現(xiàn)代噴氣織機(jī)以其高速度、高質(zhì)量、高效率和高自動化監(jiān)控水平的“四高”特點,成為無梭織機(jī)中發(fā)展最快的機(jī)型,也成為了紡織企業(yè)擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模的首選機(jī)型。因選型需要,我們針對目前市場上的日本豐田JAT710和津田駒ZAX-N,比利時畢加OMNI-plus和意大利舒美特Mythos-TEC4種型號的噴氣織機(jī)進(jìn)行了調(diào)研,通過與制造商的技術(shù)交流,并實地參觀了一些使用廠家(ZAX-N剛生產(chǎn),國內(nèi)還沒有用戶,只在展覽會上看到,國內(nèi)廠家使用的是ZAX-e),了解了這4種噴氣織機(jī)的性能特點。根據(jù)它們共有的功能和各自特有的性能,總結(jié)了現(xiàn)代噴氣織機(jī)發(fā)展的幾大趨勢。

一、性能特點

1.1開口機(jī)構(gòu)

1.2國產(chǎn)化的必要性與可行性

進(jìn)口緊密紡系統(tǒng)價格昂貴,不及早實現(xiàn)國產(chǎn)化,對國內(nèi)紡織行業(yè)普及使用緊密紡技術(shù)、提高我國紗線品質(zhì)會有極大的阻礙?，F(xiàn)僅以緊密紡牽伸上羅拉裝置部件的國產(chǎn)化作一分析。我公司試制緊密紡牽伸上羅拉裝置,經(jīng)核算國產(chǎn)化1套約120元,與報道的原裝進(jìn)口緊密紡牽伸上羅拉裝置價格相比,成本顯著降低。細(xì)紗上羅拉制造技術(shù)對于國內(nèi)制造商已經(jīng)是一種成熟的技術(shù),4種噴氣織機(jī)均能配置電子多臂開口,一般采用STAUBLI的2861或2871。2871是STAUBLI完全能達(dá)到國際水平,完全能滿足緊密紡的配套要求。因此,這部分國產(chǎn)化是完全可行的。

緊密紡牽伸上羅拉裝置是整套緊密紡裝置中最精密的部件之一,尚有國產(chǎn)化的能力,其他部件更加具備這種能力。因此,緊密紡裝置應(yīng)走國產(chǎn)化的道路,大幅降低成本,加速普及緊密紡技術(shù),推動我國紡織行業(yè)的進(jìn)步。生產(chǎn)的高速型多臂機(jī)。電子多臂省去了繁重的翻改凸輪的工作,能自由地設(shè)定平綜角度,可任意設(shè)定每一緯綜框的運(yùn)動方式,能織造較復(fù)雜的花型組織。

豐田和津田駒都開發(fā)出了各自的電子開口裝置。電子開口與電子多臂相比,在技術(shù)上又進(jìn)一步。電子開口是1臺伺服電動機(jī)控制1頁綜框,它不僅可自由設(shè)定每頁綜框的運(yùn)動方式,還可自由設(shè)定每頁綜框的平綜時間和靜止角,因而大大提高了品種適應(yīng)性。當(dāng)然,電子開口的噴氣織機(jī)價格昂貴,維修保養(yǎng)技術(shù)要求高,運(yùn)行成本也很高。

1.3引緯機(jī)構(gòu)

引緯機(jī)構(gòu)是噴氣織機(jī)中最復(fù)雜的部分。近年來噴氣織機(jī)電子控制技術(shù)進(jìn)步最大的就是引緯控制技術(shù)。為了獲得穩(wěn)定的引緯,各織機(jī)制造商都在引緯機(jī)構(gòu)上作了較大的技術(shù)改進(jìn)。4種噴氣織機(jī)都能達(dá)到8色選緯,但這時由于速度大大降低,再加上特殊異形筘等的使用帶來成本上升的問題,其效益和劍桿織機(jī)相比就無優(yōu)勢可言,所以實際使用中配6色選緯以上的不多見。

儲緯器分普通型和分紗型(強(qiáng)制送紗型)2種。前者紗線緊密排列,后者紗線排列有一定間距,避免了紗線間的相互纏繞,特別適合毛羽長的紗線織造,如羊毛紗等。4種機(jī)型都能配置這2種儲緯器,其中OMNI-plus織機(jī)還有儲緯器自動切換系統(tǒng),當(dāng)某1只儲緯器發(fā)生引緯故障時,就由雙通道自動切換到單通道工作而不需要停車,可提高生產(chǎn)效率。

