天津工业细纱机落纱小车毕业设计概要Word格式.docx
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关键词：
纺织业；
落纱机；
自动化；
移动式自动落纱机
Abstract
TextileindustryisstrongcompetitivenessandhighdegreeofdependenceoninternationalindustryinChina,islabour-intensiveandtraditionalindustrieswithacomparativeadvantage,areimportantpillarsofthenationaleconomyandexportindustriesinChina.
Doffingmachinedouble-bar-dialflushdischargetubedevices,belongingtothedoffingspinningmachinetechnology.Thedevicesincludelinearcampaignunit,thesupport,thefirstmotor,firstdrive,thetopblock,thesecondmotor,transmissionandimpactII;
thesecondtransmissionmechanismincludingthedial,dial,thefirstlink,thesecondcon-rodandspring.
Mostofthebobbinspindlespinningrodbetweentheconeandsticktoimplementitsownlock,outsideofingotRodconebobbinConeandstickmoreclosely,toensurethatwhenspinningframespinningbobbinspeedstableoperationandlownoise,smallpowerconsumption.BydoffingespeciallyseparatingthebobbinspindleRod-Cho（finishingunloading）isveryimportant.
Thisinventionisthesmallfootofmetersonexistingtechnologies,provideadoffingmachinedouble-bar-dialflushdischargefinishingdevice.Itbyasmalltouchyarnbobbinsandseparatedfromthespindlepoletocompletetheuninstallprocess.AtthesametimeJanehasahighdegreeofautomationdevices.Theadvantagesofautomaticdoffingmachineissuitableformobileuse.
Keywords:
Textileindustry;
Doffer;
Automation;
Mobileautomaticdoffer
第一章概述
1.1纺织工业发展概况
近年来我国纺织品出口的利润空间逐步缩小，目前大约为2%～3%。
加之棉花等原料价格上涨、能源短缺，逐步冲抵了劳动力成本的优势。
