加快環錠紡細紗機更新改造實現紡紗企業“減員增效”

陰海明,莊 躍,鄒船根

(中國人民解放軍第四八零六廠，浙江 舟山 316000)

加快環錠紡細紗機更新改造實現紡紗企業“減員增效”

陰海明,莊 躍,鄒船根

(中國人民解放軍第四八零六廠，浙江 舟山 316000)

分析了環錠紡細紗機的優勢及其在紡紗領域的重要地位，針對環錠細紗機目前存在的問題，認為必須加快更新與改造步伐，即對使用年久性能差的老機要采取更新方法，對多數仍在使用的細紗機要采取改造方法，提高其自動化與智能化程度，達到節約用工，提高生產效率、提升產品質量與檔次的要求。

環錠紡；細紗機；更新改造；減人增效

環錠細紗機是紡紗的主機設備，在浙江雖然近幾年來新型紡紗的轉杯紡與噴氣渦流紡產能發展較快，但從紡紗生產總量中，用環錠細紗機生產的紗線仍占85%左右份額，用新型紡技術生產的紗線只占15%左右。為什么環錠紡技術能長盛不衰？與新型紡紗技術相比其優勢與劣勢在哪里？近幾年來環錠細紗機技術有哪些進步與創新，今后環錠細紗機應如何改造與升級？本文對環錠細紗機的現狀及改造與升級方向，作以下幾方面的分析探討，旨在為紡紗企業在環錠細紗機更新與技術改造中提供參考。

1 環錠細紗機的技術優勢與劣勢

1.1 環錠細紗機的技術優勢

環錠細紗機在紡紗中應用已有100多年歷史，為什么它能做到長盛不衰，一直處于紡紗中的主導地位，主要它有以下幾方面優勢：

a) 生產品種范圍廣。可紡紗支從9.7～5.8tex(6～100Ne)，國內少數企業在環錠細紗機上已紡出1.94tex(300Ne)，這是新型紡紗無法做到的。

b) 對原料的適用性強。只要纖維長度在25mm以上65mm以下(不含毛紡細紗機)棉、毛、絲、麻的天然纖維及各種化學纖維，均可在環錠細紗機上紡成紗。而新型紡紗中的轉杯紡與噴氣渦流紡，對原料的適用性沒有環錠細紗機廣泛。

c) 用環錠細紗機生產的紗線在單紗斷裂強度、條干均勻度等質量指標也優于新型紡紗。尤其是紗線的斷裂強度比轉杯紡紗要高20%，比噴氣渦流紡紗也要高10%以上。

d) 環錠細紗機通過適當的技術改造可以生產如緊密紡紗、竹節紗、段彩紗及包芯紗等風格各異的新型紗線。能適應針棉織企業開發出各種新型面料。而新型紡的轉杯紡或噴氣渦流紡目前可生產紗線種類，比環錠紡要少得多，如要改造成能生產竹節紗或包芯紗等，其改造投入費用要遠高于環錠紡細紗機。

環錠細紗機以上幾方面優勢是目前各種新型紡技術難以做到的，故其主導地位是不會改變的。

1.2 環錠細紗機目前存在的劣勢

a) 生產效率較低。這是因為環錠細紗機的成紗機理是握持端紡紗，在細紗機上經過牽伸，依靠錠子回轉及鋼領與鋼絲圈加捻后卷繞在紗管上。這就使得紡紗速度受到多種因素的制約，故其生產效率遠遠低于目前的轉杯紡與噴氣渦流紡紗。尤其是20世紀70—80年代生產的A系列細紗機，由于制造的加工精度較低，多數依靠齒輪傳動，關鍵部件(如錠子、羅拉、鋼領、膠輥、膠圈)配置性能均落后于國內外目前生產的高性能部件，更制約其生產效率提高。如目前國外生產的細紗機其錠子設計速度均是2.5萬r/min，實際運行速度也超過2萬r/min，國內生產最先進的細紗機，其錠子設計速度也已超過2萬r/min，實際生產速度均可達到2萬r/min左右。而目前仍在使用的A系列細紗機錠子速度只有1.3萬～1.5萬r/min，前羅拉輸出速度只有20m/min左右，比國內外生產的新一代細紗機生產效率要低30%～50%，因此提高環錠細紗機的生產效率是首要攻關課題。

