现代喷气织机以其高速度、高质量、高效率和高自动化监控水平的“四高”特点 ,成为无梭织机中发展最快的机型 ,也成为了纺织企业扩大生产规模的首选机型。因选型需要 ,我们针对目前市场上的日本丰田 J A T710 和津田驹 ZAX - N ,比利时毕加OMN I - plus 和意大利舒美特 Myt hos - TEC 4 种型号的喷气织机进行了调研 ,通过与制造商的技术交流 ,并实地参观了一些使用厂家( ZAX - N 刚生产 ,国内还没有用户 ,只在展览会上看到 ,国内厂家使用的是 ZAX - e) ,了解了这 4 种喷气织机的性能特点。根据它们共有的功能和各自特有的性能 ,总结了现代喷气织机发展的几大趋势。
一、性能特点
1.1 开口机构
1.2 国产化的必要性与可行性
进口紧密纺系统价格昂贵 ,不及早实现国产化 ,对国内纺织行业普及使用紧密纺技术、提高我国纱线品质会有极大的阻碍。现仅以紧密纺牵伸上罗拉装置部件的国产化作一分析。我公司试制紧密纺牵伸上罗拉装置 ,经核算国产化 1 套约 120 元 ,与报道的原装进口紧密纺牵伸上罗拉装置价格相比 ,成本显著降低。细纱上罗拉制造技术对于国内制造商已经是一种成熟的技术 ,4 种喷气织机均能配置电子多臂开口 ,一般采用STAUBL I 的2861或2871 。2871是STAUBL I完全能达到国际水平 ,完全能满足紧密纺的配套要求。因此 ,这部分国产化是完全可行的。
紧密纺牵伸上罗拉装置是整套紧密纺装置中最精密的部件之一 ,尚有国产化的能力 ,其他部件更加具备这种能力。因此 ,紧密纺装置应走国产化的道路 ,大幅降低成本 ,加速普及紧密纺技术 ,推动我国纺织行业的进步。生产的高速型多臂机。电子多臂省去了繁重的翻改凸轮的工作 ,能自由地设定平综角度 ,可任意设定每一纬综框的运动方式 ,能织造较复杂的花型组织。
丰田和津田驹都开发出了各自的电子开口装置。电子开口与电子多臂相比 ,在技术上又进一步。电子开口是 1 台伺服电动机控制 1 页综框 ,它不仅可自由设定每页综框的运动方式 ,还可自由设定每页综框的平综时间和静止角 ,因而大大提高了品种适应性。当然 ,电子开口的喷气织机价格昂贵 ,维修保养技术要求高 ,运行成本也很高。
1.3 引纬机构
引纬机构是喷气织机中最复杂的部分。近年来喷气织机电子控制技术进步最大的就是引纬控制技术。为了获得稳定的引纬 ,各织机制造商都在引纬机构上作了较大的技术改进。4 种喷气织机都能达到 8 色选纬 ,但这时由于速度大大降低 ,再加上特殊异形筘等的使用带来成本上升的问题 ,其效益和剑杆织机相比就无优势可言 ,所以实际使用中配 6 色选纬以上的不多见。
储纬器分普通型和分纱型(强制送纱型) 2 种。前者纱线紧密排列 ,后者纱线排列有一定间距 ,避免了纱线间的相互缠绕 ,特别适合毛羽长的纱线织造 ,如羊毛纱等。4 种机型都能配置这 2 种储纬器 ,其中 OMN I - plus 织机还有储纬器自动切换系统 ,当某 1 只储纬器发生引纬故障时 ,就由双通道自动切换到单通道工作而不需要停车 ,可提高生产效率。
现代喷气织机的速度越来越高 ,入纬率相应越来越高。在这种情况下 ,加装辅助主喷嘴变得很有必要。辅助主喷嘴的作用是: 引纬时使纱在较低的气压下进行加速 ,减少了对纬纱的损伤 ,即使在超高速或宽幅织造等容易造成纬纱负担的条件下 ,也可以实现减少断纬的稳定运转。J AT710 和 ZAX - N的辅助主喷嘴为串联喇叭型 ,这种结构实现了低压状态下的高推进力投纬。OMN I -plus 使用了“单元式引纬系统”,这是指它的主喷嘴、辅助主喷嘴、储纬器等是完全模块化的 ,可以随时增减它们的数量且操作十分简单 ,同时维修也很方便 ,今后升级为多色选纬也不再麻烦。
