Ｓ２３２祖克漿紗機的改造實踐

劉安君　竇海萍

為解決祖克S232漿紗機織軸卷繞故障率高、烘燥溫度不穩定、壓漿力調節裝置失控、經軸退繞張力不穩定等問題，進行了技術改造。通過采用多單元技術對織軸卷繞裝置進行了兩單元改造，對溫控系統、壓漿力調節裝置以及經軸退繞裝置采用了可編程PLC控制技術，改造后提高了機器的自動化程度，降低了設備故障率，提高了漿紗質量。

Properties of SUCKER S232 sizing machine are introduced in this article. Some technical reforms on weaving beam winding, temperature auto-controlling, squeezing force auto-controlling and warp beam unwinding have been made to improve their performance. With these measures high quality, low failure rate and productivity have been achieved.

祖克S232漿紗機全機在主要功能方面能滿足高速、高效、高精度的控制要求和兩高一低的上漿工藝。受某些部件長期的磨損，電氣元件的老化和某些國產替代配件質量不過關等多方面的影響，在織軸卷繞、溫度控制、壓漿力自控、退繞張力等方面時常發生故障，反復壞車，嚴重影響漿軸的質量和供應，也給企業造成極大浪費。針對以上問題和不足，我公司充分利用GA308漿紗機成熟的自動控制新技術，本著盡量節約的原則，分別做了如下改造。

1車頭兩單元的改造

祖克S232漿紗機原織軸卷繞裝置采用機械無級變速器PIV，完成織軸卷繞控制，卷繞控制原理如圖 1 所示。

該機在織軸卷繞過程中，織軸卷繞直徑的增大引起張力輥的擺動，傳動張力輥軸端的角電位器產生相應變化的電信號，該電信號傳送到電控柜內的控制器，經過張力控制器與額定值進行比較，控制無級變速器的伺服電機，調整無級變速器的輸出速度，使織軸卷繞減慢或加快，達到調節卷繞張力的目的。

1.1車頭卷繞部分存在的問題及改進措施

（1）漿紗機在運行過程中，隨著織軸卷繞直徑的從小到大，無級變速器的錐形盤和鏈條等調速機構就完成一個變扭矩和調速的過程。漿紗機每生產 1 個織軸，無級變速器就調整 1 次，經過十幾年的運行磨損，故障頻繁發生。織軸卷繞無級變速器結構復雜，內部零件精密度高，一旦出現故障或零部件磨損，就較難修復，嚴重影響織軸的生產與供應。

（2）由圖 1 可以看出：織軸卷繞張力發生變化后，因控制鏈較長，卷繞張力會產生間斷性的變化，又因原S232漿紗機為繼電器邏輯控制，受控環節較多，一旦某一環節出現異常，均會引發故障停臺。

針對車頭織軸卷繞部分存在故障率高的缺點，利用成熟的多單元技術對祖克S232漿紗機織軸卷繞裝置進行了兩單元改造，將拖引與卷繞分開，即單獨用一變頻電機拖動織軸，另一變頻電機驅動拖引輥，并通過原有的邊軸傳動烘筒與漿槽。改造后的織軸卷繞控制原理如圖 2 所示。

1.2改造后的特點

（1）取消卷繞無級變速器和伺服電機等調速裝置，減少中間環節，降低故障率；

（2）原主傳動電機與織軸卷繞分開傳動，新增加一個22 kW的變頻電機單獨拖動織軸卷繞；

（3）取消正反轉減速箱，直接利用電機的特性實現織軸的正反轉卷繞，簡化了機械結構；

（4）將卷繞張力的變化通過角電位器的電信號輸入到可編程控制器PLC，由PLC根據編程運算，調整卷繞電機轉速，使卷繞電機和傳動電機之間實現兩個驅動單元同步；

（5）新增了一套車頭操作屏，開車工藝參數可在操作屏上設定、修正并顯示，非常直觀明晰；

（6）主傳動采用變頻調速（同步調速和數字變頻）取消原機無級調速器和慢速電機差微調速等機構，使全機運行可靠，調速平滑，結構簡單。

2烘筒溫度控制的改造

原祖克S232漿紗機溫度的自動控制原理如圖 3 所示。

2.1存在的問題及采取的措施

該溫控系統在日常使用過程中溫度控制儀和I/P轉換器最易出現故障，這兩個部件如進口購置則價格十分昂貴。使用國產部件替代雖價格低，但因性能不穩定時常造成溫度失控，不斷出現紗線過分烘干而產生脆斷頭或因烘筒溫度過低，使得達不到規定回潮率的漿紗出現大面積漿斑，也常常由于各烘筒之間的溫度相差較大，易造成上下層紗片伸長、張力的差異以及回潮率的不穩定，嚴重影響了漿軸的質量。