b) 用工多、能耗高、其加工成本高于新型紡紗。由于環錠紡比新型紡生產工序多，生產效率低、且自動化、智能化程度遠低于新型紡紗。如細紗工序仍采用人工接頭，換粗紗、做清潔工作，及人工落紗等繁重的體力勞動，故在生產一線需用大量工人來維持正常生產。同時因機器生產效率低，用的設備就多，不但使能耗增加，且用工也要增加。以折合18.5tex(32Ne)紗每萬錠用工分析：采用目前最先進的環錠紡自動落紗細紗長機與托盤式自動絡筒機配套等先進裝備，萬錠用工在50人左右如不經改造，仍采用傳統老型號細紗機及常規前紡裝備，每萬錠用工要在100人左右。如與新型紡紗的轉杯紡與噴氣渦流紡比較，在相同產量時環錠紡的用工是新型紡紗的2～3倍。用工多、能耗又高，其工費成本就高，尤其是江浙沿海地區的紡紗企業，盡管工人的工資逐年提高，但招工難留不住工人的矛盾仍十分突出，因此加快對傳統的環錠細紗機更新改造，提高裝備的自動化、智能化程度、實現設備的升級換代，使紡紗企業一線工人擺脫繁重的體力勞動，這是企業大幅度減少用工，緩解招工難與降低工費成本的一項重要途徑。

2 環錠紡細紗機整體實現升級換代的途徑

由于環錠紡細紗存在上述弊端，如何克服弊端實現升級換代來減少用工、降低消耗、提高裝備生產效率，這是紡紗企業領導十分關注的問題，根據筆者對國內紡紗企業的調研與分析認為應走更新與改造兩個途徑。

2.1 更新陳舊細紗機

對使用年久設備陳舊性能落后的環錠細紗機，如20世紀70—80年生產的A系列細紗機要走更新的路子。用目前技術先進、自動化、連續化、智能化程度高的新型細紗機來取代。如目前國內正在推廣使用的帶集體自動落紗多錠細紗機(每臺在1000錠以上)，由于它采用集體自動落紗，自動插管、自動運送紗管等自動化、連續化等操作，不但減輕了落紗工勞動強度，并可減少落紗工2/3左右，其落紗停臺時間也比原人工落紗減少2min，相應提高了生產效率。此外，新型集體自動落紗多錠細紗機，其制造加工精度較高、關鍵零部件配置好，可適應錠子高速運轉，比傳統細紗機的錠子速度提高了10%以上，故使設備效率相應可提高10%。細紗檔車工也由于斷頭率低，設備清潔自動化，巡回路線縮短，可適當擴大看臺。但使用細紗長機由于錠數多，傳動復雜(采用雙向傳動)，羅拉直徑要加粗、故帶來能耗增加、錠間差距增大及品種翻改難度較大等弊端，故目前國內正在推出短機集體自動落紗細紗機(每臺在480～500錠)。它克服使用長機后某些缺陷，在節省用工、提高裝備生產效率方面仍能取得使用集體自動落紗長機效果，正在受到紡紗企業的關注。

2.2 改造使用年限較短的細紗機

對20世紀90年代以后生產的FA系列及128型、129型、1560型等系統細紗機，由于設備制造加工技術比常規細紗機要好，且使用時間尚較短，可以采用適當改造升級途徑，來提高其自動化連續化智能化的程度。目前國內紡紗企業正在采用兩種改造升級方法，一種是采用智能落紗小機，把原來人工落紗改為智能小機自動落紗、自動插管。從已使用企業幾年來使用證明，細紗落紗工可節約1/2左右，落紗工勞動強度也有一定程度減輕，且其改造費用較低、投資回收較快，較適合中小型及經濟實力較弱的企業改造。第二種是在現有細紗機上加裝集體自動落紗與自動插管裝置，取消原人工落紗與人工插管。采用該項技術雖一次性投入費用較高，但可使落紗工的勞動強度降低，并節約落紗工2/3左右，其使用中的穩定性與可靠性要優于智能化落紗小機。

此外，通過更新或改造后的細紗機，還可采用緊密賽絡紡、竹節紗、段彩紗及復合紡紗新技術，使紗線的品種增加檔次提升。總之，通過對現有細紗機的更新與改造與新技術的采用，可以使環錠細紗機的技術水平得到提升，用工多、效率低、加工成本高的問題可得到較大改善。

3 凱靈紡機推出環錠細紗機升級換代方案

“凱靈紡機”是一家軍工企業，生產環錠細紗機20多年，在國內細紗機制造企業中已占有一席之地，并以其制造精良、性能可靠，服務到位受到國內眾多用戶贊譽，與國內紡紗企業建立了相互信賴、依存的兄弟關系。近幾年來為了幫助企業減少用工，提升產品檔次，增加盈利空間，該公司相繼開發了ZJ1618型與1506型集體落紗細紗機并推出老機改造技術升級的多種方案，可供紡紗企業根據產品定位與經濟實力的不同來選用。

