对大雅浆纱机改造的探讨与实践

一、   大雅TAYA-500型浆纱机的主传动形式
TAYA-500型浆纱机的主传动形式为交流VS电机加电磁滑差离合器形式。电机功率为15KW，调速比为1：40，调速范围为2~80m/min。并且通过齿轮箱分三路传动：一路传动拖引棍来牵引经纱；另一路通过PIV传动烘筒并带动边轴，来传动引纱辊、上浆辊，同时引纱辊和上浆辊间另加PIV无极变速器，以调整引纱辊与上浆辊的速度，从而调节引纱张力；第三路自齿轮箱直接传动到卷绕PIV无极变速器，通过齿轮式离合器直接传动来卷绕织轴。整机经纱张力的调节分别由PIV无极变速器和锥度皮带轮（炮轴）调节来实现.

二、   大雅TAYA-500型浆纱机主要存在的问题
 
（1）、织轴卷绕采用交流VS电机和PIV无极变速器和气动加压来控制。在目前高速、大卷装、阔幅的发展趋势下，已暴露出许多弱点。尤其是在生产大卷装、低支数的品种时，卷绕张力难以达到要求。造成小轴卷绕松或勒沟等问题。因为原设计中PIV气压拉力小于3kg/cm，而目前实际使用的卷绕张力往往在4~5kg/cm，才能勉强达到工艺的要求。这种长时间的超负荷运转，导致PIV无极变速器内部锥度链盘磨损严重、传动链条伸长、传动轴折断、轴承损坏等，不但造成维修费用的大幅增加，而且日常坏车多，严重影响正常的生产。特别是原装日本产的UG3型PIV进口配件困难，国产零件又无法替代。
 
（2）、传统的边轴（长轴）传动系统，由于存在机械传动误差，以及锥度皮带盘上会因皮带伸长和打滑造成传动滑移。这些机械装置的设计缺陷都会使各张力区的经纱张力不能准确达到设定值，并且调节困难。若进行手工调节则存在两个问题：一是张力调节滞后性大；二是实际调节的效果与挡车工的技术熟练程度和经验相关，人为因素影响大。以上问题的存在都会造成浆纱回潮率、上浆率、伸长率等指标不能达到工艺要求。
 
（3）、通过滑差离合器进行调速，会使大量电能转化为热能白白浪费掉。同时会引起滑差离合器的温度升高，经过热传导使电机温度升高，极易造成电机烧毁或滑差离合器周围的飞花着火，造成安全事故。
 
三、   对大雅TAYA-500型浆纱机改造的思路与方法
 
    经过对以上问题的严密分析，并结合近几年浆纱机的发展状况，以及借鉴兄弟厂家的改造经验。我们同北京海讯通电子技术有限公司合作进行浆纱机改造。
 
1、传统的边轴传动系统改造为较先进的变频调速五单元传动系统。即：织轴卷绕单元、拖引辊传动单元、烘筒传动单元、上浆辊传动单元、引纱辊传动单元。
所用电机均为德国西门子公司伺服电机驱动装置。其中：
    织轴电机型号为：1PH7163 功率为：12KW 配置1：3.2727减速机；
    拖引辊电机型号为：1FT6086 功率为：5.8KW  配置1：20.278进口减速机；烘筒电机型号为： 1FT6086  功率为：5.8KW  配置1：34.76进口减速机；上浆辊电机型号为：1FT6084 功率为：4.6KW  配置1：20.278进口减速机；引纱辊电机型号为：1FT6082 功率为：3.2KW  配置1：20.278进口减速机。并且各电机与其所配置的减速机装配成一体，结构紧凑，传动精密无误差（制造厂商承诺8万小时免维护）。
 
2、经轴退绕部分的改造
    原经轴退绕制动装置是利用气压反馈达到平衡的控制原理制造的，但因其设计原理存在一定缺陷，且由于轴与轴之间退绕时的摩擦力不同及气动信号反馈不准确，经常出现经轴退绕中纱线扭结、缠绕、及经纱松弛现象，直接影响了正常开车。
 
