FA506型细纱机单凸盘集落结构改造

周 霞

(经纬智能纺织机械有限公司，山西 晋中 030601)

相较同期其他型号细纱机，FA506型细纱机机身较窄，结构更紧凑，可减少10%的占地面积，它的结构设计也充分考虑到当时纺织工人的操作需求，在近20年时间内该机型在国内外均有很高的市场占有率。随着细纱机的不断推陈出新，以及用工难问题的日益凸显，如何选用更适合自身需求的短车集落改造结构，成为多数纺织企业关心的问题[1]。

1 FA506型细纱机结构

适用于棉、化纤纯纺或混纺的FA506型细纱机，以单程粗纱喂入，纺制机织、针织等用纱。整机长度方向车头结构不变，车尾随用户选配。其中，FA506型、FA506A型车尾含整体后置电器箱，长度为1300 mm；FA506AS型、FA506S型车尾长度为900 mm，电器箱体置于车尾框顶部，与风箱联接，机架部分宽度为750 mm，高度为980 mm，靠车头处长度为1285 mm(固定不变)，车尾部分随锭数差异进行调整[2]。

此外，FA506型细纱机原机中墙板采用上窄下宽结构，有利于提高细纱机生产作业时的工作平稳性，整体机架车面外侧宽度为520 mm，靠地脚处墙板外侧尺寸与车头、车尾底板同宽，为640 mm。

2 单凸盘集落托盘输送机构

单凸盘集落结构是现有细纱机集落结构中最可靠的形式，根据其推动凸盘传动结构的不同，分为传动杆撑爪式与撑条撑爪式2种。传动杆撑爪式单凸盘集落结构常见机型为F1520型、F1520C型、JWF1530型、JWF1536型、JWF1536B型、JWJL型及BS520型等；撑条撑爪式单凸盘集落结构由经纬纺机在JWF1562型细纱机上首推，后续经纬纺机开发的长车机型多采用该结构[3-4]。

2种结构的工作原理均为在满纱信号后气架由静止位下降，抓空管后摆至龙筋下侧中间管栓位高度，将空管置于中间位，气架外摆、上升后，里摆至满纱纱管上部，拔取满纱管后外摆下降，里摆至托盘导轨凸盘上方插管，气架在程序动作控制下回到中间位拔取空纱管，置于龙筋锭子上，然后气架回到静止位。不同机型的顺序动作稍有差异，但其工作原理基本相同。

2.1 传动导轨结构

2.1.1 传动杆撑爪式托盘输送机构的传动导轨

传动杆撑爪式托盘输送机构由里外托板、传动杆、撑爪、隔圈、滑轮、连接块等零件形成轨道副，分段结合组成(见图1)。工作时，凸盘置于传动轨道中，传动杆在车尾处由推拉气缸带动做前后往复运动，撑爪位于传动杆上部，撑爪爪头后退时在杠杆原理的作用下顺利通过凸盘，使撑爪上翘头止于设定动作的凸盘底部凹口，卡住工作凸盘，气缸不断往复时凸盘在程序动作下前进。

1—凸盘导轨；2—连接块；3—传动杆；4—撑爪；5—隔圈；6—滑轮。图1 传动杆式托盘输送机构的传动导轨

2.1.2 撑条撑爪托盘式输送机构的传动导轨

撑条撑爪托盘输送机构由里外托板、撑条、撑爪、滚动轴承、导向块、导轨支轴、撑条连块、托盘导轨、导向块等零件形成轨道副，分段结合组成(见图2)。工作时，凸盘置于传动轨道中，撑条由定位于车中段处推拉气缸带动做前后往复运动，撑爪装在撑条底部，在自身重力作用下撑爪爪头自动上翘，撑条后退时撑爪顺利地通过凸盘底部，到达工作位时撑爪爪头止于设定动作的凸盘底部凹口卡住工作凸盘，气缸不断往复时凸盘在程序动作下前进。

1—托盘导轨；2—导轨支轴；3—导向块；4—撑条；5—轴承；6—撑爪。图2 撑条撑爪托盘式输送机构的传动导轨

2.2 传动导轨力学分析

2.2.1 传动杆撑爪式托盘输送机构

传动杆撑爪式托盘输送机构，每节中段传动杆长度为1260 mm，质量约为3.1 kg，以480锭FA506型细纱机机架中段总长度17 130 mm为例，测算单侧传动杆的质量m1=17 130 mm÷1260 mm×3.1 kg≈42.15 kg。

