胡 曼，计万平

(武汉裕大华纺织服装集团有限公司，武汉 430080)

0 引言

随着市场对纱线质量要求的不断提升，促进了棉纺织工业的技术进步，倒逼络筒机向着高速、高效、节能、自动化和智能化快速发展。我公司从2011年开始引进并使用赐来福公司AUTOCONER X5型自动络筒机(以下简称“X5络筒机”)，该设备机、电、仪、气高度一体化、性能稳定，生产效率和纺纱质量大幅提高，为络筒生产带来了较高的效益，改变了公司用工多、劳动强度大、生产效率低的局面，打造出高水平和高质量产品的新格局。

1 X5络筒机结构和维护

1.1 结构

1.1.1 X5络筒机是德国欧瑞康赐来福公司在AC338型和AC5型自动络筒机技术上升级的新机型，整机操作和单锭操作更简便，人机界面更人性化；特别是单锭控制使机械结构大幅简化，数字化控制机械运行过程的每个动作；络筒的智能化程度更高、速度更快，新增自动借管、改批启动自动生头等功能；整机故障诊断技术跃上一个新台阶。

1.1.2 该机配备乌斯特公司(USTER)制造的Q3型电子清纱器(以下简称“Q3电清”)和专家系统，实现了单锭控制、在线监测和报警控制等功能，为生产系统的数据分析、产品质量跟踪和把关捉疵等提供了有力的技术支撑。

1.1.3 设备车头平环型进料机物流系统是满管纱的载体，圆形喂入箱(简称“FRF”)顺时针振动使管纱进入管纱翻转器中；翻转器感应管纱并使管纱大头向下准确落到管纱托盘上，完成插纱动作。

1.1.4 每个管纱托盘配备有永久磁铁，便于管纱托盘进行编码；插纱完成后，托盘上的管纱被输送到找头装置KVB；管纱托盘分别进入KVB1和KVB2进行找头并对管纱托盘编码，后吸纱嘴找到头的管纱托盘被编码为S，进入单锭运行；找不到头的管纱托盘被编码为N后，被送往纱管处理中心监视处重新处理，将各类原因造成退绕不畅的管纱退出并送往人工处理。

1.1.5 每个单锭配有4个管纱位置，其中1个是工作管纱，3个是预备管纱；管纱退绕完后，空管随托盘滑出，换新管纱；空管被监视器检测(简称“VC”)确定为空管时，被送往空管提升装置进入空管盒。

1.1.6 接头装置配备标准捻接器，可生产强捻纱、常规纱及混纺纱等系列品种，其捻接强力及外观均可满足质量要求。

1.1.7 纱线张力盘加压采用电磁式，通过张力传感器检测卷绕张力，避免因管纱大小不同而造成退绕张力不同，确保筒纱卷绕张力一致。

1.1.8 机头吸风系统使用变频电机，间歇运行可大幅降低能耗。

1.1.9 通过触摸屏实现人机对话，微型计算机监控系统进行生产数据统计和工艺设置[1]。

1.2 维护要求

良好运行是设备正常生产的基础，其离不开日常的维护、保养和状态维修。X5络筒机是机、电、仪、气高度一体化设备，其机械结构大幅简化，维护方便；无须实行传统的周期维修计划，但要重点做好设备的清洁、专人巡查、揩车和状态维修等工作；否则会对设备的正常运行和产品质量产生严重影响。

