無梭織機技術水平及發展

2022-12-02 12:27:03 字數 4908 閱讀 7424

2023年8月6日

隨著我國紡織工業水平的提高和產品出口的增長,無梭織機的需求量與日俱增,僅2023年上半年我國進口各類無梭織機就在18 000臺左右,這為我國紡織企業的技術公升級和改造奠定了基礎。從國外無梭織機技術發展看,在智慧型化、網路化、機電一體化、系列化、高效應性、高可靠性、速度等技術上都發生了巨大變化。國產無梭織機跟蹤國外先進技術,實現技術的移植和二次開發,初步形成了產業鏈,產品成本大幅下降,技術效能有所提高,重點解決的技術問題是各運動機構實現機電一體化,如:

電子送經、電子捲取、引緯系統、選緯系統和機電一體化等;解決國產的電子多臂、電子提花裝置、電子儲緯器、電子選緯器等關鍵配套件的高速適應性等。同時,運用可靠技術,解決國產高檔織機的一致性和可靠性。

我國高檔無梭織機到目前為止95 %以上是從國外進口的。劍杆織機主要來自義大利somet(舒美特)、瑞士sulzer(蘇爾壽)、比利時picanol(必佳樂)、德國dornier(多尼爾)等廠商;噴氣織機則來自tsudakoma、toyota、 picanol、 somet、 sulzer、dornier等廠商;片梭織機則來自sulzer一家;噴水織機來自日本nissan(日產)和tsudakoma,中國台灣引春、迎春,南韓的幾家廠商。進口機種的份額噴氣織機排首位,其次為劍杆織機,噴水織機不僅降到第三位且數量銳減,至於片梭織機幾乎很少進口(每年不足100臺)。

從進口地區看,集中在江浙、山東、河北、河南、湖北等少數幾個地區,尤以浙江、山東最多。

雖然進口無梭織機數量逐年提高,但全國無梭織機的總量仍只佔30 %左右,每年尚有近2萬台有梭織機投入生產,如何加快技術進步步伐,加快我國織機無梭化程序,是解決產品上檔次的乙個重要課題。織造行業通過幾年來行業結構和體制調整,民營企業已佔2/3以上比重,沿海地區無梭織機比重較高,產品對市場貼近能力強。從技術進步角度出發,織機無梭化是大勢所趨,但針對我國面大量廣的有梭織機現狀,對織機的改造工作必須依據國情和經濟承受能力,進行總量壓縮,提高技術含量。

相當一段時期內,有梭織機還是大宗產品織造裝置的主流,不會很快予以淘汰,較長一段時間內,會處於多種織機並存階段。多年來的實踐證明,有梭織機的改造已無多少潛力可挖。針對我國國力和幾年來的實際應用狀況,重點宜發展國產中高檔次的無梭織機,少量引進先進的高檔次無梭織機。

1 劍杆織機

據2023年海關統計,我國進口劍杆織機5873臺。其中義大利劍杆織機因**的優勢成為市場主流,廣東、浙江、江蘇和山東四省份共進口劍杆織機 5300臺,佔總進口量的90.27 %,數量依次是廣東、浙江、江蘇和山東。

從**看,山東的配置最高,浙江其次,廣東因為以生產牛仔布為主,配置要求最簡單。

劍杆織機是目前世界上使用最多的無梭織機,其產品適應性強,特別適用於產品創新。當今國外先進的劍杆織機融合了計算機技術、電子技術,通過採用電子送經、電子捲取、電子多臂、電子引緯、電子緯紗張力程式控制裝置、電子絞邊、電子剪邊、緯密同步控制技術、資訊管理和服務等,使織機的運轉效能有了質的變化,自動化程度提高,機構簡化,能耗降低,織機的可靠性和操作維修的方便性增強。品種適用性越來越廣,變換品種更加靈活簡便。

如織製高密度防水布,產業用布,汽車安全氣囊,夾層織物,碳纖維、芳綸及其他高模量纖維織造的基礎織物、重磅牛仔布、多經軸異經織物等。入緯率提高到1100 m/min~1300 m/min,最高達1500 m/min。

劍杆織機的技術發展主要有:

(1)採用模組組合式設計概念,簡明緊湊,零部件數量少,整機改型方便快捷,最大限度地降低維護保養成本。機器結構堅固,運動平穩,震動很小。充分採納人機工程學原理,機身低,設計合理,操作方便簡單,有效改善織造車間環境,適應現有生產廠房安裝投產。

