加快环锭纺细纱机更新改造实现纺纱企业“减员增效”

阴海明,庄 跃,邹船根

(中国人民解放军第四八零六厂，浙江 舟山 316000)

加快环锭纺细纱机更新改造实现纺纱企业“减员增效”

阴海明,庄 跃,邹船根

(中国人民解放军第四八零六厂，浙江 舟山 316000)

分析了环锭纺细纱机的优势及其在纺纱领域的重要地位，针对环锭细纱机目前存在的问题，认为必须加快更新与改造步伐，即对使用年久性能差的老机要采取更新方法，对多数仍在使用的细纱机要采取改造方法，提高其自动化与智能化程度，达到节约用工，提高生产效率、提升产品质量与档次的要求。

环锭纺；细纱机；更新改造；减人增效

环锭细纱机是纺纱的主机设备，在浙江虽然近几年来新型纺纱的转杯纺与喷气涡流纺产能发展较快，但从纺纱生产总量中，用环锭细纱机生产的纱线仍占85%左右份额，用新型纺技术生产的纱线只占15%左右。为什么环锭纺技术能长盛不衰？与新型纺纱技术相比其优势与劣势在哪里？近几年来环锭细纱机技术有哪些进步与创新，今后环锭细纱机应如何改造与升级？本文对环锭细纱机的现状及改造与升级方向，作以下几方面的分析探讨，旨在为纺纱企业在环锭细纱机更新与技术改造中提供参考。

1 环锭细纱机的技术优势与劣势

1.1 环锭细纱机的技术优势

环锭细纱机在纺纱中应用已有100多年历史，为什么它能做到长盛不衰，一直处于纺纱中的主导地位，主要它有以下几方面优势：

a) 生产品种范围广。可纺纱支从9.7～5.8tex(6～100Ne)，国内少数企业在环锭细纱机上已纺出1.94tex(300Ne)，这是新型纺纱无法做到的。

b) 对原料的适用性强。只要纤维长度在25mm以上65mm以下(不含毛纺细纱机)棉、毛、丝、麻的天然纤维及各种化学纤维，均可在环锭细纱机上纺成纱。而新型纺纱中的转杯纺与喷气涡流纺，对原料的适用性没有环锭细纱机广泛。

c) 用环锭细纱机生产的纱线在单纱断裂强度、条干均匀度等质量指标也优于新型纺纱。尤其是纱线的断裂强度比转杯纺纱要高20%，比喷气涡流纺纱也要高10%以上。

d) 环锭细纱机通过适当的技术改造可以生产如紧密纺纱、竹节纱、段彩纱及包芯纱等风格各异的新型纱线。能适应针棉织企业开发出各种新型面料。而新型纺的转杯纺或喷气涡流纺目前可生产纱线种类，比环锭纺要少得多，如要改造成能生产竹节纱或包芯纱等，其改造投入费用要远高于环锭纺细纱机。

环锭细纱机以上几方面优势是目前各种新型纺技术难以做到的，故其主导地位是不会改变的。

1.2 环锭细纱机目前存在的劣势

a) 生产效率较低。这是因为环锭细纱机的成纱机理是握持端纺纱，在细纱机上经过牵伸，依靠锭子回转及钢领与钢丝圈加捻后卷绕在纱管上。这就使得纺纱速度受到多种因素的制约，故其生产效率远远低于目前的转杯纺与喷气涡流纺纱。尤其是20世纪70—80年代生产的A系列细纱机，由于制造的加工精度较低，多数依靠齿轮传动，关键部件(如锭子、罗拉、钢领、胶辊、胶圈)配置性能均落后于国内外目前生产的高性能部件，更制约其生产效率提高。如目前国外生产的细纱机其锭子设计速度均是2.5万r/min，实际运行速度也超过2万r/min，国内生产最先进的细纱机，其锭子设计速度也已超过2万r/min，实际生产速度均可达到2万r/min左右。而目前仍在使用的A系列细纱机锭子速度只有1.3万～1.5万r/min，前罗拉输出速度只有20m/min左右，比国内外生产的新一代细纱机生产效率要低30%～50%，因此提高环锭细纱机的生产效率是首要攻关课题。

