節能高效型集成式紡絲卷繞裝置的升級與應用

楊帆

摘要：本文介紹了節能高效型集成式紡絲卷繞裝置的基本結構，進一步闡述了該裝置升級改進后的明顯優勢，滿足了長絲生產設備向節能高效、經濟實用、操作簡易等方向發展的要求，應用廣泛。

Abstract： This article introduces the basic structure of the energy-saving and high-efficiency integrated spinning and winding device， and further elaborates the obvious advantages of the upgraded and improved device， which satisfies the development requirements of filament production equipment in the direction of energy-saving， high-efficiency， economical and practical and easy operation. So it has wide application.

關鍵詞：合成纖維;POY;節能高效;集成式;紡絲;卷繞

Key words： synthetic fiber;POY;energy-saving and high-efficiency;integrated type;spinning;winding

中圖分類號：TP242? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2020）27-0145-03

0? 引言

隨著我國經濟的迅速發展，綠色環保、節能減排成為企業發展的重要關注點。近年來化纖行業的發展迅猛，已出現持續產能過剩、用工成本居高不下等現象，同時化纖設備生產企業也越來越注重產品的高效節能、自動化等特點?；w設備生產企業在產品開發過程中也在盡最大可能滿足下游企業對節能、降耗產品及智能化穩定生產的需求。

在國際化纖紡絲設備普遍向高效節能、運行穩定、結構緊湊、智能化生產等方向發展的趨勢下，傳統的結構繁雜、體積龐大、操作復雜以及配置組合靈活度差的POY紡絲卷繞機架越來越跟不上市場潮流，急需對其進行改進升級。而且，這種裝置占地面積大，所需廠房高度高，對基建工程是極大的浪費。因此，在化纖紡絲裝置利潤日漸薄弱的情況下，尋求一種結構更加簡潔、操作更加簡化、能耗更低的紡絲卷繞裝置就成為化纖機械制造商致力攻克的方向。北京中麗制機工程技術有限公司推出的節能高效型集成式紡絲卷繞裝置在生產合成纖維POY長絲方面備受青睞，同時在設備的應用方面不斷改進升級，替代了傳統POY紡絲卷繞裝置。

1? 設備構成及工藝流程

1.1 工藝流程

紡絲→冷卻→上油→切絲、吸絲→導絲器→預網絡→第一導絲盤→第二導絲盤→升降裝置→卷繞成形。

該紡絲卷繞工藝主要采用一步法方式，將通過紡絲形成的初生纖維直接上油、牽引導向、卷繞，所得的卷繞絲稱為預取向絲（POY）。

1.2 集成式紡絲卷繞裝置的構成

集成式紡絲卷繞裝置主要包括：切吸絲裝置、預網絡器、第一導絲盤、第二導絲盤、氣缸升降機構、支撐機架和卷繞頭。

切吸絲裝置、預網絡器、第一導絲盤按照絲束的走向依次設置在第一導絲盤罩殼同一側;氣缸升降機構設置在機架的氣缸安裝座上，氣缸安裝座與豎直方向的立柱固定（如圖1）。升降座與氣缸升降機構聯接，升降座在氣缸升降機構的帶動下延氣缸方向進行往復式運動，當升降座在初始位置時，第二導絲盤在第一導絲盤后方;卷繞頭設置在第二導絲盤的下方;絲束經切吸絲裝置、預網絡器和第一導絲盤、第二導絲盤上繞絲后進入卷繞頭進行卷繞（如圖2）。

2? 設備的技術特點

2.1 切吸絲、導絲器集成裝置

WQS110F切吸絲、導絲器集成裝置是中麗公司新開發的一種用于化纖長絲卷繞機上的自動保護裝置。將原有的切吸絲器和導絲器集合成一體，能可靠地防止繞輥，提高生產效率。該裝置克服了現有的切吸絲器在時間控制方面的問題，僅僅需要控制吸槍壓空的通斷就能完成從切吸絲到導絲鉤復位的全部動作，使控制更簡便，動作更可靠。該裝置體積小巧，安裝方便，適用于滌綸POY、FDY和其它自動化紡絲生產線。在紡絲過程中，當卷繞斷頭時，斷絲傳感器發出信號，控制壓空電磁閥打開，從而自動將整個紡絲位的絲束切斷，并吸送至廢絲箱，從而避免斷絲纏繞到導絲輥上，以便于紡絲工重新生頭。

2.2 預網絡器

預網絡器的作用是在紡絲時對纖維上油劑起到很好的均化作用，可節約15～20%的油劑，紡絲油劑的均勻分布，改善了后紡工藝穩定性和速度，減少磨擦降低了毛絲和斷頭，同時進一步穩定紡程上絲的張力，使絲間只有交纏但無網絡點，增強絲間的抱合性。

