1 前言
喷气织机发明于20世纪50年代,70年代开始应用于生产实践。早期的喷气织机只能生产窄幅织物,织机速度低、织物质量差,只能生产单色的、简单的普通平纹织物。现代新型喷气织机速度、自动监控水平、产品质量、品种适应性等都有了大幅度的提高,成为无梭织机中发展最快的机型。目前国外先进的喷气织机采用了大量的先进技术,尤其是电子、微电子技术使喷气织机在保证产品质量的前提下,性能大大提高。
2 国产喷气织机的差距
1984年我国引进了津田驹ZA203型制造技术,1993年又分别引进了津田驹ZA205型和丰田JAT600型制造技术。现在这几种型号的喷气织机国外已不再生产,他们每隔五年左右就会推出一个新型号的喷气织机,技术更新非常快;我国的喷气织机的生产技术却还停留在前两次引进上,技术差距很大,自动化率较低,主要零部件仍依赖进口。所以,虽然现在喷气织机市场状况良好,但国产机型却并不被看好。
2.1 喷气织机的速度
喷气织机的引纬方式不同于其它织机的引纬,其喷嘴喷射气流的动作经过电子计算机控制电磁阀的开闭运动完成。开始的喷气是单喷嘴的,现在已发展为两喷嘴、四喷嘴甚至更多。人纬率已高达2000~2500m/min,最新的喷气织机的人纬率已达到3200m/min。其人纬率是四种无梭织机(喷水、喷气、剑杆、片梭)中最高的。
10年前国产喷气织机的速度为550—650r/min,人纬率为1100m/min;现在速度和入纬率也有了显著的提高,一般可高出100—200r/min,但与国外先进机型仍有很大差距。
2.2 喷气织机的自动控制系统
先进的喷气织机已大量采用电子技术,如电子选纬、电子控制寻纬、电子送经、电子卷取、经纬向断头的检测及原因分析、纬向断头自动修复、纬纱密度及织机速度自动控制、机器停车自动控制等,自动化程度大幅度提高。
而电子技术的应用在国产喷气织机上的进展却不是很明显,自动寻纬、自动补纬、自动快速上、落轴等装置应用很少,极少采用32位微处理机,自动化控制程度较弱。
2.3 喷气织机的晶种适应性
早期的喷气织机品种适应性差,但经过20年的发展,其布幅宽度可以达到380cm;实现了多色引纬,引纬颜色可从4色到12色任意变换;可以根据产品的不同选用不同性质的原料和纬纱;先进的喷气织机既可以制造细号高密的轻薄织物,又可以制造粗号高密的牛仔布系统的厚重织物,品种适应性有了极大的提高。
国产喷气织机仍以190cm筘幅为多数,织物品种以面广产量大的棉织物为主,织物花色品种单一。
3 国产喷气织机的技术改造
综合以上,国产喷气织机的改进刻不容缓,我们应自主开发新产品、新技术,重点放在传动系统的改造和电子控制系统的应用方面。
3.1 传动系统
考虑将主电机的运动分别直接传递给开口机构和打纬机构。织边、卷取、送经均由独立的电子系统控制。由此可缩短传动路线,不需要离合器和刹车盘、单独慢速电机,也不需要齿型带传动,使配件数量降低。简化了结构;使运动件、易损件减少,降低物料消耗;并且比传统离合器、刹车盘节能10%。如图1所示。
3.2主电机(SUMO)控制原理
研制高磁阻、变磁通量式直流电机。其扭矩非常大,可以保证织机在第一纬内达到全速,其启动曲线见图2。
电机的一端装上位置传感器,可监控电机轴的转角位置和轴向位置;其转速可以进行电子设定和调节,根据纬纱的性能和织物花纹的复杂程度来优选最适宜的运行车速。经纱断头时,通过开口轴上的角度位置分辨器就能控制织机停在屏综位置。其控制原理如图3。
3.3 引纬
喷气织机纬纱张力及所承受的摩擦力非常大,毛羽增加,断头增多,造成效率降低。其引纬过程纬纱张力如图4所示。
如图4,始喷张力和制动张力远高于正常引纬张力,尤其是制动张力更大。始喷张力仅作用在一 小段纬纱上,制动瞬时张力则作用在一次引纬纱线 的全部长度上,遇到纱线上强力弱环的几率远大于 始喷加速时的几率,更容易断纬。
主喷嘴和辅喷嘴的改善是解决问题的关键。可采用排放空气法,在引纬之末,气体不让它如通常从主喷或辅喷嘴喷射出来,而是让它从快动阀门喷射,使纱绝对不受干扰,这样既防止无用的强力损失,同样防止纱的头部握持在主喷嘴中受到干扰,从而减少了纬纱张力。
为提高产品在品种、产量及质量方面的竞争性,喷气织机应作为重点机型发展。现在是科学技术高速发展的时代,高新技术正在迅速向纺织工业渗透,成为改造传统纺织工业的巨大力量,喷气织机的发展也不能例外,我们应广泛采用新技术,把喷气织机提高到一个新的水平。