喷气织机

6 喷气织机的电子送经与电子卷取技术

作为织造五大运动中的两项送经与卷取,经历了机械送经机械卷取、电子送经机械卷取、电子送经电子卷取的历程。记得笔者2000年初在喷气织机销售过程中,还经常遇到日系织机给客户的配置为电子送经机械卷取的例子。而电子送经与电子卷取随着控制电机技术的发展,作为一种要求相对精密的运动控制系统,也分为不同的类型。与主传动技术类似,也分为异步交流电动机、步进电机与无刷同步电机三代技术。而无刷电机由于可以闭环控制,无转矩脉动属于Zui领先的技术。目前毕加诺、斯密特采用步进电机技术,而舒美特由于在1993年开始就在剑杆织机上把无刷同步电机送经与卷取作为标准配置,结合专利的电子齿轮(电子同步连接器)软件技术,在稀密路控制上处于。从而在真丝、细号棉、色织、宽幅双轴等对送经卷取精度高的领域体现出明显优势,奠定了在剑杆织机领域的全球第一地位。步进电机系统与交流同步电机系统的对比见表1。

表1 步进电机系统与交流同步电机系统的对比

意达喷气织机主轴、送经、卷取三个光电编码器位置与转速闭环反馈,后梁与卷取部位的张力传感器转距闭环反馈,双闭环反馈信号经过电子齿轮送至中央cpu经dsp模块处理。在全数字伺服系统中一般采用光电编码器作为位置反馈信号，根据光电编码盘器在电机转过一圈时产生的脉冲数来对电机进行的定位。在实际应用中，电机与卷取送经装置采用齿轮的连接方式，一旦固定连接后，电机每转一圈产生的机械轴位移量一定。并且，在伺服控制系统中，位置控制通常由上位控制器产生一定频率和个数的脉冲来决定电机的转速和转过的角度，当指令脉冲当量和位置反馈脉冲当量不一致时，就必须采用电子齿轮的方法来进行调节。mythos etec型织机采用2500线光电编码器，由于驱动器内部采用了8倍频技术，其脉冲当量为 360°/20 000＝0.018°,达到每一转20 000分之一的控制精度。而电子齿轮软件经15年左右的不断积累,更趋完善。同时无刷电机的转速范围远大于步进电机,所以纬密范围达到4根/cm～200根/cm,Zui大经纱张力达到2000 kg,远大于步进电机方式的送经卷取。

7 现代喷气织机的气动系统

喷气织机是由喷射具有一定压力的气流进行引纬的,引纬方式不同于有梭织机及其他无梭织机的机械引纬,机械引纬速度受机械运动的限制,速度不能提的很高。如剑杆织机实际引纬率Zui快也只有1500 m/min,引纬频率190幅宽达到750 r/min。而喷气织机的喷嘴喷射气流的动作是经过电子计算机控制电磁阀的开闭运动完成的,更由于喷气织机的主喷嘴已由单喷嘴改为双喷嘴、四喷嘴、六喷嘴、八喷嘴。相对于一定的引纬率、织机转速下,多喷嘴上电磁阀开闭运动的频率可以相应降低。因此，喷气织机主喷嘴喷射气流的喷气引纬频率可大大提高。一般喷气织机的实际引纬率已高达2400 m／min。提高喷气织机的引纬率,除了要解决好主辅喷嘴在计算机控制下电磁阀高频率的开启、闭合技术之外,贮纬器及停止指的停止与释放动作也有了相应的改进与提高。在电子计算机的程序控制下,贮纬器停放纬纱的动作与主喷嘴喷射气流的电磁阀的开启与闭合动作十分协调。

目前喷气织机气动系统的主要特点是:

（1）多色纬,自由混纬,多臂织机的实用引纬达到6色(色织产品),电子大提花喷气织机的实用引纬达到8色(商标产品)。

（2）由于欧洲的专业化生产体系,启动关键件基本来自同一家公司——荷兰的tstrick公司,如主喷嘴、预喷嘴,而控制系统由各分别开发。主喷嘴喷管长度加长,加速度较小,对纬纱的作用力减弱,气流集束性强,长短纤通用。主喷采用电磁销自动调节方式与开度自动调节方式构成纬纱自动到达控制系统。通过快速放气系统形成气夹,减少混纬等待期间的退捻。

（3）主喷嘴与预主喷嘴分段控制,压力可以分别调节,有效减少纬缩及不同纬纱粗细差异较大的情况。

（4）根据空气动力学原理,辅助喷嘴由单孔发展为欧系喷气织机的19孔设计,气流集中度高,可采用低压引纬,辅助喷嘴位置在改变品种时不需要调节,对纬纱的作用力柔和,加速比低,对纬纱单强及强力不匀要求降低,对细号产品的适应能力增强。辅助喷嘴供气罐左右二节分离,通过canbus与dsp控制辅助喷嘴电磁筏的开启时间,响应时间及故障率大为降低。同时优化辅助喷嘴电磁阀、管道等的几何形状及空间布置设计,使得压缩空气消耗量占喷气织机70%以上的辅助喷嘴耗气量大为降低。

（5）储纬器:由于现代喷气织机的入纬率大为提高,尤其是纬纱制动喷气织机要依赖于储纬器的电磁销,所以储纬器与织机的协调尤其重要。目前国际能在高速喷气应用的储纬器制造商仅有iro公司与lgl公司,其适用喷气织机的储纬器入纬率达到3000 m/min。日本喷气的储纬器由织机生产商自己制造。而iro与lgl处于领先位置。其储纬器主要特点:自动分纱、纱圈分离、气动穿纱、带有气圈破裂罩。纱圈分离可减弱喷气对原纱毛羽的要求,同时对花式纱的适应能力提高。气圈破裂罩可减少纬纱的张力波动,而对于储纬部分,尤其重要的是电子纬纱张力自动控制器,即我们形象称为的abs。目前国内喷气的常规运行车速以190 cm幅宽为例大概在720 r/min左右为例,入纬率1400 m/min,每一纬制动时相当与时速近90 km的汽车急刹车。由于喷气是自由端引纬,纬纱承受的张力突变在这个时候发生,存在强力弱环的纬纱断头或弹力纱的纬缩于是随之发生,采用微型线性电机起平缓刹车的电子纬纱张力自动控制器的作用就非常重要。目前iro与lgl都生产出配canbus连接具备实时控制功能的储纬器,目前国内比较热门的课题是家纺产品的多纬入一梭口织造。制造商也开发出了纱架张力位置的张力传感器以探测单根纬纱在纱架与储纬器之间的断头。纬纱到达处的光电管也是一个重要因素。目前有插筘式与筘前式两种,插筘式采用体积测量，而筘前式采用光栅测量,因而前者灵敏度较高，而后者不会对筘造成损伤,维护保养方便。故除色织行业,筘前式已成为主流。但在浙江长丝嵌条产品遇到黑色丝时筘前式灵敏度不够,舒美特经过攻关也解决了此问题。

（6）牵伸喷嘴紧随钢筘可完全省去右侧废边,对弹力产品适应性强,打纬时纬纱被夹持,有更好的右侧布面质量,可与纬纱断头自动修补装置联合使用,但需截筘,适合大批量单一筘幅生产,但国内应用较少。