現(xiàn)代噴氣織機(jī)的速度越來越高,入緯率相應(yīng)越來越高。在這種情況下,加裝輔助主噴嘴變得很有必要。輔助主噴嘴的作用是:引緯時使紗在較低的氣壓下進(jìn)行加速,減少了對緯紗的損傷,即使在超高速或?qū)挿椩斓热菀自斐删暭嗀?fù)擔(dān)的條件下,也可以實現(xiàn)減少斷緯的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。JAT710和ZAX-N的輔助主噴嘴為串聯(lián)喇叭型,這種結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了低壓狀態(tài)下的高推進(jìn)力投緯。OMNI-plus使用了“單元式引緯系統(tǒng)”,這是指它的主噴嘴、輔助主噴嘴、儲緯器等是完全模塊化的,可以隨時增減它們的數(shù)量且操作十分簡單,同時維修也很方便,今后升級為多色選緯也不再麻煩。

4種機(jī)型都有緯紗制動裝置。OMNI-plus上稱為“程式緯紗張力控制器”,JAT710上簡稱“ABS”,ZAX-N上簡稱“WBS”,Mythos-TEC上稱為“電子控制式緯紗張力裝置”。這些緯紗制動裝置的原理基本相同,都是在引緯結(jié)束時把緯紗的速度降下來,降低了突然停止時巨大的瞬時張力,從而減少了斷緯的機(jī)率。這種裝置在織機(jī)車速較高(800

r/min)和寬幅織機(jī)上的效果明顯,特別是使用的緯紗強(qiáng)力較低時效果更加顯著。

為了降低耗氣量,每個副噴電磁閥控制的副噴嘴數(shù)量相對減少了,Mythos-TEC和OMNI-plus1個副噴閥控制2個副噴嘴。JAT710上安裝了豐田織機(jī)最新研制出的小型高靈敏度電磁閥,它的閥腔容積比原來減少了85%,電消耗降低了15%,而反應(yīng)時間縮短了50%,壓縮空氣消耗量比JAT500下降了40%。ZAX-N的副噴閥安裝最為方便,為卡式安裝,不用螺絲固定,極大的方便了維修保養(yǎng),它是節(jié)能設(shè)計的集流腔一體型電磁閥,不但省氣,在超高速時也能穩(wěn)定引緯。

探緯器是保證坯布質(zhì)量的最重要部件。以前歐洲噴氣織機(jī)上的探緯器都是插入式的,它的優(yōu)點是靈敏度高,織造長絲也能勝任,缺點是價格高且易損壞鋼筘,這使得運(yùn)行成本大大提高。為了提高織機(jī)的競爭力,現(xiàn)在Mythos-TEC和OMNI-plus的探緯器都改為筘前式,和JAT710、ZAX-e/ZAX-N的一樣。ZAX系列的織機(jī)除了一般的雙眼探緯器,還有三眼探緯器可供選擇,便于色紗探測,特別適用于黑色紗。

4種織機(jī)都有拉伸噴嘴可供選用。拉伸噴嘴的作用是防止紗線出梭口時產(chǎn)生回彈從而減少出口處的緯縮疵點,尤其是織造彈力緯紗的效果更好。拉伸噴嘴有截筘式和非截筘式,截筘式拉伸噴嘴的效果要大大好于非截筘式的,但它帶來了鋼筘只能用于一種門幅的缺點。

絞邊裝置過去為機(jī)械行星式或紗羅式,現(xiàn)在已發(fā)展為電子行星絞邊、電子旋轉(zhuǎn)絞邊和電子紗羅絞邊。JAT710和OMNI-plus配置了電子行星絞邊,Mythos-TEC配置了電子旋轉(zhuǎn)絞邊。電子行星絞邊和電子旋轉(zhuǎn)絞邊都用電腦控制,由獨(dú)立的伺服電動機(jī)驅(qū)動,可自由設(shè)定開口時間,能即時查看效果,簡化了機(jī)械式復(fù)雜的調(diào)整過程。電子式的絞邊維修保養(yǎng)也相對要簡單方便。

為了滿足客戶要求生產(chǎn)光邊坯布的要求,4家織機(jī)廠商都開發(fā)出了各自的折入邊裝置。折入邊裝置能把毛邊織進(jìn)邊組織,以達(dá)到像有梭織機(jī)一樣的光邊效果。折入邊有氣動式和有機(jī)械式,安裝和操作難易程度各不一樣,其中ZAX-N的折入邊裝置比較小巧,沒有任何機(jī)械動作,靠壓縮空氣把毛邊吹入邊組織,安裝也非常方便。

