-8),使前后纱架上各纱路间的差异尽可能地降低，从而减少单纱间的张力不匀。积极式送纱装置主要由每个筒子架上的积极式送纱辊构成。积极式送纱辊通过自身的回转而带动与其接触的弹性纱筒子,使所有的弹性纱筒子表面的退统线速度与送纱辊表面的线速度一致。送纱量的大小可以通过调节送纱辊的回转速度来改变。
送纱辊通常有立式和卧式两种，分别如图119(1)、(2)所示。主动回转的送纱辊1带动氨纶纱筒2进行退绕送纱，这种传动方式确保了纱筒上的氨纶都以同样的线速度退绕。为了使弹性纱张力均匀,要求简子架上所有的纱简直径同。在新型整经机上,送纱辊逆时针回转传动继种传动方式与旧式的送纱辊作顺时针方向回转相比,可以确保纱筒不打滑,并可消除在满筒时出现的粘丝及其造成的不能顺利退下而断头的现象。
2.纱线牵伸装置
纱线牵伸装置是氨纶整经机上所特有的一种装置,它是将送纱辊送出的弹性纱卷绕到盘头上之前进行适当的拉伸,保持弹性纱的平直。预牵伸量是指弹性纱由纱架送纱辊送出到张力辊之间的拉伸量。张力辊速度与纱筒退绕速度的比值称为预牵伸比,它可以通过改变传动送纱辊的电动机速度和变换齿轮在1-3.17范围内调节。从张力辊到盘头之间纱线的拉伸为后牵伸量,盘头卷取速度与张力辊速度的比值称为后牵伸比。因为是弹性纱,后牵伸比可以是正值,也可以是负值。总牵伸量取决于纱线从纱筒至盘头之间的拉伸量,预牵伸比与后牵伸比的乘积为总牵伸比,其值应尽量保持稳定。各牵伸比的计算遵从下列公式:

式中: D_f为预牵伸比; D_b为后牵伸比; D_t为总牵伸比;V_r为张力辊转动表面线速度, m/s; V_y为纱筒退绕线速度, m/s; V_b为盘头转动表面线速度, m/s。
3纱线张力补偿装置
　　在整经过程中随着纱线筒子直径的减小,退统张力亦将发生变化,并影响到纱线的伸长量。为了保持张力稳定,使用张力传感装置,在整经过程中对纱筒上弹性纱伸长的差异自动地适时改变拉伸,进行张力的补偿,做到绕在盘头上的弹性纱的伸长差异减少到最低程度。一对张力传感罗拉,装在摇臂上,摇臂借拉簧与经纱张力保持平衡。摇臂轴端固有一只感应螺钉,螺钉随摇臂作同步摆动。当经纱张力过大时,螺钉覆盖在下限感应开关上,通过电子放大器使无级调速器加速,筒子退绕速度增加,张力迅速减小。
　　反之,当经纱张力过小时,通过上限感应开关和无级调速器使电动机减速,筒子退绕速度减小,直到张力恢复正常为止。
除了以上必要的装置之外,为了尽量减少弹性纱线与机器的接触点,所有导纱体的表面均为旋转结构,使纱线受到积极均匀的传动。

图11-4 纱线绕过张力杆的不同状态

图11-5 上摆式储纱装置

图11-6花色纱整经机

图11-8纱架与纱路

图11-9氨纶纱送纱辊