传动杆与滑轮及滑轮支轴间产生滚动摩擦，仅使传动杆运动，单个气缸所需最小拉(推)力F1=f1m1g=0.05×42.15 kg×9.8 N/kg≈21 N，其中：f1为摩擦因数，取0.05；g取9.8 N/kg。

凸盘导轨采用冷轧钢板通过特殊的加工工艺折弯成形，采用表面喷粉达到防锈目的，并减少凸盘运动中的摩擦力，参考某480锭FA506型细纱机短车集落改造配凸盘558件，整台设备凸盘由左、右两侧气缸推动。实践检测，单个凸盘质量为52 g，某纺织企业满管纱质量约为114 g。则单个气缸推动全部负载凸盘，所需最小拉(推)力F2=f2m2g=0.3×(52+114) g×10-3×558÷2×9.8 N/kg≈136 N，其中：f2为摩擦因数，取0.3；g取9.8 N/kg。

实际选取气缸时，需考虑负载变化及安全性等因素，拉力值至少应达到计算值的1.3倍以上。传动杆撑爪式托盘导轨集落结构中，480锭凸盘正常传动所需气缸推(拉)力应不小于180 N。

2.2.2 撑条撑爪式托盘输送机构

撑条撑爪式托盘输送机构，每节中段撑条长度为2520 mm，质量约为2.34 kg，以480锭FA506型细纱机机架中段总长度17 130 mm为例，测算单侧传动杆质量m3=17 130 mm÷2520 mm×2.34 kg≈15.91 kg。

由图2可看出，撑条在滚动轴承支撑下做往复运动，若仅使撑条运动，单个气缸所需最小拉(推)力F3=f3m3g=0.01×15.91 kg×9.8 N/kg≈1.6 N，其中：f3为摩擦因数，取0.01；g取9.8 N/kg。

因凸盘在撑条撑爪式输送机构导轨中所需传动推拉力须一致，因此在同等满纱凸盘负载下所需拉力较传动杆式小很多，相同规格的气缸可带动更多锭数的满纱凸盘平稳工作。

2.3 凸盘推拉工作气缸的安装

单凸盘集落结构的凸盘推拉工作气缸有2种安装形式。第1种是以F1520型细纱机为代表，其集落气缸位于整车尾部，安装位较稳定，工作环境较好，调试设备简捷性高；但因推拉作用力位于全车尾部，在靠近车尾端传动稳定性较好，而靠近车头端则变差，尤其传动杆式集落多用该结构，其传动杆推动作用力需占总推拉力的1/4，当锭数增加时加剧了对传动平稳性影响。第2种是以JWF1562型细纱机为代表的传动气缸，位于整车中段，因传动联接点两侧有较均衡的负载，工作时一致性较好。

3 FA506型细纱机集落改造的形式

FA506型细纱机机架在设计初期未考虑集落安装需求，其龙筋与中墙板联接使用符合GB/T 794—1993《加强半圆头方颈螺栓》要求的方颈螺栓[5]，全机纵向尺寸定位要求相对较低，在进行单凸盘集落改造时，原车安装质量的差异很大程度会影响集落改造后的设备运行效果。由于用户厂房条件、纺纱要求的差异，集落改造形式会有不同，笔者以2种常见集落改造形式为例进行说明。

3.1 不更换原车中墙板

这种改造形式多用于原车主机安装、平校质量较好，设备不允许长时停机，且落纱断头率控制要求并不严格的情况。优点为改造时无需拆卸机架上方的罗拉座、风管、纱架等零部件，大大缩短设备改造耗时，但在非集聚纺类设备改造时，为保障集落机构可靠安装，需将托盘下导轨设计成倾斜结构，以避开FA506型细纱机原车中墙板外下侧与托盘导轨的干涉。该形式集落改造后，落纱留头率通常可控制在93%～98%。

3.2 更换中墙板

当用户对改造设备的落纱断头率有较高要求，或在用户即将进行搬迁或对原厂房重新规划的情况下，建议采取更换中墙板的集落改造形式。更换后的中墙板多数将集落安装基准与中墙板合为一体，大幅提高设备改造中的定位、安装精度和一致性，可满足各类细号纱纺制需求。该形式集落改造后，落纱留头率通常可控制在96%～99%。

4 结语

在实际操作中，一成不变的集落改造方式并不适用于所有的FA506型细纱机，改造往往需结合原细纱机设备条件、厂房的结构与布局以及用户要求的自动化、智能化程度等进行变化。随着细纱机集落结构的不断完善，今后一定会出现更多、更好的改造方式。