铝套管锭子用经纱筒管的特点与使用

戴云卿，侯水利

(1.浙江三友塑业股份有限公司，浙江 台州　318059；2.陕西纺织器材研究所，陕西 咸阳　712000)



•生产实践

铝套管锭子用经纱筒管的特点与使用

戴云卿1，侯水利2

(1.浙江三友塑业股份有限公司，浙江 台州318059；2.陕西纺织器材研究所，陕西 咸阳712000)

为了选好、用好铝套管锭子和经纱筒管，介绍了铝套管锭子的基本结构、特点和分类，详细分析了经纱筒管的内孔设计、外表设计和材质选择，以及正确使用铝套管锭子和经纱筒管的方法。指出：选好用好铝套管锭子和经纱筒管，关键是要熟悉其基本特性并掌握使用方法；铝套管锭子和经纱筒管品质的提高加上优秀的纺纱人才，是纺出优质纱线的必要前提与保障。

铝套管锭子；锭杆；经纱筒管；猫眼；锥度；跳管

0　引言

劳动力成本的上升，使国内棉纺行业劳动密集型的基本特点逐渐消失，提高生产效率，推行集约化生产，机器换人，走自动化发展之路已成为棉纺企业获取利润增长的重要手段之一；技术改造、技术进步、转型升级、改造老旧设备，整合棉纺行业的优势资源已成为热点话题。松宝机械集落小车的推出，台湾三明精机光杆锭子的短车集落改造等都是其中代表。就目前的棉纺行业而言，随着集体落纱技术的日益成熟，长车的广泛应用，铝套管锭子的大面积推广，对减少用工、提高行业的整体利润，无疑是革命性的技术进步，如何使用好铝套管锭子和薄壁经纱筒管，是每个棉纺织企业和器材企业面对和亟需解决的问题。

1　铝套管锭子的基本结构与特点

众所周知，目前铝套管锭子的锭杆锥度可分为2大类，即锥度为1∶38和1∶64；而从锭脚内部结构，可分为尖底型锭子和平底型锭子两种。而国内如河南二纺机、珠峰专件、芜湖同心等，国外如青泽、立达等企业制造的铝套管锭子都以弹簧式支持器为基本结构型式。在支持帽内加装弹簧的结构型式是靠支持器的弹力转化的摩擦力带动经纱筒管以实现同步旋转，达到纺纱卷绕的目的。为了改进铝套管锭子的结构和使用性能，锭子制造企业进行了一系列的改进与创新，优化产品功能定位，使铝套管锭子的性能更完美，技术更先进，更节能环保和适应更高速度。

现在的铝套管锭子(见图1)与传统锭子相比作了哪些技术改进？下文分别对尖底型锭子和平底型锭子两种结构型式进行分析。

1.1尖底型铝套管锭子(低速锭子)

尖底型铝套管锭子，以其锭杆底部末端被加工成圆锥形状的结构型式而命名，其内部结构见图2。

这种锭子结构比较简单，制造工艺也不复杂，相对而言质优价廉，目前约占70%的市场份额。在13 kr/min～15 kr/min低速纺纱时，这类锭子振程弱点不明显；当纺纱速度提高到17 kr/min～19 kr/min甚至更高时，由于高速旋转，锭子的锭杆会产生悬浮力和离心力，底部的锭尖会沿着锭子底座的凹槽锥面，产生上移力，即锭杆的底座圆锥面会沿着锭脚的凹槽上浮一小段的距离，此时锭子在其本身自重和锭带的作用下，又产生下沉力，导致在高速旋转时，锭子处于不断地克服离心力、悬浮力和自身质量产生握持力的动态平衡之中，且半悬浮在一个相对的位置上，使锭子出现轴向窜动和径向摆动，而这种摆动所产生的能量会直接传递给锭杆的端部，使整枚锭子的振程、噪声加大，最终对纺纱质量产生一定的影响。如：与锭子配合的纱管振程增大，纱线毛羽增加，成型不好，条干不均，以及容易产生跳管，纱线断头率增加等。

1.2平底型铝套管锭子(高速锭子)

