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1、·技术专论新一代棉纺高速锭子朱德昭(昆山拓普纺机专件有限公司,江苏昆山215316)摘要:针对锭子的发展趋势,提出了现代纺纱要求锭子具有高效平稳、低耗节能、低噪声的特点。从平底锭子的特点、性能及创新点入手,并通过测定数据进行对比分析,阐述了平底流体动压轴承锭子的特点,指出该锭子是一种高效平稳、低耗节能、低噪声的新一代锭子,是一种划时代的换代产品。并从高效、节能的角度出发,提出了应用小轴承、小带盘的重要性。关键词:平底;流体动压;高速高效;节能降耗;低噪少振;适纺速度;承载能力;振程;波形;功耗;噪声;科学提速;经济效益
2、中图分类号:TS103.81+1文献标识码:A文章编号:100129634(2007)0520001206人们不间断地探索研究,力图以一种更高速度的纺纱方式来替代环锭纺。从现有的纺纱技术看,环锭纺还是以自身的特点———优质、多品种和原料利用率高等优点,占据纺纱工程的主导地位,并且环锭纺还在不断地发展、进步。环锭纺的锭速已今非昔比了。20世纪50年代前,我国使用的是平面轴承锭子(俗称夜壶锭子),锭速为8kr/min;50年代上支承改进为滚动轴承的G型、E型等锭子,锭速上升至12kr/min;50年代末60年代初,下支承采
3、用弹性加阻尼有较完善减振系统的D12、D32系列锭子相继出现,使锭速跃升至16kr/min。细纱机锭速的不断刷新,都以锭子专件的革新为龙头而实现。现代纺纱提出更高的要求,即锭速进一步提高到20kr/min以上,这意味着经济效益将提高20%以上。新一轮飞跃提倡的是科学提速,以不降低质量、不增加用工、不增加能源、不增加用地等为前提,不能以拼人力、拼设备盲目提速。对锭子而言,希望有一种更新更高速的锭子来担当新一轮提速重任。锭子是细纱机中最重要、技术难度最大的专件。世界各国专家一直不遗余力地深入研究,才使锭子有今天如此大的进步
4、。锭子是高速回转件,故其技术难度大。如何解决锭子在高速回转时的振动,是摆在研究人员面前既难又有趣味的问题。为什么至今还没有一个较完善的理论来指导实践,是因为锭子的支承形式较特别,锭子的力学系统很复杂,除锭子本身在高速回转时形成的力系,还有外加的力,如:由锭带在传动锭子时作用在锭子上的周期力;由细纱机龙筋传给锭子的各种频率不同的振动力;纺纱时纱线的张力;纱管和随卷装由小到大变化的不平衡力等等。因此对锭子的研究要着重于实践,从大量的试验数据中分析、研究、总结、创新。剖析D3000系列锭子D3000系列锭子的结构形式,包括支
5、承形式、几何尺寸、回转体的转动惯量和减振系统的形式,决定了该系列锭子的振动特性;而减振系统的形式和参数又起着决定性的作用。以D3203锭子为例,其结构如图1。上支承(锭子轴承)为刚性联接,下支承为粘弹性结构,由弹性管(铣有螺旋槽)对下支承产生弹性;由弹性管外的卷簧和圈间的锭子油产生阻尼。可以说D3203锭子下支承的减振系统是很完善的。这种完善的振动系统决定了锭子的振动特性。由于各制造厂的锭子所取的参数不一致,锭子间的差异和纱管间的差异也比较大;因此,我们以拓普经优选参数的TD3203锭子为例,通过大量的实验来获取数据进
6、行定性分析。图2为TD3000系列锭子的振动曲线。横坐标为锭子转速,纵坐标为锭子的顶端振程。图中有3条振动曲线:第1条为锭子在空载时的振动曲线;第2条为锭子在套有空纱管时的振动曲线;第3条为1收稿日期:2007203215作者简介:朱德昭(1939—),男,浙江杭州人,高级工程师,主要从事锭子的开发、研究及生产。纺织器材TextileAccessoriesVol.34No.5Sep.2007【2】·410·高速回转时靠锭底R支托。锭杆R和锭底R形成一对下支承摩擦副。虽然锭底侧面有一个进油孔,但R处的润滑状态并不理想。当
7、锭胆中的污物、包括在长期运转时磨损的磨粒落入锭底腔内,这些污物将积存在R处,造成磨粒磨损。如果磨损严重时,会使锭子的振程、功耗和噪声加大。当锭子在高速回转时,由于锭杆和锭底锥面间的间隙较大,不能产生较大的流体动压差,因此锭子在高频振动时,使油膜破坏,锥面产生金属表面间的摩擦磨损,并使锭子能耗加大。图3D3000系列锭子下支承结构图从制造角度分析,锭底的加工性很差。锭底是锭子的下支承,要求表面粗糙度好、硬度高、金相组织良好,锥面和R要有好的同轴度。为了达到这些要求,锭底内腔在热处理前要进行冲孔整形。冲孔前要保证内腔非常清
8、洁,不能留有铰孔毛刺。这些问题冲孔后得到遮盖,但热处理后又会暴露出来,在后序加工中,目前还无法得到令人满意的修正。正因为有这样或那样的结构问题,D3000系列锭子只能开到18kr/min。再高当然也可以开,但噪声和能耗大增,锭子磨损加剧,寿命缩短,参看图9和表1。图1D3203锭子锭子套有满纱管时的振动曲线。分析这3条曲线可判断出