針對以上問題作了以下改造：

（1）采用可編程PLC控制技術，取消原機的溫度控制器和I/P轉換器；

（2) 溫度的設定、修改、顯示，均在車頭操作屏上進行，直觀、簡單、易操作。

改造后的溫度控制原理如圖 4 所示。

2.2改造后的特點

（1）該溫度控制系統使用 1 年多未出現故障，穩定可靠；

（2）減少了機配件的消耗，維修費用每月幾乎為零；

（3）利用PLC增加新功能，即車速降到設定速度，薄膜進汽閥會自動關閉，能使烘筒溫度得以下降，避免了長時間開慢車造成紗線過分烘干而脆斷和回潮率的大幅度波動；

（4）溫度易于控制，且比較平穩，漿軸質量顯著提高。

3漿槽壓漿力的改造

3.1存在的問題及采取的措施

因漿槽的工作環境較為惡劣，水、漿、汽及高溫與潮濕均易造成電氣控制部件（電磁閥、比例閥）的短路或失控，壓漿力得不到有效的控制，上漿率無法保證，織軸的質量較差。

針對以上問題作了以下改造：

（1）利用可編程PLC控制技術，取消原機的壓漿力調節裝置、速度控制器和I/P轉換器；

（2）壓漿力的設定、顯示，均在車頭操作屏上進行，直觀、簡單、易操作；

（3）電氣部件移出漿槽，在漿槽附近合適的地方新增了一控制箱，減少了故障。

3.2改造后的特點

（1）用PLC控制技術實現了第二壓漿力的線性加壓，性能穩定可靠；

（2）第一壓漿力改為減壓閥控制，可以無級設定；

（3）上漿率易于控制，比較穩定，漿軸質量顯著提高；

（4） 改造后運行 1 年多來，故障壞車幾乎為零。

4經軸退繞裝置的改造

4.1存在的問題及采取的措施

原祖克S232漿紗機經軸架采用 H 型框架結構。整經軸用滾動軸承通過一短軸活套安放在軸承座內，經過長期使用整經軸外側制動圓盤的中心軸孔已全部磨成了橢圓形，致使生產中退繞經紗時經軸上下晃動嚴重，造成退繞張力時大時小，波動很大。再加之原退繞張力調節采用的是AB300型張力調節裝置，該裝置可調節部位較多，協調性強，日常維修和保養一旦不到位，容易出現全機在降速或緊急剎車時制動氣壓不升高，出現退繞時松紗打綹的現象。經軸退繞到小軸時，由于制動力過低，退繞張力不穩定。

以上問題嚴重影響著漿紗質量，為此作了以下改造：

（1）打破原有的設計，去掉帶有滾動軸承短軸、滾動軸承座，保留其他部件，在原有軸承座的支撐外端重新設計一套整經軸支撐托架裝置。

（2）采用PLC控制技術，利用現已較為成熟的AC300型張力調節裝置，取代了AB30型張力調節裝置。

AC300型張力調節裝置的控制原理主要是采用被動與制動相結合的方式來調節經紗張力，在生產過程中通過車頭顯示器對紗線的退繞長度進行設定，根據經軸退繞直徑的變化通過PLC周密的邏輯運算得出經紗退繞量的大小，以此控制比例閥按比例地減少或增加輸出制動氣壓，從而精確調整制動力，使得在整個生產過程中實現恒張力自動控制。

4.2改造后的特點

（1）新設計的整經軸支撐托架制動裝置，經軸在退繞時不論是滿軸還是空軸，運行非常靈活、平穩，設計科學合理；

（2）AC300型張力調節裝置主要由比例閥實時控制，結構簡單；

（3）避免了整經軸制動盤中心孔的磨損，日常的整經軸維修費用降低了 95%；

（4）退繞張力非常平穩，控制十分可靠。

5改造效果

改造前與改造后的S232祖克漿紗機主要為津田駒 ZAX e 340大提花生產JC 9.7 × 14.6681 × 472269品種，現將改造前后 1 個月的S232型祖克漿紗機工藝及效果進行對比（表 1、表 2）。

6結語

應用成熟的多單元同步控制技術和可編程PLC控制技術對老式祖克S232漿紗機的四大部分進行了徹底的改造，即車頭兩單元改造、烘筒溫度自控、壓漿力的線性控制、經軸退繞恒張力控制等。通過對改造前后上漿性能和織造效果的數據對比，該機已具有了較高的自動化程度和控制精度可靠性，實現了織軸卷繞張力、烘燥溫度、壓漿力和退繞張力的自動控制，使漿紗機達到了優質、高產、低消耗的目標。

參考文獻

[1] 湯其偉. GA308型漿紗機的原理及使用[M]. 北京：中國紡織出版社，2005.

[2] 崔春江，張來香，曹東風. 經軸退繞張力裝置的使用與維護[J]. 棉紡織技術，2002，30（6）：46 – 47.

[3] 張素香. GA306型漿紗機兩單元傳動改造實踐[J]. 棉紡織技術，2005，33（8）：59 – 60.

[4] 崔運喜，韓愛國. 漿紗機回絲的產生與控制[J]. 棉紡織技術，2006，34（5）：53.

[5] 蕭漢斌. 新型漿紗機與高壓上漿工藝路線研究[J]. 棉紡織技術，2002，30（6）：10.

[6] 洪仲秋. 全面理解高壓上漿的優越性[J]. 棉紡織技術，2002，30（6）：15.