平底型铝套管锭子的锭杆下端被加工成圆柱形，底端圆台的延伸段做成直段结构型式，如图3所示。

当纺纱速度相对较高时，这种锭子同样会产生向上的悬浮力和离心力，从而向上移动一定的距离。由于它内部结构采用的是金属弹性管联接上支承和下支承，而下支承由径向滑动轴承和轴向平面止推轴承组成，承载能力较大；当锭子在高速旋转产生轴向窜动和径向摆动时，锭杆末端与支承面是直线段设计形式处理的，即使锭杆上浮一小段距离，支承面始终存在，在锭子自重产生的握持力的作用下处于动态平衡之中，不会使锭子振动能量增大，传递给锭杆端部相对的平衡性和稳定性就会明显得到提高，锭杆自身的振动也会明显减小，最终会直接影响其纺纱效果，如：纱线毛羽减少，成型好，纱线断头率降低，条干均匀，络筒时退绕方便、余纱少等；同时，对整机平稳运转、噪声降低、避免零部件因振动产生的损坏，都会带来直接的好处。

2　经纱筒管的基本特点

薄壁经纱筒管在国内外有悠久的制造历史，设计与铝套管锭子配套使用。目前，该产品按GB/T 24371—2009/ISO 368：2006[1]和FZ/T 93055—1999[2]分类，其内孔锥度分为1∶38和1∶64两个规格。经纱筒管的壁厚设计一般控制在2 mm～4 mm，其底部有加钢箍设计和无钢箍设计两种，在与铝套管锭子“猫眼”接触的部位，有加耐磨衬套和无耐磨衬套两种，材料以PC、PCG为主，也有PPO和ABS等。图4为经纱筒管示意。

2.1经纱筒管的内孔设计

在实际纺纱生产中，铝套管锭子与经纱筒管的配合是悬空状态的，它们之间有一定的间隙，从铝套管顶端部位下移30 mm～70 mm是铝套管与经纱筒管的配合部位，且相对间隙控制为0.10 mm～0.40 mm，而筒管的其它部位与铝套管的配合都作了技术性的掏空处理，支撑筒管与铝套管锭子同步的旋转力是铝套管锭子上的“猫眼”。

当经纱筒管高速纺纱时，由于机械加工的原因，锭子“猫眼”孔难以实现120°完全等分，且“猫眼”弹力也难以实现均等，在外力的作用下，经纱筒管内壁以线状型式与铝套管接触且密合称之为“密合面”，铝套管上的支持器(即“猫眼”)的弹力传递给经纱筒管一个轴向力，俗称“握持力”。铝套管“猫眼”的弹力一般设计为15 N～18 N，其目的：一是始终保持经纱筒管与铝套管锭子同步，防止经纱筒管在高速旋转时产生离心力而跳管，预防弱捻纱的产生和经纱筒管内壁的磨损；二是满足主机机械手的插入力和拔出力要求。值得注意的是当经纱筒管随锭子高速旋转时，其密合面也会随着铝套管锭子的旋转不断地变化，并非我们想象的始终是一个面的接触，它与锭杆在高速旋转时在不断地作动平衡的自我调整；因此，纱锭旋转速度越高，锭子和经纱筒管所表现出的振动也就越大，也就是说高速纺纱时，经纱筒管与锭子之间在不断地作圆周运动、椭圆运动等，其始终与铝套管密合在一起的面处于动态变化之中。一般，设计时首先要考虑经纱筒管与铝套管之间的相对间隙，太大或太小都不利于纺纱的顺利进行；其次要认真分析和考虑筒管材质和同轴度问题。

2.2经纱筒管的外表设计

经纱筒管的外表设计，除了保证其与集体落纱主机的抓管器和自动理管装置配合以外，可根据不同品种、不同纱号的工艺需求进行差异化设计。图5为内外相同锥度和内外不同锥度的设计型式。