伴随社会的高速发展，人们对高品质纺织品需求不断增加，纺纱企业间竞争的加剧，纺制高档产品的企业逐渐增多，对设备的要求也在提高，为减少半制品在操作、工序间运送等过程中因触摸、摩擦、碰撞等对成纱造成纱疵、毛羽的影响，减少用工，提高生产效率，全自动落纱系统成为未来几年的发展趋势，国外几家生产粗纱机的企业相继开发了自动落纱系统以及自动运输线，包括粗细联，国内企业也在开发了自己的机型，随着用工成本的提高，全自动的带自动落纱的粗纱机现在已经在市场上有了一定的需求，且是未来的发展趋势，在不久的将来必将被纺纱企业广发应用。
环锭细纱机智能落纱车研制成功:
安徽铜陵松宝机械有限公司不久前成功研制出环锭细纱机智能落纱车。
这种智能落纱车实现自动落纱、垂直拔管，能一机服务于多台，是一款极具性价比的环锭纺智能落纱车。
松宝公司研制的环锭纺智能落纱车关键技术是采用自主创新的拔管结构，能将管纱快速连续垂直于锭子拔下，对锭子精度无任何破坏，实现了对光锭杆锭子的自动落纱，攻克了国内外自动落纱装置只能适应铝套管锭子的难题，该项技术在国内外尚无应用先例。
智能落纱车完全取代了人工落纱，一方面能提高生产效率和纱线品质，能将纱线断头率控制在5%以内，有效提高纱线质量;
另一方面大大降低了工人劳动强度。
据统计，我国目前带自动落纱功能的细纱机不足300万锭，其主要原因就是造价过高。
一台进口1008锭自动落纱细纱机售价超过28万元，每锭约合270元;
国内生产的自动落纱细纱机一台也要18万元，每锭约合180元，这么高的价格使不少纺纱企业无力承受。
松宝公司研制的智能落纱车能一机多用，分摊到每锭的成本极其低廉，且该技术还可用于老机改造，使传统环锭细纱机得到更有效发挥。
1.2国内三家公司细纱机短车集体落纱装置
它们是东飞马佐里纺机有限公司的DTM129老机改造型集体落纱机、山西沪晋纺织机械有限公司的HJ538型细纱机、经纬股份有限公司榆次分公司的JWJL+JWJC系列短车集体落纱系统（展示的是样本）。
东飞马佐里纺机有限公司和山西沪晋纺织机械有限公司的短车集体落纱装置形式上和原有集体落纱装置没有多大区别,主要是简化结构。
而经纬股份有限公司榆次分公司的短车集体落纱系统有了较大的变化,它采用人字摆臂拔纱,而用类似电动落纱机的插管小车插管。
后者的结构更为简单,但原本全自动的集体落纱变得不连续了,这落纱、插管、压管的动作,一锭一锭连续进行。
468锭落纱时间约4min。
母机由蓄电池供电,可行走在细纱机各机台之间,当母机与某一台细纱机的车尾连接时,220V电源接通,蓄电池充电,位于落纱小车下部的电缆得电。
当小车离开母机落纱插管时,电缆盘上的电缆退绕,小车返回母机时则电缆卷绕到电缆盘,由于电缆盘设有摩擦式安全离合器,电缆的张力得到控制,可调整卷绕速度。
该机拔纱采用气囊,因此每台落纱小车上还配置一台小型空压机。
图1-1HJ538型纺纱机
1.3国外自动落纱粗纱机特点
上世纪90年代开始各粗纱机生产厂家先后推出了自己的自动落纱型粗纱机有代表性的有德国青泽公司的670RoWeMat、意大利马佐里公司的FT1-D、日本丰田公司的FRD粗纱机用一齐式落纱机等。
2.1德国青泽670RoWeMat
图1-2670RoWeMat型纺纱机
670RoWeMat采用了与粗纱机本身相结合的方式，在锭翼的中部设有分离导轨，车后设有储纱导轨，通过轨道滑车完成空筒管和满纱筒管运输，通过轨道滑车和下龙筋的升降配合完成空筒管和满纱筒管的交换，具体过程为：
一旦达到设定的粗纱长度，粗纱机就会自动关闭。
带有满纱筒管的粗纱机下龙筋向下运动，粗纱被拉断分离。
安装在粗纱机内部的滑车导轨自动对接，载有空筒管的轨道滑车进入锭翼区域开始落纱下龙筋向上运动使满纱筒管悬挂在滑车吊锭上，然后下龙筋向下运动使满纱筒管与锭子分离。