1.2.1机台清洁

每次交接班时，值车工应清除锭子回丝；用压缩空气做机台整体清洁，特别是纱线运行通道部位，如：捻接器、张力器、下探纱器、纱线导杆和电清检测槽等要重点清理。

1.2.2专人巡查

1.2.2.1 每天巡查人机对话界面的information菜单，查看整机运行状况，如故障类型、发生频率及部位等，并对相关故障及部位进行检测、维护和维修。如：VC空管检测，FRF喂入插纱，KVB找头等运行状况是否正常，故障排查后对照、跟踪并记录维修相关信息。X5络筒机整机在线信息反馈内容如下。

a) 批生产数据：生产时间/min；监视时间/min；时间跨度/min；机器效率/%；生产质量/kg；落下筒子数；纱线结头/100 km；纱线断头/100 km；NYBE/100 km；清纱器切纱/100 km；NCX/100 km；红灯/%；持续时间(红灯)min；常亮(红/黄)灯min；重复打结次数/%。

b) 批偏质量标准：锭号、效率、电清切割次数、张力断纱次数、红灯、运行时间小于15 min。

c) 产量分析：关闭次数；红灯[持续时间(红灯)min；红灯次数/纱线接头/%；红灯]；黄灯次数；等待次数；Autospeed；加速；槽筒防叠；循环[(NCSY)系统切纱；纱线接头/100 km；重复打结次数/%；上纱头未找到/%；捻接/打结器切纱/%；张力断头；张力断纱/100 km]。

d) 准备站：供料1插上的管纱；KVB1提供的管纱；KVB1准备好的管纱；KVB2提供的管纱；KVB2准备好的管纱。

e) FRF管纱的结果1：VC提供的托盘HW；VC提供的空管HW；VC可重新提供的管纱HW；VC驶入的托盘；VC 未准备好的管纱HVB；VC未去除杂疵的管纱HVB；VC空托盘 HVB。

f) 故障：MST CO 02；X—筒子在筒子输送带上启动；FRF1空管提升；VB1 CT；VB1 YS；VB2 CT；VC CT；VC T1；FRF1装料过少；持续时间/故障；FRF1管纱导板；持续时间/故障；FRF1管纱定向器/管纱导轨；持续时间/故障；FRF1托盘输送；持续时间/故障；太多红灯；X—筒子在筒子输送带上；KVB2 Caddy代码；VC托盘码HW；持续时间/故障；VC筒子输送带剥纱器CAN总线；持续时间/故障；FRF1落筒提升；持续时间/故障；VC托盘码HW；持续时间/故障；VC筒子输送带剥纱器CAN总线；持续时间/故障；平环型进料机FRF纱尾剪感应器；持续时间/故障。

g) 清纱器数据：ncc1清纱器切纱；ncx；ncsp特殊清纱器切纱；nac1清纱器警报[nAYFC(PC纱疵)； nACV(条干报警)； nAYC(偏差报警)； nAYF(纺织报警)]。

1.2.2.2 每天巡查人机对话界面单锭概述菜单，查看上班次和当前班次单锭运行状况，从产量、效率、红灯率、停锭时间等反馈信息中找出单锭个体偏差，然后对偏差单锭进行检测。逐一排查大小吸嘴、封门剪刀、捻接器、传感器、夹头、气阀等并记录相关维修资料[2]。X5络筒机单锭在线信息反馈内容如下。

a) 锭位-生产数据：锭位；生产时间/min；监视时间/min；机器效率/%；生产质量/kg；每班卷绕长度/m；落下筒子数。

b) 换管：[缺少下纱(nBC1)系统切纱；纱管缠绕(nBC2)；启动段/捻接器故障(nBC3)；纱管质量/铁丝网(nBC4)；清纱器警报(nBC5)；>最大纱管长度(nBC6)；加速中断过多(nBC8)；其它原因(nBC9)]；纱线结头/100 km；纱线断头/100 km；清纱器切纱/100 km；ncx/100 km；张力断头/100 km；上纱未找到/%；捻接/打结器切纱/%；红灯/%；持续时间(故障)min；常亮(红/黄)灯min；倒头。

c) 产量分析：关闭次数；红灯[持续时间(红灯)min；红灯次数/纱线接头/%；红灯]；黄灯次数；等待次数；Autospeed；加速；循环[(NCSY)系统切纱；纱线接头/100 km；重复打结次数/%；上纱头未找到/%；捻接/打结器切纱/%；张力断头；张力断纱/100 km]。