4 种机型都有纬纱制动装置。OMN I - plus 上称为“程式纬纱张力控制器”, J A T710 上简称“ABS”, ZAX - N 上简称“WBS”, Myt hos - TEC 上称为“电子控制式纬纱张力装置”。这些纬纱制动装置的原理基本相同 ,都是在引纬结束时把纬纱的速度降下来 ,降低了突然停止时巨大的瞬时张力 ,从而减少了断纬的机率。这种装置在织机车速较高(800
r/ min) 和宽幅织机上的效果明显 ,特别是使用的纬纱强力较低时效果更加显著。
为了降低耗气量 ,每个副喷电磁阀控制的副喷嘴数量相对减少了 ,Myt hos - TEC 和 OMN I - plus1个副喷阀控制 2 个副喷嘴。J A T710 上安装了丰田织机最新研制出的小型高灵敏度电磁阀 ,它的阀腔容积比原来减少了 85 % ,电消耗降低了 15 % ,而反应时间缩短了 50 % ,压缩空气消耗量比 J A T500 下降了 40 %。ZAX - N 的副喷阀安装最为方便 ,为卡式安装 ,不用螺丝固定 ,极大的方便了维修保养 ,它是节能设计的集流腔一体型电磁阀 ,不但省气 ,在超高速时也能稳定引纬。
探纬器是保证坯布质量的最重要部件。以前欧洲喷气织机上的探纬器都是插入式的 ,它的优点是灵敏度高 ,织造长丝也能胜任 ,缺点是价格高且易损坏钢筘 ,这使得运行成本大大提高。为了提高织机的竞争力 ,现在 Myt hos - TEC 和 OMN I - plus 的探纬器都改为筘前式 , 和 J A T710 、ZAX - e/ ZAX - N的一样。ZAX 系列的织机除了一般的双眼探纬器 ,还有三眼探纬器可供选择 ,便于色纱探测 ,特别适用于黑色纱。
4 种织机都有拉伸喷嘴可供选用。拉伸喷嘴的作用是防止纱线出梭口时产生回弹从而减少出口处的纬缩疵点 ,尤其是织造弹力纬纱的效果更好。拉伸喷嘴有截筘式和非截筘式 ,截筘式拉伸喷嘴的效果要大大好于非截筘式的 ,但它带来了钢筘只能用于一种门幅的缺点。
绞边装置过去为机械行星式或纱罗式 ,现在已发展为电子行星绞边、电子旋转绞边和电子纱罗绞边。J A T710 和 OMN I - plus 配置了电子行星绞边 ,Myt hos - TEC 配置了电子旋转绞边。电子行星绞边和电子旋转绞边都用电脑控制 ,由独立的伺服电动机驱动 ,可自由设定开口时间 ,能即时查看效果 ,简化了机械式复杂的调整过程。电子式的绞边维修保养也相对要简单方便。
为了满足客户要求生产光边坯布的要求 ,4 家织机厂商都开发出了各自的折入边装置。折入边装置能把毛边织进边组织 ,以达到像有梭织机一样的光边效果。折入边有气动式和有机械式 ,安装和操作难易程度各不一样 ,其中 ZAX - N 的折入边装置 比较小巧 ,没有任何机械动作 ,靠压缩空气把毛边吹入边组织 ,安装也非常方便。
1.4 打纬机构
打纬机构分为:连杆打纬和共轭凸轮打纬。J A T710 和 ZAX - N 采用四连杆打纬机构(280cm 门幅以上采用六连杆打纬机构) , 而 Myt hos -TEC 和 OMN I - plus 采用共轭凸轮打纬机构。在相同的打纬动程和速度下 ,共轭凸轮的打纬力要大于连杆打纬 , 这也体现在 Myt hos - TEC 和OMN I - plus 织机所能织造的织物覆盖系数要大于J A T710 和 ZAX - N 。共轭凸轮打纬机构还有一个优点 ,就是它有长达 200°～250°的筘座绝对静止角度 ,能提供最大的纬纱飞行角。有充裕的纬纱飞行时间就可以提高引纬的成功率。
为了在打纬时获得良好的平衡性 ,达到高速低振的效果 ,J A T710 和 ZAX - N 都加装了平衡块并提高了打纬杆的刚性。
1.5 送经机构
4 种喷气织机都为连续式电子送经。根据织造的需要 ,可以选择积极式后梁或消极式后梁。一般喷气织机的送经张力测量都利用位于后梁下面的传感器或位于经纱下面的传感器 ,但 Myt hos - TEC 织机在织口下面还有张力传感器 ,通过即时探测到布面张力变化来调整送经量 ,所以其张力测量更精确 ,送经精度也更高。