b) 用工多、能耗高、其加工成本高于新型纺纱。由于环锭纺比新型纺生产工序多，生产效率低、且自动化、智能化程度远低于新型纺纱。如细纱工序仍采用人工接头，换粗纱、做清洁工作，及人工落纱等繁重的体力劳动，故在生产一线需用大量工人来维持正常生产。同时因机器生产效率低，用的设备就多，不但使能耗增加，且用工也要增加。以折合18.5tex(32Ne)纱每万锭用工分析：采用目前最先进的环锭纺自动落纱细纱长机与托盘式自动络筒机配套等先进装备，万锭用工在50人左右如不经改造，仍采用传统老型号细纱机及常规前纺装备，每万锭用工要在100人左右。如与新型纺纱的转杯纺与喷气涡流纺比较，在相同产量时环锭纺的用工是新型纺纱的2～3倍。用工多、能耗又高，其工费成本就高，尤其是江浙沿海地区的纺纱企业，尽管工人的工资逐年提高，但招工难留不住工人的矛盾仍十分突出，因此加快对传统的环锭细纱机更新改造，提高装备的自动化、智能化程度、实现设备的升级换代，使纺纱企业一线工人摆脱繁重的体力劳动，这是企业大幅度减少用工，缓解招工难与降低工费成本的一项重要途径。

2 环锭纺细纱机整体实现升级换代的途径

由于环锭纺细纱存在上述弊端，如何克服弊端实现升级换代来减少用工、降低消耗、提高装备生产效率，这是纺纱企业领导十分关注的问题，根据笔者对国内纺纱企业的调研与分析认为应走更新与改造两个途径。

2.1 更新陈旧细纱机

对使用年久设备陈旧性能落后的环锭细纱机，如20世纪70—80年生产的A系列细纱机要走更新的路子。用目前技术先进、自动化、连续化、智能化程度高的新型细纱机来取代。如目前国内正在推广使用的带集体自动落纱多锭细纱机(每台在1000锭以上)，由于它采用集体自动落纱，自动插管、自动运送纱管等自动化、连续化等操作，不但减轻了落纱工劳动强度，并可减少落纱工2/3左右，其落纱停台时间也比原人工落纱减少2min，相应提高了生产效率。此外，新型集体自动落纱多锭细纱机，其制造加工精度较高、关键零部件配置好，可适应锭子高速运转，比传统细纱机的锭子速度提高了10%以上，故使设备效率相应可提高10%。细纱档车工也由于断头率低，设备清洁自动化，巡回路线缩短，可适当扩大看台。但使用细纱长机由于锭数多，传动复杂(采用双向传动)，罗拉直径要加粗、故带来能耗增加、锭间差距增大及品种翻改难度较大等弊端，故目前国内正在推出短机集体自动落纱细纱机(每台在480～500锭)。它克服使用长机后某些缺陷，在节省用工、提高装备生产效率方面仍能取得使用集体自动落纱长机效果，正在受到纺纱企业的关注。

2.2 改造使用年限较短的细纱机

对20世纪90年代以后生产的FA系列及128型、129型、1560型等系统细纱机，由于设备制造加工技术比常规细纱机要好，且使用时间尚较短，可以采用适当改造升级途径，来提高其自动化连续化智能化的程度。目前国内纺纱企业正在采用两种改造升级方法，一种是采用智能落纱小机，把原来人工落纱改为智能小机自动落纱、自动插管。从已使用企业几年来使用证明，细纱落纱工可节约1/2左右，落纱工劳动强度也有一定程度减轻，且其改造费用较低、投资回收较快，较适合中小型及经济实力较弱的企业改造。第二种是在现有细纱机上加装集体自动落纱与自动插管装置，取消原人工落纱与人工插管。采用该项技术虽一次性投入费用较高，但可使落纱工的劳动强度降低，并节约落纱工2/3左右，其使用中的稳定性与可靠性要优于智能化落纱小机。

此外，通过更新或改造后的细纱机，还可采用紧密赛络纺、竹节纱、段彩纱及复合纺纱新技术，使纱线的品种增加档次提升。总之，通过对现有细纱机的更新与改造与新技术的采用，可以使环锭细纱机的技术水平得到提升，用工多、效率低、加工成本高的问题可得到较大改善。

3 凯灵纺机推出环锭细纱机升级换代方案

“凯灵纺机”是一家军工企业，生产环锭细纱机20多年，在国内细纱机制造企业中已占有一席之地，并以其制造精良、性能可靠，服务到位受到国内众多用户赞誉，与国内纺纱企业建立了相互信赖、依存的兄弟关系。近几年来为了帮助企业减少用工，提升产品档次，增加盈利空间，该公司相继开发了ZJ1618型与1506型集体落纱细纱机并推出老机改造技术升级的多种方案，可供纺纱企业根据产品定位与经济实力的不同来选用。