2.3 升降導盤系統

升降導盤系統是牽引絲束的主體部分，主要由第一導盤、氣缸升降機構、第二導盤、支撐導軌構成，第一導盤固定的安裝在支撐導軌的下端，第二導盤安裝于氣缸升降機構的滑塊上。氣缸升降機構采用磁耦式無桿氣缸，其機構是在活塞上安裝一組高強磁性的永久磁環，磁力線通過薄壁缸筒與套在外面的另一組磁環作用，由于兩組磁環磁性相反，具有很強的吸力。當活塞在缸筒內被氣壓推動時，則在磁力作用下，帶動缸筒外的磁環套一起移動，從而帶動缸體外部的移動體做同步移動。但是該氣缸最大優點是節省安裝空間。

2.4 支撐機架

該款集成式紡絲卷繞裝置以節省空間、高效操作為宗旨，設計了最新型簡易化矮型支撐機架。主要由矩管、槽鋼、鋼板等簡易外型材料設計，其作用是集成的安裝和支撐整個紡絲卷繞裝置，由一個位機架延伸出聯排的多個位的串聯機架，結構設計簡易操作方便。

但是連接整個紡絲牽引裝置的氣缸安裝座與豎直方向的立柱固定的形式并不理想，該連接形式對機架的穩定性要求較高，因此在機架設計方面不斷改進，以做到穩定且結構簡易，因此設計了多款紡絲牽引裝置后支撐形式的機架（如圖3、圖4）。

2.5 卷繞頭

采用中麗新型自動高速卷繞機i-BWA40II-1800撥叉式卷繞頭，該新型卷繞頭的外型尺寸（長×寬×高）為2840mm×732mm×1500mm，最高機械速度達4000m/min，錠長1800mm，每位頭數為16頭，最大卷裝直徑？準435mm，最大卷重11kg，適紡 POY，橫動系統為撥叉式，壓輥為主動式。（表1）

3? 節能高效型集成式紡絲卷繞裝置的優勢

在傳統的POY紡絲卷繞系統中，牽引和卷繞兩個單元在牽伸卷繞裝置中由鋼平臺分隔成上下兩個層面，進行生頭操作時由上下兩個操作工分別進行，生頭過程時間長、廢絲多且容易產生操作失誤。長期以來，傳統POY長絲牽伸卷繞機架因其結構繁雜、體積龐大、操作復雜以及配置組合靈活度差等缺點而廣受詬病。相比之下節能高效型集成式紡絲卷繞裝置，降低了設備高度，減少了生頭操作人員，能夠縮小位距，提高單位產量，簡化了結構，并在滿足常規紡絲需求的同時，也滿足了長絲生產設備向投資少、減消耗發展的要求。主要體現在以下方面：

①由于將切吸絲裝置、預網絡器、第一導絲盤和第二導絲盤設置在機架的單側，將牽引和卷繞兩個單元的操作由兩個層面合并到一個層面，裝置總高度降低了1300mm左右，占用面積減小了30%，提高產能，降低了工程基建成本。

②該裝置可使生頭操作由以往上下兩個層面各一名操作工操作改為一人操作，極大地簡化了操作程序、縮短了生頭時間、減少了廢絲、提高了質量和效率，同時在生頭過程中只需要更少的壓縮空氣，可降低生產線員工人數，降低企業的人工成本。

③該裝置將導絲盤由垂直于操作面安裝改為平行于操作面安裝，絲束從切吸絲裝置進入卷繞頭不需要轉角，省去了為改變絲束走向而設置的導絲元件，減少了毛絲斷頭現象的產生，提高了紗線質量。

④單個紡絲位獨立，呈模塊化，可隨意組合，更加靈活，避免了傳統牽伸卷繞裝置相鄰紡絲位間互相牽制、配置靈活度差的缺點。

⑤紡絲位距更小，使得相同廠房內可以安裝更多紡絲位的設備，提高產量。

因此，該裝置根據POY長絲紡絲工藝，以簡化結構和操作、降低制造成本和基建投入為目標，在提高紗線質量的同時，提高產量和效率，并兼顧設備的通用性，對傳統POY牽引卷繞機架進行改進升級，以此來達到POY紡絲設備結構更簡單、操作更靈活、安裝更簡便，并在節省設備制造成本及廠房空間的基礎上，提高產品質量及設備通用性的目的，這對滿足市場對紡絲設備在提高生產效率、節能降耗及降低投資、降低生產成本等方面的需求具有重要意義。

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