方保信/同心纺织机械（芜湖）有限公司

0 前言

21世纪以来，新型平底节能锭子在国外纺纱企业已经得到广泛的使用。以巴基斯坦为例，平底型锭子应用比例达到90%以上，平均锭速达到20000r/min左右，细纱技术装备水平普遍较高，加上劳动力成本低等因素，纺纱成本具有明显优势。

1、 国内纺纱业平底型节能锭子配置率低的原因

首先，亚洲大部分发展中国家的纺织企业在本国内纺纱设备制造业相对落后、产业链不全的情况下，基本采用西方成套先进的纺纱设备和专件，平底型锭子因此间接地被大量使用。我国的纺纱装备制造业产业链较为齐全，纺织业2000年至2010年的十年大扩锭，纺纱企业使用国产装备比较广泛，由于国产细纱机市场竞争激烈，为了降低整机售价，国内细纱机制造商把传统锭子作为标配专件使用，用户如果要求配置提高，必须在合同中注明。

其次，国内纺织机械专件行业对平底节能锭子研发制造时间较晚，加工工艺和加工精度又受到于机械制造设备技术水平较低、投入资金不足等因素的影响，研发进度受到严重影响。直到2006年以后才开始对真正意义上的平底型高端锭子进行系统研究和开发，造成国产平底型锭子制造技术成熟较晚，推出时间也较晚。

再次，国内纺纱企业几十年来一直接触和使用普通尖底锭子，对平底型节能锭子结构和性能了解不够，认为普通锭子能正常使用且价格便宜，就继续使用尖底锭子，对平底锭子持观望态度。

中国纱线网已经成为我国纺纱新技术交流平台，多次举办纺纱企业与纺机企业之间技术交流会，平底锭子开始受到越来越多的纺纱企业的关注，已得到越来越多的企业采用。中国纱线网和行业协会对我国平底型锭子的推广使用、提高纺纱企业专件配置水平做出了卓越的贡献。目前约15%的纺纱企业开始试用平底锭子，有10%的纺纱企业已经在大量的使用。

2、 新型平底节能锭子的节能优势

平底型高速节能锭子最早出现在二十世纪八十年代的德国。由于其先进的结构和良好的机械制造技术使这种锭子很快占领了国际市场，也使世界纺纱技术得到快速提昇，纺纱锭度大范围突破18000r/min，纺纱生产效率和节能优势明显。

该锭子结构从理论力学、摩擦学、流体动力学等多学科视角看都是非常科学的，是对已经延续上百年尖锭底基本结构的重大突破，几乎解决了传统尖底锭子结构的所有缺点。

锭子下支承结构原理对比图

2.1 新型平底锭子与传统尖底锭子的结构的比较

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2.2 新型平底锭子节能原理

2.2.1 锭子在高速运转时，锭杆下部在锭座内与其接触的零件（如轴承、锭底）和润滑油也是相对高速回转的，由于相互摩擦力的存在，在锭杆高速转动时会消耗很多的能量，经测试分析，这部分能耗占细纱机纺纱平均单锭能耗的30%左右。

锭尖摩擦力矩M与锭杆与管纱重量之和成正比，与锭尖摩擦半径成相比，与锭尖与锭底之间摩擦系数成正比。

普通锭子下尖R=0.7mm（-），与锭底R=0.7mm（+）接触；平底锭子下面锭杆球面与锭底平面是点接触，并且润滑充分，所以锭杆下尖摩擦阻力力矩很小，耗能几乎为零。

2.2.2 通过降低滚盘转速节能

平底锭子上轴承内径采用Ф6.8mm，锭盘直径可以设计的较小。在相同转速下可以降低滚盘的转速，降低空气阻力消耗的能量。旋转物体受到空气阻力消耗是能量与物体转速的3次方成正比。通过计算，使用锭带轮直径为Ф19mm与Ф20.5mm（或22mm）的锭子相比，滚盘能耗比为W32/W31=0.80（0.64）。不过这部分能耗占细纱机纺纱总能耗的比例约5%左右，通过理论计算滚盘能耗与锭盘旋转能耗非常接近。按细纱机纺纱平均分摊每套锭子总功耗为20瓦/锭，其中滚盘能耗分摊每锭1瓦/锭，仅仅考虑锭盘因素，用Ф19mm锭盘的锭子比用Ф20.5mm和Ф22mm锭盘的锭子分别降低细纱能耗的1%和1.8%。