1.4打緯機(jī)構(gòu)

打緯機(jī)構(gòu)分為:連桿打緯和共軛凸輪打緯。JAT710和ZAX-N采用四連桿打緯機(jī)構(gòu)(280cm門幅以上采用六連桿打緯機(jī)構(gòu)),而Mythos-TEC和OMNI-plus采用共軛凸輪打緯機(jī)構(gòu)。在相同的打緯動程和速度下,共軛凸輪的打緯力要大于連桿打緯,這也體現(xiàn)在Mythos-TEC和OMNI-plus織機(jī)所能織造的織物覆蓋系數(shù)要大于JAT710和ZAX-N。共軛凸輪打緯機(jī)構(gòu)還有一個優(yōu)點,就是它有長達(dá)200°～250°的筘座絕對靜止角度,能提供最大的緯紗飛行角。有充裕的緯紗飛行時間就可以提高引緯的成功率。

為了在打緯時獲得良好的平衡性,達(dá)到高速低振的效果,JAT710和ZAX-N都加裝了平衡塊并提高了打緯桿的剛性。

1.5送經(jīng)機(jī)構(gòu)

4種噴氣織機(jī)都為連續(xù)式電子送經(jīng)。根據(jù)織造的需要,可以選擇積極式后梁或消極式后梁。一般噴氣織機(jī)的送經(jīng)張力測量都利用位于后梁下面的傳感器或位于經(jīng)紗下面的傳感器,但Mythos-TEC織機(jī)在織口下面還有張力傳感器,通過即時探測到布面張力變化來調(diào)整送經(jīng)量,所以其張力測量更精確,送經(jīng)精度也更高。

松經(jīng)桿是帶動后梁擺動來補(bǔ)償經(jīng)紗張力的,4種織機(jī)也都有此功能,但從調(diào)節(jié)的方便來看,Mythos-TEC和OMNI-PLUS比JAT710和ZAX-N要方便,特別是在上好織軸以后。此外,Mythos-TEC還有可選購的電子后梁,它是利用伺服電動機(jī)來帶動后梁,松經(jīng)時間和松經(jīng)量,可自由設(shè)定,完全由電腦控制。

1.6卷取機(jī)構(gòu)

4種噴氣織機(jī)的卷取都已由以前的機(jī)械式發(fā)展為現(xiàn)在的電子式,這也是變頻技術(shù)的發(fā)展帶來的織機(jī)技術(shù)進(jìn)步。電子卷取相對于機(jī)械卷取,其優(yōu)點顯而易見。一是卷取精度提高了。二是緯密變化時不必再更換緯牙,省去了配備成百上千的緯牙。三是可以在織造中變換緯密,這一點對于織造混緯織物和提花織物是很有利的。豐田JAT710的電子卷取緯密變換可達(dá)100段。四是可以和電子送經(jīng)聯(lián)動,在解決停車檔問題時可以進(jìn)行卷取量和送經(jīng)量的補(bǔ)正,相對以前只能進(jìn)行送經(jīng)量補(bǔ)正,有了電子卷取調(diào)節(jié)就更有效了。

二、4種噴氣織機(jī)特點

2.1比利時畢加諾OMN1-plus

OMNI-plus的傳動系統(tǒng)是比較先進(jìn)的,它采用全電子調(diào)速的SUMO電動機(jī),具有發(fā)熱量低、啟動力矩大、效率高的特點,通過軟件可以實現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)中變車速。該織機(jī)全機(jī)沒有傳動皮帶,沒有電磁離合器和剎車盤,齒輪數(shù)只有OMNI的三分之一,因此降低了能耗,節(jié)省了維修保養(yǎng)的開支。

另外,OMNI-plus是根據(jù)人體工程學(xué)設(shè)計的,在4種織機(jī)中,它的高度是最低的,這為擋車工的操作帶來了極大的方便。

OMNI-plus還有快速更換品種系統(tǒng),織機(jī)采用分離式墻板,后半部分可以上好軸后在30min內(nèi)1個人獨(dú)立完成品種更換,大大提高了效率。當(dāng)然,這種分離式墻板的織機(jī)需要更大的投資。