轨道滑车移动半个锭距的长度，这样空通关就正好位于锭子的上方龙筋向上运动使空通关安放在锭子上龙筋再次向下运动，装有满纱筒管的轨道滑车离开锭翼区域。
龙筋回到纺纱位置，滑车轨道分离，粗纱机重新生产。
第二章细纱落纱方式
2.1自动落纱技术分类
两种类型的自动落纱系统国外自动落纱机有两大类：
固定式集体落纱装置和移动式落纱机落纱小车。
每一类型又各有不同型式。
国外集体落纱装置以西德青泽公司的柯威玛特型较为著名,机构也很典型。
此外,瑞士立达公司、美国萨克洛威尔公司。
等也都使用柯威玛特型的集体溶纱机,但有改动。
2.1.1青泽型超长细纱机简介
青泽型超长细纱机,装全自动的柯威玛特型集体落纱机,结构简单,自动化程度高,动作可靠,主要动作如下:
将满纱时,车尾红灯亮,输送带把空筒管送到各锭子下面,钢领板自动落下,主轴停转,导纱板自动翻起,左右两侧人字臂动作,向外倾斜、向上升起内倾、下降,抓持器插入纱管上端,抓持器充气膨胀握住管纱,人字臂升高此时拔下纱管、外倾此时需操作人员按一下电钮,人字臂下降、内倾,将满纱管放在输送带上,抓持器放气缩小、上升使其脱离管纱,管纱被放在输送带上后,输送带移动半个锭距,抓持器对准空筒管下降、充气握持住后随人字臂上升,插在锭子上并压紧,抓持器释放,人字臂上升、内倾复位,开始纺纱,输送带把满纱管送至车尾储纱箱集体落纱机全自动的传动装置和程序控制电气箱全部装在车尾吸棉风箱上面,为全封闭式从以上动作可见最宜用微电子计算机控制青泽型尚未使用微机。
2.1.2国外细纱机倾角集体落纱机系统
国外细纱机倾角集体落纱系统,除青泽公司外其它如意大利的圣乔治公司、日本的丰田公司、法国的阿尔萨斯公司西德的奥格勃公司等。
所用的集体落纱装置大体与柯威玛特型式相似,不再介绍。
这些自动落纱装置都是固定在细纱机上,与细纱机构成一个连续有效的整体。
日本、美国也有采用吊臂移动的落纱方法,也属集体落纱一类,是一种“移动式”的集体落纱国外自动落纱机的另一大类型是移动式,即落纱小车。
移动式落纱机可分单锭落纱与多锭落纱两类，前者是在落纱机沿细纱机导轨行进过程中,逐只拔纱和插管后者则每次落两只以上管纱,逐段进行工作,每段完毕再向前进一段,直到结束。
单锭落纱小车以西德迈耶公司的迈耶式白动落纱机较典型,多锭落纱以日本丰和公司的自动落纱机较典型。
以这两类为例述其特点。
西德迈耶自动落纱系统由一台运载“母机”与两台落纱“子机”组成细纱机车尾地面上铺有钢轨。
运载“母机”携两台落纱机,不落纱时停在钢轨一端“车站”内。
当某台细纱机将要纺满,红色指示灯亮后,落纱工将“母机”开至该台细纱机尾部,经简单操作使母机上的导轨与细纱机的导轨连接。
按动电钮,两台落纱机从左右两侧自“母机”驶到细纱机的导轨上,边前进边落纱播管。
落、纱机相当子机器人,第一只机械手拔纱,并将拔出的管纱放入机内管道,输送到管纱箱内第二只机械手插空管,第三只机械手压一下插好的筒管。
落纱插管速度约每秒一锭。
落纱小车行进至细纱机车头,将最后一只纱落下以后,自动返回车尾运载母机上。
若途中有意外故障,落纱小车自停,故障部位相应的指示灯亮。
细珍机导轨上无需装导电排,因落纱小车下部有一电缆盘,小车前进时,电缆退绕,后退时卷绕,用一摩擦式安全离合器控制电缆张力,保持落纱机与电缆盘间有一速度差异,保证卷退绕电缆的安全这种供电系统从根本上解决了国内落纱机导电排冒火花的问题。
运载母机与细纱机“接轨”时,母机上八针电插头插进细纱机车尾插座内。
电缆带电,母机内蓄电池同时充电。