2.2.3 由于纱管存在一定的弯曲（合格纱管弯曲度在为0.25mm以下），锭杆（锭盘）与纱管之间也存在间隙（一般为0.15mm左右）。在纺纱过程中，锭子实际受到径向偏心负荷。纺纱时纱管振幅越大耗能越多。锭子通过降低纱管振幅可减少纱管振动消耗的能量。锭子纺纱时运转越平稳、节能效果越明显。

2.3使用节能锭子不但降低纺纱成本，还能够减少工业生产对能源的消耗，符合国家能源战略。

3 平底锭子节能测试工作需要注意的几个方面

3.1 平底锭子与传统锭子节能测试应在同一台细纱机上进行对比测试。不同机台机械传动消耗的能量不尽相同，不同的主电机运行效率也不同。

3.2 进行节能测试时，两种锭子纺纱品种和锭速设定必须相同。

3.3 能耗指标测量只能是测细纱机主电机的电功，测试电路电流是不科学的。在纺纱过程中电流是随时间剧烈波动的，叁项电流大小也不是相同的，所以任何时点电流读数都不能作为测试指标。

3.4 测试期间纱线断头应该及时接上，不能有空转的锭子和停止工作的锭子。

3.5 节能测试周期越长，测试误差越小。测3-5个落纱比较适宜。

3.6 不同时段供电动压可能不同，会影响测试的精确度。

3.7 节能测试采用的电能表倍率不能太大，读数应精确到0.1度。

3.8 测试期间不要中途停车。

3.9 测试期间应该有专人监控机台运行情况。

3.10纺纱品种不同、纺纱锭速不同、比较对象不同、测试点不同，测试的节能率也不同。

4 新型平底节能锭子效果测试情况统计

结合同心纺机（芜湖）有限公司对TXD61系列锭子研发制造实践和广大纺织用户使用情况，对TXD61系列锭子的节能效果测试结果统计分析如下。

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（另外，山东、河南、湖北、浙江等地的有些纺织企业出于技术保密，不同意公开检测数据。）

各家用户纺纱工艺参数不同，吨纱基本耗电也不同，节能检测条件、对比锭子状况也不同，所以TXD61型锭子节能率有一定的差异，平均节电率可达到8%.

经国家级实验室检测，TXD61型锭子节能效果也是非常明显的。当锭速为16000rpm时，TXD61锭子空锭功耗比D32、D42型传统锭子功耗平均每套减少2w左右。

5 细纱提速与节能问题

5.1 细纱提速与节能之间的关系

5.1.1细纱提速与节能是两个独立的目标，两者都与锭子选型有关。当锭子选型不当时，两者互相制约；当锭子选型适当时，两者互相促进、同时实现。

5.1.2采用Ф19锭盘的尖杆锭子，通过降低滚盘转速以达到节能的目的，在效果上是非常有限的，通过理论计算，使细纱节能率只有1%～2%。但由于该型锭子锭杆被改变的细长、刚度下降，大纱振幅会增大，纱管与空气阻力能耗增加，断头率上升，并且丝毫没有提速的可能。所以Ф19锭盘的尖杆锭子在纺织厂在用量极少。

5.1.3平底高速节能锭子本身具有小直径锭盘的条件，第一可以选用较小直径锭盘，达到降低滚盘转速和节能的目的；第二依靠锭子内部节能可实现更大比例的节能目的；第叁由于平底节能锭子运转平稳性好，纺纱断头率降低，为细纱提速提供了充分必要条件，即使钢领等配置不改变，仅仅依靠锭子就可以实现10%左右的提速幅度；第四锭子具备大幅提速条件后，就可以通过改变钢领钢丝圈配置、加强工艺技术管理等措施，达到进一步提速的目的，并且可同时做到吨纱能耗下降的目的，使“细纱提速”与“细纱节能”两个目标互相促进。