2.2日本津田駒ZAX-N

ZAX-N是日本津田駒公司新研發(fā)的噴氣織機(jī),它的最大特點是易操作性和高度自動化。

ZAX-N的操作面板是彩色圖解顯示觸摸屏iT鍵盤,織機(jī)有關(guān)的功能部位都以圖案方式顯示,觸摸相關(guān)的圖案就出現(xiàn)相關(guān)的織機(jī)信息或輸入界面,操作十分簡單明了。ZAX-N的高度自動化是用它的導(dǎo)航功能實現(xiàn)的。它的調(diào)整導(dǎo)航功能可以針對織物條件和織機(jī)規(guī)格自動設(shè)定最佳數(shù)據(jù)以及各種壓力設(shè)定和機(jī)械設(shè)定推薦值;織造導(dǎo)航功能可對織機(jī)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視,引導(dǎo)使用最佳織造條件;自動巡航功能可以針對不斷變化的緯紗飛行狀態(tài)對織機(jī)設(shè)定條件進(jìn)行自動調(diào)整;自我導(dǎo)航功能可以進(jìn)行自我診斷并顯示維修信息;跟蹤導(dǎo)航功能將解決問題的許多調(diào)整項目放在一個操作接口上,這樣就可以不用到多個界面去調(diào)整參數(shù)了;還有織造建議,它可為織造各種織物的關(guān)鍵專有技術(shù)提供準(zhǔn)確的建議。此外,ZAX-N還具有強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能。

2.3日本豐田JAT710

豐田JAT710的異種紗支投緯裝置可以織造屬于劍桿織機(jī)領(lǐng)域的織物。該裝置不但每次投緯主噴嘴壓力可調(diào),副噴嘴也可進(jìn)行高、低壓力2段切換,使得同時織造的緯紗的支數(shù)差異可達(dá)12倍。

JAT710的網(wǎng)絡(luò)功能十分強(qiáng)大。通過TMS(豐

田監(jiān)控系統(tǒng)),織機(jī)之間、織機(jī)和用戶電腦之間可以進(jìn)行雙向通信,實現(xiàn)了在任意1臺織機(jī)上訪問其他的織機(jī)和電腦,在電腦上訪問任意1臺織機(jī),即使沒有記憶卡也可以進(jìn)行機(jī)臺之間的數(shù)據(jù)更新。數(shù)據(jù)采集是它的另一個強(qiáng)項,利用電子表格軟件可以輕松地進(jìn)行各織機(jī)的數(shù)據(jù)匯總、圖表分析,并生成生產(chǎn)報表,這對于一個企業(yè)的現(xiàn)代化管理是不可或缺的。

2.4意大利舒美特Mythos-TEC

舒美特以前是以生產(chǎn)劍桿織機(jī)而聞名的,近些年開始生產(chǎn)噴氣織機(jī),雖然起步晚,但大有后來居上之勢。它的噴氣織機(jī)不斷在改進(jìn),每一個新型號推出都有重大進(jìn)步,現(xiàn)在的Mythos-TEC是一臺優(yōu)秀的織機(jī)。它的品種適應(yīng)性很廣,我們在調(diào)研中也證實了這一點。Mythos-TEC的高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)和極好的靜動平衡性使得在織造厚重織物時振動極小,它的出色的引緯系統(tǒng)在很低的氣壓下也能實現(xiàn)正常引緯。自我診斷系統(tǒng)是它另一個優(yōu)勢,大量的探測點加上先進(jìn)的軟件,能即時準(zhǔn)確給出維護(hù)工作指令,減輕保全保養(yǎng)的工作量。

三、現(xiàn)代噴氣織機(jī)的發(fā)展趨勢

從4種噴氣織機(jī)的功能改進(jìn)和各自的獨(dú)特功能來看,現(xiàn)代噴氣織機(jī)正朝著以下幾個方面發(fā)展。

3.1高速低振動

從現(xiàn)在的噴氣織機(jī)可以看出,在尋求提高入緯率方面有2條途徑,一是提高車速,如190cm門幅噴氣織機(jī)入緯率達(dá)到了2000～2500m/min,甚至可以到3200m/min;二是增加門幅,現(xiàn)有的噴氣織機(jī)門幅寬的已經(jīng)超過了4m。入緯率的提高使得產(chǎn)量大大提高。噴氣織機(jī)的高速化與現(xiàn)代電子控制技術(shù)的發(fā)展、高速凸輪和高速多臂的出現(xiàn)以及新型材料的選用是分不開的。超高速必然帶來大振動,所以降低振動也成為大家關(guān)注的重點。