3.1 全新ZJ1618型集体落纱细纱短机

根据当前国内环锭细纱机的发展趋势，紧跟国际先进技术、市场需求等现状，旨在解决国内中小棉纺企业普遍面临的劳动力短缺困境，满足用户节约用工、产品结构转向多纤维混纺等差异化品种的需求，而开发的最新一代细纱机。该机每台安装锭数500枚左右，并根据用户纺纱的具体要求，可配备单锭检测系统，全电子牵伸系统等新技术。

a) 带全电子牵伸技术的细纱机，代表了细纱机的一种发展及应用的新方向。其主要优点是在更换品种时无需更换齿轮，工艺调整方便，轻松实现竹节纱等花式纱线产品的生产，工艺适应性强，适合多品种小批量快速化生产。由于目前中小纺织企业，主要以来料加工，订单式生产为主，其特点是工艺翻改频繁，批量大小不等，生产季节性强，时间紧迫。而ZJ1618型细纱机恰恰解决了这一点，非常切合中小纺织企业的生产应用特点。

单锭自动检测系统的运用，对减少细纱挡车用工人数，节省原料，降低纺纱成本，保证纱线质量，提高劳动生产率等方面进行了革命性的提高。该系统的自检模块的应用可省掉工人工作中最费时的“断头巡查”工作，由断头检测系统快速定位断头位置，及时人工补头，使工人的巡车效率提高90%以上；还可以随时发现弱捻锭子，病态锭子，可对锭子做到即时检修和保养，保证纱线质量指标；断头停喂模块可以在检测到断头时，及时停喂粗纱，消除牵伸部分纤维绕花及飞花现象，可减少原料浪费及各种纱疵产生。

b) ZJ1618型集体落纱细纱短机相比较于目前国内主流的带集体落纱的细纱长机，在电气控制、变频传动、伺服驱动等新技术上配置基本一致，保证了细纱机纺纱的自动化、智能化水准。由于在锭数上的控制，故机架与牵伸部件变形小，稳定性高，保证了纺纱纱线的品质；同时，随着锭数的减少，避免了集体落纱装置在长机上出现的各种弊端，如由于长向件累积变形造成的气架梁变形、长轴变形而导致的插拔管位置不到位；由于塑料凸盘热胀变形造成导轨凸盘定位不准，导轨变形易爆管；钢领板纵向易走位，三心不同位，使纱线断头、毛羽增多等等问题。由于ZJ1618型集体落纱细纱机克服了集体落纱细纱长机的缺陷，使集体自动落纱时稳定性提高，故障率降低，减轻了日常的维护保养工作量，同时由于机器制造精度高，关键部件配置好，运转时稳定性好，断头率少，能适应高速运转。公司在试验样机上纺纯棉7.9tex(50s)纱时，锭子速度达到1.91万r/min以上，在浙江沈吉纺织公司生产黏纤14.8tex(40s)纱时，锭子速度也达到1.75万r/min以上，且断头率很低。其生产效率要比目前常规细纱机提高15%左右。目前ZJ1618型细纱机已批量生产，在浙江华飞，浙江沈吉纺织公司及省外多家企业使用，反映普遍良好。尤其是纺出的成纱质量达到较高水平，如某厂纺纯棉精梳18.5tex精梳纱时，条干均匀度变异系数达到11.2%，千米粗节数，断头率少于10根，均处于国内细纱机的领先水平。由于J1618型细纱机锭数适中，运转稳定、可靠，功能先进，将成为国内细纱机一个重点发展产品。

3.2 现有老机改造方案

进入21世纪以来国内纺纱行业的快速发展，纺织企业纷纷上马，但在投产之初受制于资金的制约，大都选择价格较低的老一代细纱机，而当前随着纺纱技术的不断发展，市场的风云变幻，劳动成本的逐年提高，纱线市场需求品质要求提高，使中小企业面临比较严峻的形势，不得不加快更新改造设备的步伐，而目前中小企业又不像大型企业拥有雄厚的技术与资金投入，只能寄希望于采用既经济又实惠的在役的老机改造方案。