5.2 细纱功耗的组成及其影响因素

为了讨论细纱提速与节能同时实现的途径，首先要了解细纱能耗的组成。以锭速为16000rpm纺40s棉纱为例，细纱功耗的组成及其影响因素大致如下：

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5.3 纺纱锭速与能耗的关系

5.3.1 纺纱锭速提高，细纱产量同比增加。随着锭速的增加，各部位的能耗随锭速增加比例是不同的。能耗随锭速呈线性增加的因素这里不再讨论，因为这部分能耗随锭速、产量成相同比例增加，吨纱能耗几乎不变。

5.3.2 所有配置不变的情况下，单纯提高纺纱锭速时，吨纱能耗会增加，但从企业整体上看，固定成本的摊薄使吨纱成本会明显降低，提速后产能和效率的提高带经济效益远远大于提速带来的消耗的增加，提速永远是第一位的。

5.3.3在纺纱锭速相同的条件下，无论纺纱锭速高低，使用平底节能锭子均能降低吨纱能耗。锭速越高，节能率也越高。

5.3.4在纺纱提速的条件下如何降低吨纱能耗的增加幅度，甚至减少吨纱能耗，通过采取的相关技术措施是完全能够实现的。

5.4 实现纺纱提速并节能的有效途径

5.4.1 使用高速平底节能锭子是实现提速的核心条件，锭子本身也具有节电性能和维护成本较低的优势。采用国内主要品牌的平底高速锭子完全可以满足高速纺纱、节能纺纱的要求。

5.4.2 采用小直径钢领、小卷装是实现提速的必经之路，与单纯的提高锭速相比，提速幅度更大。由能耗显着降低。

5.4.3 钢领钢丝圈的选用至关重要 纺纱速度的提高必然对钢领钢丝圈的品质有更高的要求，钢领和钢丝圈截型配合不良、钢领钢丝圈寿命短让提速无法持续下去、断头率高使断头接应不暇等问题往往让纺纱厂知难而退。从高速纺纱工艺比较成功的企业经验看，当钢丝圈线速度达到40米/秒时，应选用较小直径的钢领，选用国际知名品牌的钢领钢丝圈（如瑞士布雷克、德国R+F）。由于国际知名品牌的钢领钢丝圈质量可靠、一致性好、寿命长，可以作为已受控因素考虑，集中精力解决其他诸多容易检查和测量的因素，先取得局部成功，以点带面推广。如果提速幅度不大，也可选用国产的轴承钢钢领和钢丝圈进行初步试验，取得一定的成功经验后再正是确定选型。

5.4.4 高速小卷装必然增加落纱次数，我国现有技术可能很好地解决自动落纱问题。如自动落纱细纱机（基本采用铝杆锭子）、光杆锭子智能落纱机、普通细纱机集落改造。对于小卷装纺纱，络筒一般不受影响。现代自动络筒技术的应用，特别是托盘式自动络筒机，实现了全自动络筒。

5.4.5 细纱机采用变频调速是实现纺纱提速的必要措施。小纱和大纱时容易断头，可设定较低的锭速，中纱阶段气圈张力相对稳定，可设定较高的锭速。所谓提速就是提高中纱阶段的纺纱速度。目前新细纱机均采用变频调速，A513W、FA502、FA506、FA507细纱机应进行增装变频器,能设置10段锭速。

5.4.6锭子采用小直径锭盘，一方面可以降低滚盘转速、减少机台振动，另一方面可以降低滚盘能耗。

5.4.7使用气圈环，缩小纺纱气圈直径，对提速和节能均有明显效果。一般在纺低支纱时采用气圈环，纺中高支纱目标锭速达到19000r/min左右时也要考虑使用气圈环。