(2)採用超小劍頭,減小開口高度,使織機運轉平穩性好,速度提高。緯紗自筒子上引出後,盡量避免曲折、包繞和摩擦,以直線狀態抵達緯杆;優化引緯運動規律,降低引緯起始加速度,有效減少緯紗張力。劍桿頭能夾持各種紗線,包括花式線、粗捻紗、雪尼爾紗、高彈力紗、金銀絲、真絲和平絨紗線,也能夠同時引入兩根緯紗(引雙緯),生產效率高,可織製風格獨特的圖案。

(3)各織造機構盡量採用電機直接傳動,無皮帶盤,無傳動皮帶,無摩擦離合器,各機構的動作均可在計算機內統一設定,由計算機給出各運動的初始條件,根椐需要發出中斷訊號,保證主軸與五大運動的同步,並可實現遠端診斷。根據不同種類緯紗的特性和織物組織要求,可設定每一根緯紗的車速。按照織物品種特點,可在織機執行時對車速做最優化的設定,以獲得最佳的織物品質和最高的生產效率。

(4)為適應高速下織造高檔精細毛料、細號棉色織品、羊絨面料和各類高階紡織品,有些織機取消了導劍壓鉤機構,實現無導鉤引緯。劍杆托片代替走梭板,使劍杆引緯時不與上下層經紗接觸,創造完美的效果。採用四軸交叉球面曲柄機構驅動劍杆引緯運動,運動合理,精密準確。

取消導鉤,劍杆可盡量靠近鋼筘並精確定位,故前部梭口小而短,開口角度大,有效降低經紗張力,即使毛羽多,易粘纏的經紗也不會因梭口不清而受到損傷或產生「跳花」疵點。有多種後部梭口設定供選擇,可調節成對稱梭口或不對稱梭口,優化執行條件和高品質織物質量。

(5)發展和噴氣織機通用型的劍杆織機,這樣僅改裝引緯機構就能使兩種機型互換。

(6)由觸控螢幕來控制電腦終端。通過明了易懂的示意圖和明確簡單的提示可用最少的觸控次數安全高效地操控織機。電子送經、電子捲取、電子絞邊、電子緯紗制動裝置、電子剪刀、電子多臂機、電子緯紗選色和電機直接驅動系統等各機構的功能和引數均可在觸控螢幕上調整控制。

控制電腦設有網際網路的操作介面,整個工廠可聯網監控,並可遠端查詢織機各項引數,發現問題可迅速調整。

(7)整套棕框和經停裝置採用快速聯結裝置以迅速方便地裝卸,大大縮短更換品種和引數設定時間。

國外劍杆織機的主要代表機型有:dornier公司的htvs 8/s型劍杆織機、vamatex(範美特)公司的leonardo型劍杆織機、somet的天馬超優秀(thema super excel 2.3)劍杆織機、sulzer textil的g6500型劍杆織機、picanol公司的gtm型和gamma型劍杆織機等。

我國已引進近70餘種不同型號劍杆織機約6.44萬台,但最新結構和裝置引進極少,如多經軸異經裝置等未見引進。國內研製劍杆織機的廠家近50家,研製起步較早,配套器材廠更多,基本已形成高、中、低三個檔次的生產線。

中高檔機型基本都是通過合資技貿結合或改進國外同檔次機型而製造,整機與配套器材的生產技術已十分成熟,基本上已門類齊全,已接近國外產品90年代初水平。

國產新型ps-600型劍杆織機是廣州柏迪創展公司設計製造並於2023年2月組裝完成的,織機機電一體化、自動化程度高,採用了很多當今世界無梭織機普遍採用的技術,如:共軛凸輪打緯機構,電子多色選緯機構,電子絞邊、電子廢邊剪,共主軸驅動尋緯機構,電子送經、電子捲取,織機狀態實時檢測和故障保護等。目前柏迪企業所製造的整機很多關鍵零件仍要進口,成本相對較高,但隨著配套環境的改善逐步實現國產化,將對國內企業提高生產率、降低成本有很大的吸引力。