经纱筒管外部线条针对不同的纱号品种进行多样化设计，如：细线纹、细线纹+U字型线纹、麻花状、光面、螺旋、点状、梯型、U字型线条型式等，使工人在挡车过程中生头容易，且提升机器自动捕捉线头能力。同时，线槽设计也考虑减少纱线在退绕时产生余纱多、退绕不干净、脱纬等问题，从而为纺纱厂减少浪费、减轻工人劳动强度，提高经济效益。

2.3经纱筒管材质的选定

薄壁经纱筒管以其壁薄、质量轻而以俗称，就其制造材质而言，目前国内以PC、PPO、ABS和PCG材料为主。如纺棉为主、相对纺纱速度不高的企业，可选用ABS材质或高抗冲ABS材料，价格相对较低、投入成本也少，且相同规格单个纱管的质量轻，整机的负荷较轻，有利于能耗的降低；但其耐磨性较差，变形量大，抗弯曲性能差，相对的静电量较大。

目前，国内普遍采用材质为PC和PCG两种，生产的筒管刚性强、变形少、尺寸稳定，且不易产生静电，虽然制造成本和售价相对较高，但其性价比也高；缺点是耐应力差，易发生龟裂。

3　正确的使用方法

从以上分析可知，铝套管锭子与经纱筒管配合的技术间隙为0.10 mm～0.40 mm，完全依靠铝套管上“猫眼”的弹力转化的摩擦力带动筒管旋转，而“猫眼”是在弹簧弹力的作用下，以球面型式紧贴在纱管的内表面。由于各种因素的影响和干扰，纺纱过程中时常会出现纱线断头；因此，每枚铝套管锭子都配有一只刹锭器。在接头操作时，首先要进行锭子刹车动作，保持锭子处于静止状态，然后再进行拔管及接头动作，对已习惯了光杆锭子操作法的挡车工来说，技能培养是正确使用好铝套管锭子的关键。如果其操作方法不正确，未使用刹锭器就进行抓管、拔管动作，使铝套管上的“猫眼”支持帽不断地摩擦经纱筒管的内壁，“猫眼”处会瞬间集聚大量的热能，导致温度迅速上升而熔化塑料经纱筒管内壁，使“猫眼”与经纱筒管粘连在一起，到下次循环时则无法动作，造成集体落纱部件的损坏。

4　结语

综上所述，要选好、用好铝套管锭子和经纱筒管，关键是要了解它们的基本特性并掌握使用方法；产品品质的提高加上优秀的纺纱人才，是纺出优质纱线的必要前提与保障。

如何从生产环节优化产品，瞄准并占领国际市场值得我们共同深思和探索。我们深感责任重大，但我们有信心，要尽最大能力努力做好制造过程的每一个环节，让完美品质体现在细节处。

[1] GB/T 24371—2009，纺纱设备、纺纱和并(捻)机械环锭纺、并、捻锭子用筒管锥度1∶38和1∶64[S].

[2] FZ/T 93055—1999，环锭纺、并、捻锭子用筒管锥度1∶38和1∶64[S].

Characteristics and Use of Warp Tubes on the Aluminum-lined Spindle

DAI Yunqing1,HOU Shuili2

(1.Zhejiang Sanyou Plastic Co.,Ltd.,Taizhou 318059,China；2.Shaanxi Research Institute of Textile Accessories,Xianyang 712000,China)

In order to select and use aluminum-lined spindle and the warp tubes,introduction is made in details to the aluminum-lined spindle regarding the basic structure,characteristics and varieties,the internal and external design of the warp tubes with the materials as well as cautions in correct use of the aluminum-lined spindle and the warp tubes.It is pointed out that wise selection and use of aluminum-lined spindle and the warp tubes mainly depends on the understanding the basic performance and correct and use of the same.Improvement of the alu-lined spindle and the tube plus employment of outstanding talent is the prerequisite and guarantee of spinning quality yarn.

aluminum-lined spindle;spindle blade;warp tube;peep hole;taper;tube slippage

2015-09-16

戴云卿(1963—)，男，浙江台州人，工程师，主要从事塑料纱管技术研究。

时间：2015-10-20 10:24

TS103.82+8

B

1001-9634(2016)04-0015-03

http://www.cnki.net/kcms/detail/61.1131.TS.20151020.1024.010.html