3.1 全新ZJ1618型集體落紗細紗短機

根據當前國內環錠細紗機的發展趨勢，緊跟國際先進技術、市場需求等現狀，旨在解決國內中小棉紡企業普遍面臨的勞動力短缺困境，滿足用戶節約用工、產品結構轉向多纖維混紡等差異化品種的需求，而開發的最新一代細紗機。該機每臺安裝錠數500枚左右，并根據用戶紡紗的具體要求，可配備單錠檢測系統，全電子牽伸系統等新技術。

a) 帶全電子牽伸技術的細紗機，代表了細紗機的一種發展及應用的新方向。其主要優點是在更換品種時無需更換齒輪，工藝調整方便，輕松實現竹節紗等花式紗線產品的生產，工藝適應性強，適合多品種小批量快速化生產。由于目前中小紡織企業，主要以來料加工，訂單式生產為主，其特點是工藝翻改頻繁，批量大小不等，生產季節性強，時間緊迫。而ZJ1618型細紗機恰恰解決了這一點，非常切合中小紡織企業的生產應用特點。

單錠自動檢測系統的運用，對減少細紗擋車用工人數，節省原料，降低紡紗成本，保證紗線質量，提高勞動生產率等方面進行了革命性的提高。該系統的自檢模塊的應用可省掉工人工作中最費時的“斷頭巡查”工作，由斷頭檢測系統快速定位斷頭位置，及時人工補頭，使工人的巡車效率提高90%以上；還可以隨時發現弱捻錠子，病態錠子，可對錠子做到即時檢修和保養，保證紗線質量指標；斷頭停喂模塊可以在檢測到斷頭時，及時停喂粗紗，消除牽伸部分纖維繞花及飛花現象，可減少原料浪費及各種紗疵產生。

b) ZJ1618型集體落紗細紗短機相比較于目前國內主流的帶集體落紗的細紗長機，在電氣控制、變頻傳動、伺服驅動等新技術上配置基本一致，保證了細紗機紡紗的自動化、智能化水準。由于在錠數上的控制，故機架與牽伸部件變形小，穩定性高，保證了紡紗紗線的品質；同時，隨著錠數的減少，避免了集體落紗裝置在長機上出現的各種弊端，如由于長向件累積變形造成的氣架梁變形、長軸變形而導致的插拔管位置不到位；由于塑料凸盤熱脹變形造成導軌凸盤定位不準，導軌變形易爆管；鋼領板縱向易走位，三心不同位，使紗線斷頭、毛羽增多等等問題。由于ZJ1618型集體落紗細紗機克服了集體落紗細紗長機的缺陷，使集體自動落紗時穩定性提高，故障率降低，減輕了日常的維護保養工作量，同時由于機器制造精度高，關鍵部件配置好，運轉時穩定性好，斷頭率少，能適應高速運轉。公司在試驗樣機上紡純棉7.9tex(50s)紗時，錠子速度達到1.91萬r/min以上，在浙江沈吉紡織公司生產黏纖14.8tex(40s)紗時，錠子速度也達到1.75萬r/min以上，且斷頭率很低。其生產效率要比目前常規細紗機提高15%左右。目前ZJ1618型細紗機已批量生產，在浙江華飛，浙江沈吉紡織公司及省外多家企業使用，反映普遍良好。尤其是紡出的成紗質量達到較高水平，如某廠紡純棉精梳18.5tex精梳紗時，條干均勻度變異系數達到11.2%，千米粗節數，斷頭率少于10根，均處于國內細紗機的領先水平。由于J1618型細紗機錠數適中，運轉穩定、可靠，功能先進，將成為國內細紗機一個重點發展產品。

3.2 現有老機改造方案

進入21世紀以來國內紡紗行業的快速發展，紡織企業紛紛上馬，但在投產之初受制于資金的制約，大都選擇價格較低的老一代細紗機，而當前隨著紡紗技術的不斷發展，市場的風云變幻，勞動成本的逐年提高，紗線市場需求品質要求提高，使中小企業面臨比較嚴峻的形勢，不得不加快更新改造設備的步伐，而目前中小企業又不像大型企業擁有雄厚的技術與資金投入，只能寄希望于采用既經濟又實惠的在役的老機改造方案。