运载母机使用24伏直流电源驱动一直流电机500瓦,用两个12伏蓄电池串联落纱机上用只交流电机分别供进退、风扇、空压机、输送管纱用。
拔纱方法采用一橡皮气囊,工作时充入压缩空气,同柯威玛特集体落纱方式相似。
落纱小车内有理管机构,摆放空管时不需经过理管工序。
2.1.3迈耶自动落纱机
迈耶自动落纱机属移动式落纱类中单锭落纱,与此相比,日本丰和公司的丰和式落纱机属多锭落纱。
其工作过程与上述迈耶式的准仿,只是每次拔下10只管纱,插10只空管也是“子母型”落纱机,一台运载母机两台落纱尔车构成自动落纱系统。
与迈耶式相异,其母机供电靠架设在车间上空的导电排,采用交流电机落纱方式也不相同.如拔纱器:
不用压幻敌空气,靠钢丝束收紧、放松声三只夹块握持纱着头部,执行动作。
落纱时向480锭约4分钟二因丰和式每次落10锭,
图2-1迈耶自动落纱机
2.2独具特色的圆盘式落纱机
目前我国各地的纺纱厂细纱车间,多采用电动落纱小车或手推小车,笔者曾于1983年和今年两次调查过一些纺织厂的落纱情况,总的印象是小车落纱在我国使用时间较长,各方面也能适合国情,但在自动化程度、8可靠性、使用稳定性方面有待提高。
落纱小车有各种各样,型式不一,以圆盘式落纱小车使用历史最悠久,使用面最广,技术也比较成熟,若经改进,可以充任国产细纱机自动化落纱系统的主要角色
各种落纱小车样式各异,但都具有结构简单、投资少、功耗低效率高等特点,在长期的生产实践中,提高了生产效率减轻了工人劳动强库。
先后试制的有铲刀式、圆盘式、蟹钳式、育脚式、轮带式等,经过实践的考验,到七十年代,优选出圆盘式落纱小车。
长期使用对比淘汰,圆盘式落纱小车依然发挥其作用,说明它确实有其特长。
为了讨论方便,将其机构简述如下,并以au513型电动落纱机为例:
图2-3双圆盘落纱车
1一插管通道，2一拨纱盘，3一预松盘，4一保持机构，5一继电器，一引程开关，7一复位弹簧，8一连杆机构，9一电机。
拔纱机构1用双圆盘式,利用两只不同倾斜角的带齿口的圆盘,前进时与管纱握持并拔起管纱,送至纱袋。
插管机构
装在倒三角形管箱中的空管由螺旋管积极传动,向上通过输管机构,由输管通道经输管嘴插在锭杆上。
剪刀为摆动式双刃剪刀,由减速器传动偏心轮使剪刀往复摆动,剪断纱尾传动用370瓦电机,经减速箱传动行走、输管及剪刀三部件。
36伏三相电源,用双触头电刷与细纱机一导轨上设置导电排接触
2.3细纱机自动落纱需要的功能
图2-2细纱机落纱小车
经过细致的分析研究归纳出细纱自动落纱需要的功能如下：
脱开锭子与筒管的嵌合；
落下满纱管的同时剪断尾纱并留好生头纱；
将满纱管收藏；
插上空纱管并将空纱管整理成相同高度并压好生头纱。
本人设计的细纱自动落纱机，适用于棉纺细纱机满纱后的自动落纱及空纱管的自动插管，其特点为：
（1）该机可以一台落纱机对应多台细纱机，体积小，能够推着在细纱机台间移动，各部分的机构简单、并且从外部就能看到，容易理解和操作。
（2）细纱机安装有轨道，轨道上有齿条，而落纱机上有一齿轮与其啮合传动，这样使落纱过程中的动作协调配合、准确到位，从而提高拔纱插管的可靠性稳定性。
落纱机前进时先预拔，然后落下满纱管，输送到管纱箱内，通过最后锭子后落纱机自动返回，在返回的途中插管，并将筒管整理成相同高度，当返回到起始点时落纱机自动停车，完成整个落纱插管过程，若途中有意外故障，落纱机自动停车，同时故障部位相应的指示灯亮。
（3）动力来源为12V直流电源驱动直流电机，15m长的细纱机自动落纱时间约需要3min，落纱周期约为9min，按每落纱所需纺纱时间4h计，则一个落纱组可以供26台细纱机落纱。
