THKQ型粗細聯輸送系統的主要特點及實際應用

嚴緒東，張 恒，李宏松，丁 峰，周棟梁

（同和紡織機械制造有限公司，江蘇常州 213025）

在紡織企業中，粗紗機至細紗機工序間的粗紗運輸、貯存、領用是一項繁重且復雜的工作。如果生產調度或操作不當，輕則造成粗紗質量不穩定、細紗總體質量下降，重則導致細紗錯號。因此，建立粗細工序間的自動化運輸系統一直是紡織企業所期盼的。隨著科技的發展及我國制造業科技水平的不斷提升，粗細聯技術日益完善，現已成為紡紗企業的福音[1]。目前，同和紡織機械制造有限公司開發的THKQ型粗細聯系統已在山東一鳴紡織有限公司成功應用，成功取代了德國進口粗細聯系統。該系統與同和THC2015型自動落紗粗紗機、同和TH598J集聚紡自動落紗細紗機配套使用，形成了粗細聯合智能紡紗生產線。粗細聯系統實現粗紗、細紗生產過程的自動化與連續化，改善了工作環境，提高生產效率和產品質量，降低勞動強度，節能降耗，節約用工，有效緩解了紡織企業實際的壓力[2]。

1 粗細聯輸送系統的工作原理

在粗紗和細紗工序間建立一條可實現在線監控、信息采集分析、自動控制和連續輸送的物流線路，具體工作流程：粗紗機自動落紗后，與粗細聯輸送系統進行空滿管交換；空滿管交換結束后，滿管粗紗進入空滿管庫等待細紗機調用；擋車工按對應細紗機上的要紗按鈕，將紗庫中對應的滿管粗紗送至細紗機；同時，細紗機上換下的尾紗管退至尾紗暫存庫存放等待清尾紗裝置處理；清尾紗裝置按照規則對尾紗暫存庫中的尾紗進行處理；經過清尾紗裝置處理后的空紗管進入到空滿管庫存放，等待粗紗機需求。

2 粗細聯輸送系統的技術參數

THKQ型粗細聯輸送系統的技術參數見表1。

表1 THKQ型粗細聯輸送系統的技術參數

3 粗細聯輸送系統的主要特點

3.1 換向機構

在傳統的牽引式懸掛輸送系統中，由于輸送線路為閉合回路的形式，載物小車僅沿單一的封閉軌道巡回運行，無需換向。但是對于粗細聯輸送系統而言，由于輸送線路比較復雜，滑車鏈會出現從一條輸送線路轉移到另一條輸送線路的情況，因此需要專門開發設計了一種換向機構，見圖1。該結構由電磁鐵、連桿、彈簧、底板、撥叉、彎軌道、直軌道等組成。電磁鐵得電后，通過推動連桿，連桿帶動撥叉旋轉并壓縮彈簧，實現換向；電磁電失電后，彈簧復位推動連桿，進而帶動撥叉旋轉實現換向。此換向機構在實際應用中效果非常好，達到了預期效果。

圖1 換向機構示意圖

3.2 新型清尾紗裝置

新型清尾紗裝置安裝在尾紗庫與空管庫之間的軌道上，以清除從細紗機上退回的帶有殘紗的粗紗管，清除干凈后將其送至空管庫進行存放待用。新型清尾紗裝置采用“單錠獨立升降”，可根據需要進行組合，可同時在線清理2～12個粗紗管。圖2為8錠清尾紗裝置，該裝置的工作流程是：滑車鏈進入到清尾紗裝置，風機啟動→行程開關開始計數至設定值時，驅動裝置停止運行→尾紗電機上升取尾紗管→尾紗管取下后，尾紗電機向下運行同時作低速旋轉；同時，吸嘴氣缸前伸將吸嘴推至紗管表面→吸嘴在風機產生的負壓作用下將尾紗管表面的尾紗吸入；吸嘴氣缸復位→待尾紗電機運行至設定位置時，由低速退繞變為高速退繞，直至將尾紗管表面的紗清理干凈→紗管表面清理干凈后，尾紗電機運行至刷毛位置并停止運行→待其它尾紗電機都運行至刷毛位置時，尾紗電機高速旋轉→約1 s后，毛刷氣缸和吸嘴氣缸同時前伸將紗管絨帶位置的殘棉吸除→尾紗電機上升將空紗管掛到滑車鏈上的吊錠上→驅動裝置驅動滑車鏈繼續運行，直至整根滑車鏈上的尾紗管全部清理干凈→風機停止，清尾紗裝置停止工作。