   经过论证，我们认为祖克浆纱机的AB?300经轴退绕装置运行可靠，控制准确。这次改造我们按照祖克浆纱机的气动控制图，原样仿制，充分满足了经轴退绕的要求。
 
3、浆槽部分的改造。
    原浆槽温度控制为手工调控，不能及时监测浆槽温度的变化，难以达到快车、慢车浆液温度的一致性。压浆辊的压浆力为三段加压，跳跃性大。这两项缺陷直接妨碍了上浆的一致性，且极易出现浆斑次布。改造后，浆液加热管送气量的大小由气控比例阀控制，当浆液温度低时，气控阀自动调节蒸汽阀，加大供气量。浆液温度达到设定值后，气控阀自动关小蒸汽阀门，减小蒸汽供气量，从而保证浆液的温度始终保持在设定值。压浆辊的压浆力由三段加压改为利用PLC和模拟量模块及比例阀的线性控制压浆力，达到无级加压，压浆力随车速变化呈线性加压，从而使上浆率不因车速的改变而变化。而且根据工艺要求，结合车速可任意设定所需的压浆力，保证了上浆率的一致性。
4、电子自动化方面的改造如下：
     安装MP370微电脑，通过操作面板可全面显示浆纱机的工艺参数，并可通过面板进行工艺参数的设定及储存。还可通过电脑检测全机各控制点的工艺参数和历史记录，并且有故障在线显示功能。电气操作按钮灵敏、可靠，蜗牛车速为1m/min，爬行车速为：2m/min，最大运行车速为：100m/min。可编程控制器（PLC）能完成对整个浆纱机的逻辑控制功能，如：启、停控制，温度、压力、伸长率、回潮率的控制，通讯控制，各过程量数据采集、设定参数下载等。同时，它也是现场总线的主站。PLC选用西门子公司S7?300系列PLC，选用硬件PID功能模块进行温度控制。具体为：烘筒温度控制采用PID控制PLC信号转换给电磁阀，控制蒸汽自动阀，达到温度自控的要求。压浆辊压力利用PLC和模拟量模块及比例阀的线性控制压浆力达到无级加压，恒定上浆。电气驱动采用西门子最新的“运动控制系统”MASTERDRIVER MC 伺服驱动器和数字伺服电机，变频伺服驱动器直接连接旋转编码器反馈信号，同时通过Profibus DP总线联网，作为现场总线的从站，向PLC传输数据和接收控制信号，调节各单元伺服电机的速度。从而使五单元浆纱机从纱线的退绕、浆槽浸浆、烘房烘干、控制伸长比并按要求的卷绕张力卷绕成织轴，这一工艺过程中都可进行实时调节、控制，实现浆纱工艺过程的高速度、高精度的现代化要求。
 
5、其他浆纱机改造项目如下：
（1）、浆槽液面控制，原为浮球加微动开关装置。现改为UQK?03无触点液面控制器，信号转换装置远离浆槽，避免了蒸汽熏蒸，水污侵蚀，使用中效果良好。
（2）、为提高车速就要加大排潮量，提高烘干效率，所以将原来的一台排潮轴流风机改为两台。
（3）、烘房门全部新制，而且表面做喷塑处理，同时安装时将门抬高1公分，防止积水腐蚀。
（4）、原烘房内的24只209型轴承加大到1515型，同时更换轴承座及烘筒侧堵，增大了轴承的负载承受能力，减少了轴承的故障率。
（5）、各处的电缆线和气动塑料管均穿入到预埋的管路中，端口密封，避免了鼠、虫破坏电缆。
（6）、将原烘房内的各种控制阀移出烘房，与经轴退绕气控装置合并，安装于经轴架侧。防止了气动元件受潮损坏。