經緯股份公司榆次分公司開發的g1726j型劍杆織機,採用計算機模擬設計,plc電氣控制技術,設計合理,效能優良,使用人機介面,操作方便,自動化程度較高,引緯打緯共軛凸輪為整體型,其剛度更好,能夠保證共軛精度。採用連續積極式機械送經方式,與捲取聯動。齒輪式變緯密裝置簡便可靠。

採用更小的劍頭,開口量小,打緯動程短,生產效率高。採用浮動式導鉤,減少對經紗的磨損。慢速機構可以任意控制織機的運轉角度,方便除錯和擋車工操作。

屬於國產中高檔劍杆織機。

國內劍杆織機的代表機型還有:中國紡織機械****的新龍型劍杆織機、必佳樂(蘇州)紡機****生產的ctxplus型劍杆織機、濟南魯思達紡織機械公司的lsd-400型、廣東順德豐凱機械公司的kt-566型、江蘇高淳紡機廠的gj600型高速劍杆織機、中國經緯紡機股份****的jwg1726型與jwg1725a型劍杆織機和浙江泰坦股份****的tt-2000型劍杆織機等。

目前國內劍杆織機的生產能力以轉速230 r/min以下為主,生產轉速在300 r/min以上劍杆織機的企業有必佳樂(蘇州)、上海中紡機、浙江泰坦、江蘇高淳、經緯(榆次),速度超過400 r/min的劍杆織機尚處於中小批量試驗階段。

國產劍杆織機開機效率、布面質量還不能得到保證,早期故障多,其中配套件故障佔60 %。國產易損件壽命比進口件約低1/3左右,主要有劍桿頭、劍杆帶、傳劍輪、同步齒形帶和高速傳動部位的軸承等。如果整機速度提高25 %,則易損件的壽命可能還會下降50 %。

國產中高檔劍杆織機雖然基本效能已接近國外織機水平,但在織製難度較大的品種時,就明顯反應出存在的弱點。如織長絲強捻織物時,進口機開機效率可達90 %以上,國產機多在80 %以下。原因是國產機在解決強捻絲的緯縮方面存在問題。

國外劍杆織機多用步進式電機直接驅動選色指。由微控制器控制選色指的運動可以使機構勿需潤滑,具有適應高速、模組式選用等優點。國產無梭織機多數仍用電磁鐵控制,凸輪驅動選色指。

高淳紡機廠gj600型劍杆織機和必佳樂(蘇州)公司gtxplus型劍杆織機已開始配置中國紡織科學研究院開發的步進電機驅動選色指的選緯機構。

織機的控制部分有微控制器控制和plc控制兩種形式。微控制器控制成本較低,生產製造容易;缺點是穩定性、可靠性和抗干擾能力較差,電子元件的質量無法保證,生產廠家和使用廠家維護費用較高。plc控制系統的最大特點是可靠性和穩定性高、抗干擾能力強。

它的許多功能是依靠軟體技術來實現的,這樣可減少外圍硬體的使用,從而減少了故障發生的機率,通常plc都具有5 萬h~ 10萬h的正常執行壽命。由於目前國內尚無合適的plc產品,因此,市場基本由國外廠家壟斷,成本比微控制器要高。

國內織機的檢測部分常用接近開關作為檢測元件,接近開關在長期高速執行中的可靠性是個重要問題,偶爾一次失誤就導致織物次品的產生。解決這個問題的方法就是改用旋轉光電編碼器,它可將機器運轉的機械位置量化成角度,plc根據角度對織機進行控制。旋轉光電編碼器是個光電器件,抗干擾能力強,可以在不同的環境中工作,壽命在100億次以上。

國內紡機廠江蘇高淳、浙江泰坦、山西經緯、無錫龍力等已採用以plc為核心並配以旋轉光電編碼器為檢測元件作為主要電控器件。因此,積極採用成熟的電子控制技術是非常需要的。

2 噴水織機

據2023年海關統計,我國進口噴水織機9589臺,其中日本噴水織機以高穩定性、可靠性和廣泛的品種適應性贏得了使用者。使其無論從數量還是金額方面都居統治地位。我國江蘇、浙江、福建和廣東四省份共進口噴水織機8690臺,佔總進口量的90.

62 %,數量依次是江蘇、浙江、福建和廣東。江蘇主要集中在吳江地區,幾家公司的產品都有,浙江和福建主要以日本產品為主,廣東是噴水織機的新市場,以台灣省產品為主。

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