目前，在使用的兩種形式的老機改造方案：第一種是加裝集體自動落紗系統的整體改造，第二種是智能落紗小車。公司通過對使用兩種改造方案的實際應用情況的調研與比較分析，認為第一種改造方案是目前比較完整可靠的改造方案，它比使用小機落紗其優勢如下。

a) 整體改造不是單純的機構裝置的疊加，而是從電氣控制、專件配置、機構調整等多方面的系統地整體提升。相比較于采用落紗小車來講，不僅使老機增加新功能，也對細紗機紡紗工藝進行優化，讓老機徹底涅槃重生，是細紗機的整體性價比提升。

b) 整體改造機單臺落紗時間短，落紗時間可以控制在4min左右；比落紗小車節省了另外的落紗前整理紗管、小車定位等等的附加人工準備工作。

c) 整體改造機不需要配備落紗工，落紗開車留頭率高，開車時的少數斷頭可以由擋車工輕松補接齊，不需要再配備落紗操作工、開車生頭工，落紗用工比使用落紗小機要少。

d) 由于設備整體改造，淘汰了老式光桿錠子，采用鋁套管錠子，紗管靠錠子貓眼定位，在后期落紗過程中拔紗容易不會損傷錠子、紗管，紗穗表面無損傷，對集體落紗拔紗器損傷少，拔紗氣囊等易損件使用周期長，減少維護保養成本。

e) 整體改造，是單臺獨立改造，對多機臺的現場紡紗生產無影響；改變一臺落紗小車要承擔多臺車落紗工作，避免出現一旦一臺落紗小車出現落紗故障，造成后續多臺車滿紗而停車等待落紗，增加現場管理難度，影響產量的現象發生。

f) 就目前技術條件看，整體改造技術成熟，設備機構簡單、穩定性高，操作簡單，一學就會，可操作性強，保養維修技術難度小，維護保養成本低，對紡織廠的使用、維修、保養等相關人員要求不高。不會像落紗小車那樣本身維護保養成本高，一旦出現故障，一般中小紡紗廠很難維修，必須專門的技術人員來進行維修。

通過分析，從企業升級改造的整體產能提升、降低生產成本，保持長期經濟效益等方面來講，整體改造雖然在前期的改造成本投入上相對較高，但是改造效果好，后期維護投入少。

4 結 語

環錠細紗機是紡紗主機，長期來在紡紗領域處于主導地位，但由于其歷史悠久，目前在使用的多種型號細紗機，技術性能與裝備的自動化智能化程度差異較大。隨著紡紗技術的不斷發展，尤其是各種新型紡紗技術的推廣應用，使傳統的環錠紡細紗機，生產效率低，手工操作比重大用工多等缺陷更加凸現。因此用各種紡紗新技術來改造傳統環錠細紗機提升裝備水平，才能適應當前紡紗企業，減員增效，提升紗線品質檔次的需要。浙江凱靈紡機根據20多年來制造環錠細紗機的經驗，成功開發出ZJ1618型帶自動落紗細紗機，具有制造精度高、功能多、普遍運轉性能好的優點，是一款紡紗企業老機更新改造的理想機型。同時根據紡紗企業的不同要求推出了多種老型號細紗機的改造方案。通過不同層次的更新改造能使環錠細紗機面貌煥然一新。

[1] 章友鶴，成建林，畢大明，等.國內外紡紗設備及技術發展的四大亮點：2014年中國國際紡機展暨ITMA亞洲展覽會的紡紗機械評析[J].紡織導報，2014(8)：45-53.

[2] 畢大明，章友鶴，趙連英，等.8項技術助紡紗企業“機器換人”[N].中國紡織報，2015-02-10.

[3] 章友鶴，趙連英.環錠細紗機的技術進步與創新[J].紡織導報，2015(1)：52-57.

[4] 莊 躍.凱靈紡機在當前市場中的解決方案[C]//2014年“凱靈杯”浙江省紡紗企業減少用工提升產品檔次新技術推介及經驗交流會論文集,2014:18-22.

(責任編輯：許惠兒)

Accelerating Renovation and Transformation of Ring Spinning Machine and Achieving “Decrease in Labor Force and Increase in Effects” of Textile Enterprises

YINHaiming,ZHUANGYue,ZOUChuangen

(NO. 4806 Factor of PLA, Zhoushan 316000, China)

This paper analyzes advantages of ring spinning machine and its important position in spinning field. Aiming at current problems of ring spinning machine, it is required to accelerate renovation and transformation of ring spinning machine. It is necessary to adopt new methods for old machines with poor properties, reform spinning machines, boost automation and intelligence degree and reach the requirement of saving labor force, improving production efficiency, enhancing product quality and grade.

ring spinning; spinning machine; renovation and transformation; decrease in labor force and increase in effects

2015-01-18

陰海明(1958-)，男，浙江舟山人，高級經濟師，主要從事環錠細紗機的研發與改造。

TS203.23

B

1009-265X(2015)03-0043-04