松经杆是带动后梁摆动来补偿经纱张力的 ,4种织机也都有此功能 , 但从调节的方便来看 ,Myt hos - TEC 和 OMN I - PL U S 比J A T710 和 ZAX- N 要方便 , 特别是在上好织轴以后。此外 , Myt hos - TEC 还有可选购的电子后梁 ,它是利用伺服电动机来带动后梁 ,松经时间和松经量 ,可自由设定 ,完全由电脑控制。
1.6 卷取机构
4 种喷气织机的卷取都已由以前的机械式发展为现在的电子式 ,这也是变频技术的发展带来的织机技术进步。电子卷取相对于机械卷取 ,其优点显而易见。一是卷取精度提高了。二是纬密变化时不必再更换纬牙 ,省去了配备成百上千的纬牙。三是可以在织造中变换纬密 ,这一点对于织造混纬织物和提花织物是很有利的。丰田J A T710 的电子卷取纬密变换可达 100 段。四是可以和电子送经联动 ,在解决停车档问题时可以进行卷取量和送经量的补正 ,相对以前只能进行送经量补正 ,有了电子卷取调节就更有效了。
二、4 种喷气织机特点
2.1 比利时毕加诺 OMN1 - plus
OMN I - plus 的传动系统是比较先进的 , 它采用全电子调速的 SUMO 电动机 ,具有发热量低、启动力矩大、效率高的特点 ,通过软件可以实现运转中变车速。该织机全机没有传动皮带 ,没有电磁离合器和刹车盘 ,齿轮数只有 OMN I 的三分之一 ,因此降低了能耗 ,节省了维修保养的开支。
另外 ,OMN I - plus 是根据人体工程学设计的 ,在 4 种织机中 ,它的高度是最低的 ,这为挡车工的操作带来了极大的方便。
OMN I - plus 还有快速更换品种系统 , 织机采用分离式墙板 ,后半部分可以上好轴后在 30 min 内1 个人独立完成品种更换 ,大大提高了效率。当然 ,这种分离式墙板的织机需要更大的投资。
2.2 日本津田驹 ZAX - N
ZAX - N 是日本津田驹公司新研发的喷气织机 ,它的最大特点是易操作性和高度自动化。
ZAX - N 的操作面板是彩色图解显示触摸屏i T 键盘 ,织机有关的功能部位都以图案方式显示 ,触摸相关的图案就出现相关的织机信息或输入界面 ,操作十分简单明了。ZAX - N 的高度自动化是用它的导航功能实现的。它的调整导航功能可以针对织物条件和织机规格自动设定最佳数据以及各种压力设定和机械设定推荐值; 织造导航功能可对织机运行状态进行监视 ,引导使用最佳织造条件;自动巡航功能可以针对不断变化的纬纱飞行状态对织机 设定条件进行自动调整; 自我导航功能可以进行自我诊断并显示维修信息; 跟踪导航功能将解决问题的许多调整项目放在一个操作接口上 ,这样就可以不用到多个界面去调整参数了;还有织造建议 ,它可为织造各种织物的关键专有技术提供准确的建议。此外 ,ZAX - N 还具有强大的网络功能。
2.3 日本丰田J A T710
丰田J A T710 的异种纱支投纬装置可以织造属于剑杆织机领域的织物。该装置不但每次投纬主喷嘴压力可调 ,副喷嘴也可进行高、低压力 2 段切换 ,使得同时织造的纬纱的支数差异可达 12 倍。
J A T710 的网络功能十分强大。通过 TMS ( 丰
田监控系统) ,织机之间、织机和用户电脑之间可以进行双向通信 ,实现了在任意 1 台织机上访问其他的织机和电脑 ,在电脑上访问任意 1 台织机 ,即使没有记忆卡也可以进行机台之间的数据更新。数据采集是它的另一个强项 ,利用电子表格软件可以轻松地进行各织机的数据汇总、图表分析 ,并生成生产报表 ,这对于一个企业的现代化管理是不可或缺的。
2.4 意大利舒美特 Myt hos - TEC