5.4.8做到锭子、钢领、导纱钩、气圈环四同心。

5.4.9 选用优质纱管，淘汰弯曲变形和碰伤的纱管。

5.4.10纺纱提速时，为了减少细纱断头，还需要做好以下方面的工作：

①减少机台振动。对弯曲变形的滚盘和滚盘轴进行校直；对变形和摆动的滚盘进行更换；

②做好细纱车间的清洁工作，防止飞花、飞绒进入纱线加捻区域而引起断头，飞花、飞绒附着在钢丝上也会引起断头。

④正确使用钢领清洁器。

⑤调整好车间温度和湿度可减少毛羽和断头率。

6 结束语

提高纺纱锭速、降低纺纱能耗、减少纺纱用工将是纺织业发展长期不变的主题。随着市场竞争越来越激烈、国家产业政策的调整，国内越来越大纺织企业已经认识到这些因素已经关系到企业的生存和发展问题，必须采取切实措施解决好。实现纺纱高速化、自动化需要较多的资金购置先进的成套设备。在现有设备条件下通过设备改造、应用新型锭子、钢领等专件，同样可以实现细纱节能、提速、降耗的目的，是投资少、见效快、风险小的技术组织措施。

编辑：中国纱线网新媒体团队

31．如何控制自动络筒机毛羽的增长？

答：自动络筒机的型号很多，配置和性能各有不同；制造厂家也较多，有国外进口的，也有国产自造的，但控制自动络筒机毛羽增长率的方法大同小异。现以日本村田公司21C自动络筒机络CJ14．6tex纱为例介绍如下：

一、合理配置工艺：

1、适当降低络筒速度：随着络纱速度增加，纱线毛羽总体呈增加趋势。本人曾试验：络纱速度1000米/分时，3mm长的毛羽为147．56根/10m，络纱速度1050米/分时，3mm长的毛羽为162．73根/10m；络纱速度1100米/分时，3mm长的毛羽为196．26根/10m。这是因为速度越高，纱线与络纱部件碰撞、磨擦加剧，毛羽则增加越多。所以在满足产量要求的前提下，应适当降低络纱速度。

2、适当减小络纱张力：络纱张力与毛羽数呈正相关，原因是络纱张力增大，纱线与机件摩擦力增大，所以毛羽增多。在不影响筒子成形的条件下，适当减小络纱张力，有利于减少纱线毛羽。21C型采用电磁栅栏式张力装置，通过张力传感器将张力变化传到张力控制系统，实现管纱的大中小纱张力的在线自动控制，使纱线退绕张力稳定一致。但是要调整好张力基准电压，一般情况下，络纱张力应为管纱断裂强力的8%-13%，然后根据络纱张力设定出相应的张力基准电压，张力初始电压设定为基准电压的150%-180%，接触卷绕电压设定为基准电压的110%-120%；张力下限电压设定在0V-1V，剩余纱量比率设定在20%-40%，张力渐减比例设定在20%-40%。

3、发挥好自动络筒机新工艺、新技术的作用：有村田N0.7-V型自动络筒的厂家要发挥好气圈控制器的作用；有村田N0.7-V型自动络筒的厂家要发挥好涡流喷嘴装置的作用；有Autoconer238、338型及Espero、Orion型自动络筒机的厂家要发挥好气圈破裂器的作用；村田21C型自动络筒机要发挥好Balcon和Perla-A装置的作用，以减少纱线毛羽的增长。本人曾试验，络纱速度1000米/分时，3mm长的毛羽村田21C比村田N0.7-2要减少41．6%左右。

4、适当上蜡。使纱的表面有一层蜡膜而减轻其与通道部分的机件摩擦，本人曾试验：可减少毛羽增长7%-12%。

二、加强自动络筒机的保养与维修，保证其良好运转：

1、保证金属槽筒机械性能良好，表面和沟槽曲线与纱线直接接触发生摩擦的侧面必须光洁平滑，不得有任何的麻点、凹坑、深槽、刀口。槽筒缠绕回丝后，必须在专人的监护下，耐心地轻轻处理，不可用刀具切割，不得损伤金属槽筒。