圖2 新型清尾紗裝置（8錠）

3.3 紗庫清潔系統

粗細聯輸送系統中的紗庫，一般情況下是集中放置在粗紗機后的導條架上方并且由多條軌道組成，這樣可以充分利用空間，節約資源。但是，軌道上方積花非常嚴重，需要經常清理，費工費時。如果不經常清理，軌道上方的積花會飄落至棉條上，影響粗紗質量。針對這個問題，本研究中開發了一種紗庫清潔系統，該系統對紗庫軌道表面的飛花、粉塵等雜質進行自動清理，降低工人勞動強度，提高工作效率，見圖3。

圖3 紗庫清潔系統

3.4 自動打包系統

清尾紗裝置在對尾紗管清理的同時，會將吸入的紗條破捻，打散放入集棉箱貯存。集棉箱由吸棉風機、箱體及濾網袋組成，如圖4。由于紗條被開松后棉絮呈蓬松狀態，存儲量小，體積大。一般情況下，清尾紗裝置連續運行1個小時就需要人工清空濾網袋。如果不及時清理容易造成擁堵，從而影響清尾紗裝置的正常運行，進而影響粗細輸送系統的運行。將清尾紗裝置與自動打包系統相連接，可以將開松后的棉絮自動吸入該系統，并經擠壓后自動打包，如圖5。一般情況下，一套自動打包系統可以連接4臺清尾紗裝置（8錠）。一個班僅需工人維護一次，極大地降低了工人的勞動強度，提高了工作效率。

圖4 集棉箱

圖5 自動打包系統

4 粗細聯輸送系統的實際應用

4.1 粗細聯配套設備及布局

目前，位于山東省菏澤市鄆城縣的山東一鳴紡織已經建成了粗細聯合智能紡紗生產線。該智能紡紗生產線全部由同和紡織機械制造有限公司提供，包含168錠的THC2015自動落紗粗紗機5臺、1 744錠TH598J集聚紡自動落紗細紗機19臺以及1套粗細聯輸送系統。5臺粗紗機布置在前紡中，粗細聯輸送系統的紗庫放在粗紗機后導條架上方。19臺細紗機并排放置，間距2 300 mm，可過擋車工騎行的電動小車，清尾紗裝置被安裝在絡筒與打包之間的輔房中。

4.2 品種設定操作

粗細聯輸送系統可以通過人機界面設定紗庫各項參數如粗紗機品種、細紗機品種、紗庫品種等，實時檢測粗細聯輸送系統運行的狀態，見圖6。粗細聯輸送系統正常運行前要進行品種設置，根據生產工藝，確定粗紗機、細紗機所紡品種，對應機臺編號進行輸入。一般來說，粗紗品種設置是按粗紗機臺的品種進行編號，不同粗紗機的品種編號不能重復。紗庫品種設置是將所有紗庫中的軌道按系統設置進行編號，并按工藝要求將品種代號輸入至對應的軌道編號。設定完畢后，將系統由手動狀態切換至自動狀態，系統開始運行。

圖6 品種設定界面

4.3 新型清尾紗裝置的使用

清尾紗裝置用于清理細紗機返回來的尾紗管，將粗紗條打成回花并收集回用，裝置如圖2所示。在整個粗細聯輸送系統的運輸過程中，清尾紗裝置的效率影響著整個系統的工作效率。因此，清尾紗裝置的成敗決定了整個系統的成敗。同和紡織機械制造有限公司生產的新型清尾紗裝置（8錠）在山東一鳴紡織有限公司使用，得到了用戶的一致好評。清尾紗裝置的取放管率達到100%，找頭率接近99%，尾紗清除率超過98%，在同行業中處于領先地位。

4.4 存在的問題及改進

從實際使用情況來看，同和紡織機械制造有限公司研發的粗細聯輸送系統整體運行正常，但也存在著個別問題，影響運行效率的發揮。（1）工人操作不熟練導致粗紗空滿管交換因故障暫停后不能及時修復，導致系統運行效率下降；（2）粗紗在運行過程中出現車間飛花影響光電檢測系統，造成滑車鏈走走停停，需要人工處理；（3）由于粗細聯輸送吊錠與粗紗管配合存在問題，有個別掉紗管的現象，導致清尾紗裝置易發生故障，工人未能及時處理，導致系統運行不暢。目前，這些問題通過相關設計以及加強對操作工人的培訓得到解決。

5 結語

通過粗細聯輸送系統在廠家的實際應用，可以近距離感受到粗細聯輸送系統的優勢。采用粗細聯輸送系統可以減輕工人勞動輕度、節約用工，生產效率提高25%以上。粗細聯輸送系統對整個運輸過程所有工藝動作進行整合處理，使工藝管理變得簡單易操作，擋車工稍經培訓，即可上崗操作。此外，廠家可以加強對管理人員和工人的相關培訓工作，讓其了解粗細聯輸送系統特點掌握設備操作和維護要領，此舉對于實現紡紗自動化和提高紡紗質量方面發揮巨大作用。