舒美特以前是以生产剑杆织机而闻名的 ,近些年开始生产喷气织机 ,虽然起步晚 ,但大有后来居上之势。它的喷气织机不断在改进 ,每一个新型号推出都有重大进步 ,现在的 Myt hos - TEC 是一台优秀的织机。它的品种适应性很广 ,我们在调研中也证实了这一点。Myt hos - TEC 的高强度结构和极好的静动平衡性使得在织造厚重织物时振动极小 ,它的出色的引纬系统在很低的气压下也能实现正常引纬。自我诊断系统是它另一个优势 ,大量的探测点加上先进的软件 ,能即时准确给出维护工作指令 ,减轻保全保养的工作量。
三、现代喷气织机的发展趋势
从 4 种喷气织机的功能改进和各自的独特功能来看 ,现代喷气织机正朝着以下几个方面发展。
3.1 高速低振动
从现在的喷气织机可以看出 ,在寻求提高入纬率方面有 2 条途径 ,一是提高车速 ,如 190 cm 门幅喷气织机入纬率达到了 2 000～2 500 m/ min ,甚至可以到 3 200 m/ min ;二是增加门幅 ,现有的喷气织机门幅宽的已经超过了 4 m 。入纬率的提高使得产量大大提高。喷气织机的高速化与现代电子控制技术的发展、高速凸轮和高速多臂的出现以及新型材料的选用是分不开的。超高速必然带来大振动 ,所以降低振动也成为大家关注的重点。
织机生产厂家纷纷在降低振动上动足了脑筋 ,特别是亚洲机型 ,采用了强韧的机架并在机架上安装了平衡块 ,提高了打纬轴的刚性 ,甚至还开发了防振底座。这些措施使新机型的抗振性得到显著增强。随着车速的提高 ,加强抗振性的研究还会继续深入下去。只有高速低振 ,才能织出高品质的织物。
3.2 智能化
计算机技术在喷气织机上的成功应用 ,大大推进了喷气织机智能化的进程。智能化已成为现代喷气织机技术进步的重要标志。喷气织机的智能化包括自我诊断、自动控制、自动监控、自动设定参数和自动润滑等技术。已有的技术有电子卷取、电子送经、电子选纬、电子绞边、电子多臂、电子开口、电子提花、纬纱断头自动修补、储纬器自动切换、自动对织口和自动防开车档装置等 ,这些技术的运用不仅大大提高了织机的可靠性和易操作性 ,而且大大降低了维修的难度和操作的劳动强度 ,加上智能的人机对话 ,使得当今的喷气织机即使是一般专业人员也能熟练操作。
随着计算机技术的突飞猛进 ,喷气织机的智能化还将得到进一步发展 ,今后出现无人化的织造车间也并非神话。
3.3 网络化
网络技术在喷气织机上的充分应用 ,带来了管理上的巨大便利。通过织机之间 ,织机与电脑之间 ,电脑和因特网之间的联接 ,可以方便地采集生产数据并制作成图表或报表 ,并在办公室监控织机设定运行参数 ,可以方便地查询零部件并下订单 ,可以足不出户的让织机制造商进行远程诊断或提供技术支持等。这一切在织造厂将越来越多的成为现实。
3.4 品种适应性扩大
现代喷气织机在品种适应性上已有了很大提高 ,这不仅体现在所使用的纱线种类和支数上 ,而且还体现在它的织造范围上。除了用传统的棉、毛、丝、麻 ,还可用化纤长丝、弹力纱、玻璃纤维等新型纤维进行织造。单就棉纱来讲 ,参数从 6 支到 130 多支都可以进行织造。在织造范围上 ,利用标准配置和选购装置可以织造纬密从 3 . 3 根/ 英寸左右到500 根/ 英寸左右的织物。织物的平方米质量可达800 g 左右。织物的花色组织也可变化多端 , 多层织物、异支织物、多色变纬密织物等都能实现织造。高速大提花喷气织机逐步出现 ,进一步拓宽了喷气织机的适织范围 ,增强了竞争能力。
3.5 节能
各喷气织机制造商在推出新一代织机时 ,都不约而同地采用新技术来降低压缩空气消耗和电力的消耗 ,例如采用高效小型的电磁阀和锥型喷嘴 ,每个电磁阀控制的喷嘴数量减少 ,辅助喷嘴电磁阀直接安装在储气罐上缩短空气输送途径等; 新型的变频调速电动机 ,相比前代产品都有了不同程度的节能 ,这些都能有效的为客户降低生产成本。现在用户在喷气织机选型时 ,节能是考虑的一大因素。
四、结论
通过对喷气织机性能特点的分析比较 ,由于喷气织机具有高速度、高质量、网络化、智能化、多品种适应性等优点 ,从而提高了其在产品品质。
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