2、保证大小吸嘴完好，特别是其接触纱的表面部分不得有损伤纱线的刀口、毛刺、麻点、凹坑。

3、保证纱库和管纱滑道及络纱通道部件完好光洁无破损，不得有损伤纱线的刀口、毛刺、麻点、凹坑。

4、每周必须对络筒机进行一次揩车，以减少飞花、短绒附入纱线经摩擦后形成毛羽。

叁、加强温湿度调控和运转清洁工作：

相对湿度控制在67-72%为宜。因为相对湿度过小，纱线与机件间摩擦产生的静电难以释放，造成纱线毛羽多；同时车间飞花多，也使毛羽增加。

运转班每班必须在交班前和工间餐后各做一次大清洁，以减少飞花、短绒附入纱线经摩擦后形成毛羽。

管纱和筒纱运输、储存过程要采取措施减少自身摩擦和与帆布袋、编织袋的摩擦，以减少毛羽的增长。各厂情况不一样。

络筒工艺参数要根据品种和质量要求进行优选对比确定。

32．ORION-M型络筒机换管装置部分故障现象：不会自动换管。单锭显示屏报告故障现象：不会自动换管，单锭显示屏报告“F4”或者不报告“F4”。请问如何解决？

答：故障原因和检修方法：造成此故障可能有3个方面原因。当出现不会自动换管故障且报告“F4”时，原因一可能是管纱没有插放到位，被滑槽夹住，换管装置无法完成全部动作引起报警。对此故障，只需将被夹住的管纱取出即可。

原因二可能是换管线路板损坏，换管装置无法完成全部动作引起报警。对此故障，检修方法是打开护罩，观察换线路电板的指示灯，正常的应该是2个指示灯，若没有指示灯亮或有3个指示灯亮，那么肯定是电板已损坏，更换该线路电板即可。

当出现不会自动换管故障且不报告“F4”时，引起原因是单锭CUP板下载的程序有误，单锭设定中传感器类型选错。传感器类型只有ATXI和BTSRI两种，所以处理的方法是从ARI电脑中引入“单锭设定”画面中更换传感器类型，并重新下载到单锭CUP纸上即可。

33．意大利络利安机子出现攀头是什么原因?

答：看一下经常攀头纱的那几个锭子的电清是不是切纱过多，是的话单锭取一下样，切纱正常的话看是否还有攀头。

看经常攀头那几个锭是不是比正常的锭切纱过多，有时频繁接头槽筒正倒转易引起攀纱，把那几个锭单锭取一下样再观察一下，也可能是锭子角度因为改纺没有调好。

一般的攀头也可能是张力不均造成的，查一下纱线通道。防辫子纱装置不灵活，张力盘绕回丝，都能造成攀头。或者是大头后边抬起部位活动不灵活等。

34．我们厂使用青岛产自络机打竹节纱，倒筒时发现扭结纱较多，不知是什么原因？

答：竹节纱由于捻度分布不均匀，纱条基纱处局部应力偏大，络纱张力偏小的情况下容易产生扭结造成小辫子纱疵，可适当调整落纱张力和速度即可避免此类疵点的发生。

竹节纱捻度的设置相对做同支平纱的捻度增幅过大或细纱机本身（卷捻部分）因素造成的细纱捻度不匀而导致捻缩、辫子纱。

35．络利安自动络筒机车头压力开关报警怎样解决？

答：压力开关报警是实际供气压力低于或等于自络机最低压力设定值。最低压力设定是为了能使自络机在规定的压力范围内生产，以保证空捻的捻接质量及设备用气点达到规定的压力。

这说明你们的空气压力不稳，应提高气源的供气压力，也就是空压机的压力。如果实在没有办法，可以把压力开关短掉，但要值车工加强注意，一旦压力低于5.5kg后要关车。

在不影响捻结质量的情况下，把你车头的压力传感器压力调小一些，很简单的，用螺丝刀拧就可以了。

也有可能的原因是压力开关质量的问题，更换一个新的开关试试看。