織機(jī)生產(chǎn)廠家紛紛在降低振動上動足了腦筋,特別是亞洲機(jī)型,采用了強(qiáng)韌的機(jī)架并在機(jī)架上安裝了平衡塊,提高了打緯軸的剛性,甚至還開發(fā)了防振底座。這些措施使新機(jī)型的抗振性得到顯著增強(qiáng)。隨著車速的提高,加強(qiáng)抗振性的研究還會繼續(xù)深入下去。只有高速低振,才能織出高品質(zhì)的織物。

3.2智能化

計算機(jī)技術(shù)在噴氣織機(jī)上的成功應(yīng)用,大大推進(jìn)了噴氣織機(jī)智能化的進(jìn)程。智能化已成為現(xiàn)代噴氣織機(jī)技術(shù)進(jìn)步的重要標(biāo)志。噴氣織機(jī)的智能化包括自我診斷、自動控制、自動監(jiān)控、自動設(shè)定參數(shù)和自動潤滑等技術(shù)。已有的技術(shù)有電子卷取、電子送經(jīng)、電子選緯、電子絞邊、電子多臂、電子開口、電子提花、緯紗斷頭自動修補(bǔ)、儲緯器自動切換、自動對織口和自動防開車檔裝置等,這些技術(shù)的運(yùn)用不僅大大提高了織機(jī)的可靠性和易操作性,而且大大降低了維修的難度和操作的勞動強(qiáng)度,加上智能的人機(jī)對話,使得當(dāng)今的噴氣織機(jī)即使是一般專業(yè)人員也能熟練操作。

隨著計算機(jī)技術(shù)的突飛猛進(jìn),噴氣織機(jī)的智能化還將得到進(jìn)一步發(fā)展,今后出現(xiàn)無人化的織造車間也并非神話。

3.3網(wǎng)絡(luò)化

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在噴氣織機(jī)上的充分應(yīng)用,帶來了管理上的巨大便利。通過織機(jī)之間,織機(jī)與電腦之間,電腦和因特網(wǎng)之間的聯(lián)接,可以方便地采集生產(chǎn)數(shù)據(jù)并制作成圖表或報表,并在辦公室監(jiān)控織機(jī)設(shè)定運(yùn)行參數(shù),可以方便地查詢零部件并下訂單,可以足不出戶的讓織機(jī)制造商進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷或提供技術(shù)支持等。這一切在織造廠將越來越多的成為現(xiàn)實。

3.4品種適應(yīng)性擴(kuò)大

現(xiàn)代噴氣織機(jī)在品種適應(yīng)性上已有了很大提高,這不僅體現(xiàn)在所使用的紗線種類和支數(shù)上,而且還體現(xiàn)在它的織造范圍上。除了用傳統(tǒng)的棉、毛、絲、麻,還可用化纖長絲、彈力紗、玻璃纖維等新型纖維進(jìn)行織造。單就棉紗來講,參數(shù)從6支到130多支都可以進(jìn)行織造。在織造范圍上,利用標(biāo)準(zhǔn)配置和選購裝置可以織造緯密從3.3根/英寸左右到500根/英寸左右的織物。織物的平方米質(zhì)量可達(dá)800g左右?？椢锏幕ㄉM織也可變化多端,多層織物、異支織物、多色變緯密織物等都能實現(xiàn)織造。高速大提花噴氣織機(jī)逐步出現(xiàn),進(jìn)一步拓寬了噴氣織機(jī)的適織范圍,增強(qiáng)了競爭能力。

3.5節(jié)能

各噴氣織機(jī)制造商在推出新一代織機(jī)時,都不約而同地采用新技術(shù)來降低壓縮空氣消耗和電力的消耗,例如采用高效小型的電磁閥和錐型噴嘴,每個電磁閥控制的噴嘴數(shù)量減少,輔助噴嘴電磁閥直接安裝在儲氣罐上縮短空氣輸送途徑等;新型的變頻調(diào)速電動機(jī),相比前代產(chǎn)品都有了不同程度的節(jié)能,這些都能有效的為客戶降低生產(chǎn)成本?，F(xiàn)在用戶在噴氣織機(jī)選型時,節(jié)能是考慮的一大因素。

四、結(jié)論

通過對噴氣織機(jī)性能特點的分析比較,由于噴氣織機(jī)具有高速度、高質(zhì)量、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、多品種適應(yīng)性等優(yōu)點,從而提高了其在產(chǎn)品品質(zhì)。