摘要：传统（铁h）粗纱机存在的缺陷有传动机构复杂、粗纱的前后排张力和伸长率差异较大、设备故障率较高、生产效率较低、铁h粗纱机维修操作繁琐、工人劳动强度高等。对此，文章介绍了对传统（铁h）粗纱机进行改造升级的措施及改造升级后取得的效果分析。
关键词：铁h；粗纱机；改造
The Modification of Traditional （Cone） Roving Frame： Related Technologies and Results
Abstract： Traditional （cone） roving frame has many shortcomings， such as complicate driving mechanism， big front-back difference in the tension and elongation of the roving， high machine failure rate， low production efficiency， heavy maintenance tasks and high labor intensity. To overcome these shortcomings， the article introduces some measures for modifying traditional （cone） roving frame and analyzes the results achieved after modification.
Key words： cone； roving frame； modification
1 粗纱机在纺纱中的作用及传统（铁h）粗纱机的缺陷
1.1 粗纱机在纺纱中的作用
粗纱机是纺纱流程中最后一道准备设备，其任务是将前一道并条机制成的伸直、平行、清洁的棉条，经过粗纱机的再牵伸、拉细、加捻卷绕成粗纱，供细纱机纺成各种规格的纱线。粗纱质量的好坏直接影响成纱质量的优劣，故纺纱企业均十分重视粗纱机的性能及其使用过程中的状况。尤其是当前随着纺纱技术向高速、高效、高质方向的发展，对粗纱机的选型及使用提出了更高的要求，既要运转速度快，又要故障率低、设备生产效率高，同时要求生产的粗纱质量要卷绕均匀，层次清晰，前后排及大、中、小纱张力差异小，精确定长落纱，能确保细纱机生产出品质优良的纱线。
粗纱机在纺纱中处于承上启下的地位，几十年来随着纺纱技术的进步，粗纱机也经历了多次的技术改进，从早期的双程粗纱纺纱（纺纱用两道粗纱）改为单程粗纱纺纱；20世纪90年代又从A系列托锭式粗纱机改为FA系列的悬锭式粗纱机，由于它将锭子与锭翼分别传动，使粗纱机运转速度有了较大幅度的提高，每万锭细纱机配粗纱机台数可减少1/3以上。目前国内纺纱企业多数使用FA系列悬锭式粗纱机。FA系列粗纱机虽比原A系列粗纱机有许多改进和进步，但由于其结构设计上仍有许多缺陷，己与当前纺纱“四高”要求（高速、高产、高效、高质）有较大的距离，据分析FA系列粗纱机存在的主要缺陷有以下几点。
（1）传动机构复杂。传统铁h粗纱机传动方式是由一个主电机通过若干轮系分别传动牵伸机构、锭子、锭翼及龙筋升降四大系统，并经过锥轮（又称铁h）、差动等机械变速系统来完成粗纱卷绕成形。复杂的传动机构会使传动路线长、齿轮之间累积误差大、传动精确度低，同时传动系统的每一个机配件都有可能成为一个故障点和损耗点，因故障率高，既使维修耗时费力，又对维修工技术水平提出较高要求。
（2）粗纱的前后排张力和伸长率差异较大，影响质量提高。由于传统的铁h粗纱机依靠锥轮、差动等机械变速系统来完成对粗纱的卷绕成形，粗纱筒管的转速是由主轴恒速和铁h变速两部分合成的。由于传动系统复杂，影响粗纱筒管转速的因素较多，如铁h皮带张力、铁h表面的粗糙度、铁h皮带每次移动距离等，均会影响粗纱卷绕速度与前罗拉输出速度比例的稳定，使粗纱机生产中经常会出现飘头、崩断头、冒头、冒脚纱等。粗纱大、中、小纱伸长差异也无法有效控制，会严重影响粗纱和成纱质量。