目前，在使用的两种形式的老机改造方案：第一种是加装集体自动落纱系统的整体改造，第二种是智能落纱小车。公司通过对使用两种改造方案的实际应用情况的调研与比较分析，认为第一种改造方案是目前比较完整可靠的改造方案，它比使用小机落纱其优势如下。

a) 整体改造不是单纯的机构装置的叠加，而是从电气控制、专件配置、机构调整等多方面的系统地整体提升。相比较于采用落纱小车来讲，不仅使老机增加新功能，也对细纱机纺纱工艺进行优化，让老机彻底涅槃重生，是细纱机的整体性价比提升。

b) 整体改造机单台落纱时间短，落纱时间可以控制在4min左右；比落纱小车节省了另外的落纱前整理纱管、小车定位等等的附加人工准备工作。

c) 整体改造机不需要配备落纱工，落纱开车留头率高，开车时的少数断头可以由挡车工轻松补接齐，不需要再配备落纱操作工、开车生头工，落纱用工比使用落纱小机要少。

d) 由于设备整体改造，淘汰了老式光杆锭子，采用铝套管锭子，纱管靠锭子猫眼定位，在后期落纱过程中拔纱容易不会损伤锭子、纱管，纱穗表面无损伤，对集体落纱拔纱器损伤少，拔纱气囊等易损件使用周期长，减少维护保养成本。

e) 整体改造，是单台独立改造，对多机台的现场纺纱生产无影响；改变一台落纱小车要承担多台车落纱工作，避免出现一旦一台落纱小车出现落纱故障，造成后续多台车满纱而停车等待落纱，增加现场管理难度，影响产量的现象发生。

f) 就目前技术条件看，整体改造技术成熟，设备机构简单、稳定性高，操作简单，一学就会，可操作性强，保养维修技术难度小，维护保养成本低，对纺织厂的使用、维修、保养等相关人员要求不高。不会像落纱小车那样本身维护保养成本高，一旦出现故障，一般中小纺纱厂很难维修，必须专门的技术人员来进行维修。

通过分析，从企业升级改造的整体产能提升、降低生产成本，保持长期经济效益等方面来讲，整体改造虽然在前期的改造成本投入上相对较高，但是改造效果好，后期维护投入少。

4 结 语

环锭细纱机是纺纱主机，长期来在纺纱领域处于主导地位，但由于其历史悠久，目前在使用的多种型号细纱机，技术性能与装备的自动化智能化程度差异较大。随着纺纱技术的不断发展，尤其是各种新型纺纱技术的推广应用，使传统的环锭纺细纱机，生产效率低，手工操作比重大用工多等缺陷更加凸现。因此用各种纺纱新技术来改造传统环锭细纱机提升装备水平，才能适应当前纺纱企业，减员增效，提升纱线品质档次的需要。浙江凯灵纺机根据20多年来制造环锭细纱机的经验，成功开发出ZJ1618型带自动落纱细纱机，具有制造精度高、功能多、普遍运转性能好的优点，是一款纺纱企业老机更新改造的理想机型。同时根据纺纱企业的不同要求推出了多种老型号细纱机的改造方案。通过不同层次的更新改造能使环锭细纱机面貌焕然一新。

[1] 章友鹤，成建林，毕大明，等.国内外纺纱设备及技术发展的四大亮点：2014年中国国际纺机展暨ITMA亚洲展览会的纺纱机械评析[J].纺织导报，2014(8)：45-53.

[2] 毕大明，章友鹤，赵连英，等.8项技术助纺纱企业“机器换人”[N].中国纺织报，2015-02-10.

[3] 章友鹤，赵连英.环锭细纱机的技术进步与创新[J].纺织导报，2015(1)：52-57.

[4] 庄 跃.凯灵纺机在当前市场中的解决方案[C]//2014年“凯灵杯”浙江省纺纱企业减少用工提升产品档次新技术推介及经验交流会论文集,2014:18-22.

(责任编辑：许惠儿)

Accelerating Renovation and Transformation of Ring Spinning Machine and Achieving “Decrease in Labor Force and Increase in Effects” of Textile Enterprises

YINHaiming,ZHUANGYue,ZOUChuangen

(NO. 4806 Factor of PLA, Zhoushan 316000, China)

This paper analyzes advantages of ring spinning machine and its important position in spinning field. Aiming at current problems of ring spinning machine, it is required to accelerate renovation and transformation of ring spinning machine. It is necessary to adopt new methods for old machines with poor properties, reform spinning machines, boost automation and intelligence degree and reach the requirement of saving labor force, improving production efficiency, enhancing product quality and grade.

ring spinning; spinning machine; renovation and transformation; decrease in labor force and increase in effects

2015-01-18

阴海明(1958-)，男，浙江舟山人，高级经济师，主要从事环锭细纱机的研发与改造。

TS203.23

B

1009-265X(2015)03-0043-04