（4）采用夹持辊预松满纱管，然后用落纱辊落纱，因此该机落纱时既不伤害锭子，也不伤害管纱。
（5）不存在机台上有少数锭子需要人工拔管和插管的问题，全台车都可以实现自动落纱和插管。
2.3.1脱开锭子与铜管的联合
细纱机在纺纱过程中为了有效实现卷绕，锭子与纱管之间不能有相对运动，所以细纱管与锭杆之间需要一定的嵌合力，这给落纱造成了一定的难度，在自动落纱时首先需要解决的就是将纱管脱开锭子与筒管的嵌合，为此设计一对拔纱辊，随落纱机一同行进，这对拔纱辊由弹性材料制成，具有一定的摩擦力，两个拔纱辊之间的间距为由上向下及行进方向呈渐缩状。
调整两个拔纱辊之间的最小距离为稍小于纱管上部的尺寸，落纱机前进的同时拔纱辊始终转动，当纱管到达两个拔纱辊之间的最小距离时，拔纱辊的边缘靠摩擦力夹持住纱管的上部，且给纱管的上部一个切向的力F。
该力可以分解为水平的力Fx和垂直向上的力Fy，其中水平的力Fx与落纱机行进方向相抵，只留下垂直向上的力Fy，此力将纱管向上拔起，脱开与锭子的嵌合。
由于在拔纱时，拔纱辊与满纱管上部没有纱的位置接触，并且拔纱力向上，能够避免对锭子和纱的损伤。
2.4双圆盘落纱小车实现自动化
目前国外自动落纱主要采用整体落纱和小车落纱两种方式,大都是靠液压和气动传输,拔纱插管一般为机械手夹持方式,性能可靠但结构都较复杂,制造成本也较高。
我国纺织行业细纱落纱目前使用的是电动落纱小车,较国外产品有其独到之处。
这种落纱小车采用低压电机驱动,利用预松盘和拔纱盘进行落纱,插管利用蜗杆传输,结构简单,造价也较低,且落纱插管成功率高,深受纺纱工人的欢迎因此采用这种方式实现细纱的自动落纱是适合我国国情的。
但不足的是目前各纺织厂使用的电动落纱车仍摆脱不了手工操作,无法实现电气机械动作的自动连接，每次落纱时,小车上轨后,先要落纱工人手推连杆使落纱双园盘拖板就位,再扳动电源倒顺开关使小车前进落纱当落纱结束时,要及时切断电源,扳回园盘拖板,然后倒扳开关使小车退回。
回到原位后还要手扳开关断电才能停车。
这样就需要落纱工人紧跟在落纱车后面集中注意力进行操作,稍一疏忽就会发生问题。
针对上述问题,我们对落纱机的结构进行了改进图对拔纱双圆盘拖板的进出采用了新的联动机构,使小车和装在细纱机上的挡铁配合动作用拖板底部装了双圆盘就位保持机构在联杠上装了双圆盘拖板返拉簧。
在电气控制方式上图,采用了继电器和行程开关配合控制的办法。
两只伏继电器和一只行程开关控制落纱车进退,另一接触器和行程开关控制落纱电源。
改进后的落纱车动作过程是
发出落纱信号按下,接触器吸合并自锁,接通落纱电源,继电器得电吸合落纱小车开始前进。
当小车的连杆机构冲过细纱机车尾上装的挡铁时,靠杠杆作用带动落纱双圆盘拖板就位,保持机构锁住拖板,开始正常落纱和插管。
小车落纱结束时,装在细纱机车头的另一挡铁碰开落纱车进出拖板的保持机构,使其失去作用,双圆盘拖板靠装在连杆上的拉簧的力量返回。
随后行程开关
碰到挡铁断开前进继电器并接通退回继电器当落纱小车退回车尾时碰到行程开关断开落纱电源,使小车停在原位。
这样通过机械和电气的配合,革除了紧米的手动操作,落纱时只要发出一个电气信号,就能使全部落纱动作连续自动地完成上述落纱方式,在型细纱机上进行了反复的试验,证明所采用的机构和控制方式是可行的,也是可靠的。
试验表明,只要落纱小车调试得当,落纱插管成功率都能达到手工操作的水平。
如果进一步解决隔纱板和导纱钩的电动翻转问题,采用上述落纱方式就能实现细纱机的全部落纱动作连续化。
第三章方案对比与选择
3.1落纱方案
集体落纱是现代细纱机的重要标志。