（4）铁h粗纱机维修操作繁琐，工人劳动强度又高。目前纺纱企业普遍存在着人员缺少、流动性大、新员工比例大、员工的整体技术水平偏低等问题，同时企业为适应市场需求，生产品种翻改较频繁，故迫切要求粗纱机简化维修和操作程序，有利于品种翻改和正常生产，在品种翻改过程中尽可能降低工人的劳动强度。但目前大面积使用的FA系列铁h粗纱机由于机械复杂智能化程度低，很难实现这一要求，尤其是小品种需要落中小粗纱，非常麻烦。基于FA系列悬锭式粗纱机存在的缺陷，必须通过改造升级来适应当前生产要求。
2 传统（铁h）粗纱机的改造升级
宁波百隆纺织有限公司经过调研分析后，采用了江苏中晖纺机公司研发的四轴联动型ZHFA系列电脑粗纱机控制系统，对公司FA4421型等铁h粗纱机进行改造，其改造的主要内容如下。
（3）采用旋转光电编码器分别检测锭翼、罗拉、锭子、龙筋升降的实时速度，组成了闭环的速度反馈系统。从而更精确地控制各电机的正常运行。
（4）采用彩色液晶触摸屏作为人机对话的界面。非常适合各项工艺参数的实时显示、输入、查询、修改和设定，并具有产量统计、故障诊断和报警等功能。纺纱和张力参数输入方便，准确度高，并方便品种变换和小批量多品种生产，提高了企业随时更换品种的能力。
（5）采用精确的控制系统。在计算机控制系统的基础上，应用了CLD恒张力控制系统，在纺纱品种变化与环境温湿度变化时，大、中、小纱都能确保筒管卷绕速度与前罗拉输出线速度之比略大于 1，从而使张力控制的一致性和稳定性提高。此外，采用计算机技术还可实现在线工艺设定与反馈纱线实时质量，便于迅速调整各项工艺参数。
（6）设置断电保护功能。在外部电网突然断电时，能有效保证正常停车，可避免造成整台车断头或产生细节。此外，还具有精确定长落纱功能，满纱定长，停车定向，可做到各机台间及每落纱之间长度差异误差≤ 3 m，这对色纺纱企业生产多组分色纺纱时提高制成率、减少原料浪费具有积极作用。
3 传统（铁h）粗纱机改造升级后取得的效果分析
宁波百隆公司对传统（铁h）粗纱机的改造是从2013年开始进行的，公司有13.5万纱锭，配粗纱机共49台，经过1 年多的改造，目前己全部完成。从改造后实际生产运行情况分析，取得以下几方面效果。
3.1 彻底消除了传统铁h粗纱机成形部分各种故障，有效降低断头率及坏粗纱率
3.2 改造后维修保养方便快捷，费
用降低
由于改造后的粗纱机采用无极调速变频器及变频电机系统，并采用同步带传动设备，不需频繁加油，方便保养。此外，原来在品种翻改时所涉及的捻度、成形、张力等机械调整工作均可免去，仅需更换牵伸工艺齿轮即可，使设备备件数量可下降70%。由于维修养护工作量减少，企业对粗纱维修工的配置及技术素质的依赖性减小，故有人称改造后的电脑粗纱机可称得上是“懒汉粗纱机”。
3.3 改造后粗纱质量提高，有利于
成纱质量改善
从表 1 的对比试验数据可以看出，改造后由于纺纱张力稳定，粗纱重量不匀率、条干不匀率等指标均有明显改善，使成纱质量水平也有较大提高，充分显示了改造后粗纱机在提高质量上的作用。
3.4 粗纱机改造升级后能使企业获
得较好的经济效益
4 结语
从宁波百隆公司对传统（铁h）粗纱机改造升级后使用实践证明，用中晖纺机公司四轴联动型ZHFA电脑粗纱机的控制系统来改造铁h粗纱机技术是成熟的，使用效果良好，经济效益明显。尤其是在提高粗纱质量、减轻工人劳动强度、减少万锭用工等方面效果十分明显，且改造资金投入回收期较短，是纺纱企业一项有效的技改措施。
参考文献
[2] 魏玉梅.纺纱设备与工艺第七章粗纱[M].北京：中国纺织出版社，2009.