从经济性考虑,集体落纱适用于长机,更适用于1200锭以上的超长细纱机。
后者为集体落纱的不断完善构建了平台,两者相辅相成,共同发展。
小车落纱机适用于细纱机短车,它可以采用两台落纱小车固定配置在单台细纱机上,实现全自动落纱。
它也可以两台为一组,为若干台（比如20台,视纺纱支数、锭速、卷装等而定）细纱机落纱,这可以采用人工移动落纱小车,或采用子母机型等实行半自动、自动落纱。
它可以分不同层次、不同技术含量的小车落纱机以满足不同用户的需求,它更适合国情,也适合我们的第三世界客户需求。
我国的电动落纱机采用逐锭连续拔纱和插管是高效、节能的。
但我们应该针对存在的缺陷吸取国外自动小车落纱机的优点、集体落纱的设计理念,在机构原理、自动化、故障显示,甚至小车架构、外形等方面都要进一步改进提高。
打破它几十年变化甚微的状况,更上一层楼,为纺纱新时代作新贡献。
小车落纱机落纱时要实施有定位、有节拍地运行。
如在落纱轨道上固定一贯穿全机的齿条,而小车上有一齿轮与其啮合传动,这样使落纱过程中诸机械手的动作协调配合、准确到位,从而提高拔纱、插管等的可靠性、稳定性。
小车落纱机对管纱要实行先预松,再拔取的方式,避免用管纱表面作为预松、拔取纱的承载面,以免伤害锭子和管纱。
小车落纱机的外形尺寸及工作位的布置应充分考虑不影响细纱机的操作、维护和辅机的工作（如巡回吹吸风机）。
小车落纱机的供电要安全可靠,应避免直接用交流220V供电。
FU221DC型电动落纱机采用直流电动机驱动,24V直流电由细纱机供给,由于它把细纱机的上导轨作为负极,下导轨作为正极,因此取消了原有的槽板和电排,结构较简单。
而OKK自动落纱小车采用12V,容量为25AH的电瓶供电,电瓶有较长的充电周期,方便使用。
现在细纱机配置电动落纱机普遍存在需预拔纱的问题,不仅影响了落纱机的效率,也增加了落纱工的负担。
A513细纱机在最初设计时充分考虑到这个问题,因此A513的车头、车尾上面部分是收窄的,它配电动落纱机时就不需要预拔纱。
我们在设计新型自动小车落纱机时应立足于没有预拔纱。
解决的办法首先是在小车落纱机的设计上,其次也可以考虑细纱机如何作适当改动来适应。
解决现有细纱机短车自动落纱时应尽量不改变原有锭子的结构和筒管。
长车是现代细纱机的另一个重要标志
长车是现代细纱机的一个重要标志,它和集体落纱是相辅相成。
细纱机配置了集体落纱为长机的生存与发展扩展了空间;
而长机、超长机的发展又推动集体落纱的不断改进、提高,使两者更加融为一体,这样的细纱机性价比更好。
据有关资料介绍,立达公司的新型卡摩纺纱机K45采用模块化设计,其机器理念是确保最大程度的可靠性和灵活性,纺纱锭数高达1632锭。
这可谓超长细纱机,它与1200锭的长机相比,车间占地面也影响落纱的效率。
在细纱机短车上配置集体落纱装置,主要用于老机改造解决其自动落纱的问题。
但原有细纱机短车的设计和制造精度是否符合安装集体落纱装置的基本要求,如果不能满足,是否会降低其可靠性、稳定性。
尤其是为了满足用户的较低投入进行改造的需要,制造商可能采用简化结构、改变元器件配置等措施,来降低制造成本,这样就可能会降低产品性能,降低可靠性。
鉴于以上分析,我认为为解决用户细纱机短车自动落纱问题,采用集体落纱及其他方案应更深入全面地考虑。
国产细纱机长机集体落纱装置不断改进：
目前国内有十余家公司生产配集体落纱装置的细纱机长机,这些年经过不断改进,国产长机和集体落纱装置日趋成熟。
据介绍本届展览会经纬榆次分公司展出的J
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