通过巡回检查，查看机台的整机信息反馈和单锭在线信息反馈，解读设备信息隐含的运行状态警示，结合单锭在线信息对有异常状态征兆的进行检测、跟踪，确定异常状态后及时进行维修；通过对巡查信息进行系统解读、分析，找出其可能导致故障的“点”“线”“面”，将问题消灭在萌芽状态。

1.2.2.3 维修工按日常保养的“点”作常态检查并记录；不间断地对点检记录资料进行分析、总结，对易造成故障的“点”进行“线”及“面”的延伸，抓住重点、要点提前保养，预防故障的发生。

1.2.3揩车要求

X5络筒机每月揩车1次，主要做好以下几点：

a) 用压缩空气依次由上到下、由里到外清除机台所有部位的飞花、尘垢、回丝；

b) 拆卸输送带上的盖板，清除积尘和各部位缠绕的回丝，检查传动部位并加注润滑油；

c) 拆卸单锭罩板，清除飞花，用润滑剂喷洗各类透明塑料管，检查压缩空气插头有无漏气，电缆插头有无松脱，检查内部各凸轮组及齿轮磨损情况，更换损坏配件并加注润滑油；

d) 清洁各单锭纱线通道，清除各部件粘附物；

e) 清洁电子清纱器并检查其检测槽运行状态；

f) 检查大吸嘴，观察其表面是否光洁、挂纱，调整大吸嘴与筒子表面的距离为2 mm～3 mm；

g) 检查各类瓷件，对损坏瓷件进行更换；

h) 清洁并保养游动风机。

1.2.4状态维修

状态维修是按照周期对设备的运行状态进行预先巡检，对异常状态征兆进行检测、跟踪，并确定异常状态后及时进行维修，其目的就是使设备处于可靠的受控状态；因此，在线巡检十分重要，是状态维修做到“有的放矢”的基本保障。

设备维修人员根据异常状态的程度与使用情况，做到突击专件维修，及时更换不良机件，具体执行的状态维修计划见表1。

表1 X5络筒机状态维修计划表

类别周期维修内容单锭半年a) 清洁、清洗捻接装置,张力装置和各类吸管,大夹头清洁加油;b) 清洁电子清纱器检测槽、飞花、切刀等随同机台保养同时进行全机3月a) 清洁锭位控制室,给传动电机加油润滑;b) 全面清洁各单锭纱线通道及粘附各部件上的飞花及灰尘;c) 用压缩空气清洁车头箱内及车尾的飞花及灰尘;d) 清洁切割夹持机构;检查切刀,切割的纱头要平齐;e) 清洁并观察大吸嘴表面是否光洁、挂纱,以及与筒子表面的距离是否为2 mm～3 mm;f) 拆卸单锭罩板,清洁飞花并用清洗剂喷洗各类透明塑料管道,如退捻管的清洁清洗;g) 开车前检查全部电子清纱器检测头自检是否正常周保养周a) 清洗游动风机滤网;b) 检查吸风电机皮带张力;c) 检查空管运输装置机构是否正常;d) 检查各类瓷口是否破损或遗失日保养日按日常点检巡回检查,并作好相关检查记录

2 应用实践

X5络筒机在我公司已运行7 a，实践证明其适应性强、品种调整方便，用工少且工人劳动强度小。

2.1 原纱质量指标及捻接质量要求

2.1.1原纱质量与筒纱质量

R 9.8 tex-19[捻度为190捻/(10 cm)]强捻纱的原纱与筒纱质量指标对比见表2。

表2R9.8tex-19原纱与筒纱质量指标对比

项目捻度/[捻·(10 cm)-1]捻系数单纱强力/cN3 mm毛羽/(根·m-1)条干CV/%细节粗节棉结个·km-1原纱190595109.46.612.4532842筒纱190595102.511.012.8822435

2.1.2捻接质量要求

捻接接头强力应达到原纱强力的90%以上，接头处的直径不大于原纱直径的1.2倍，捻接长度不大于3 cm，无明显的粗节、细节和棉结增加。

2.2 工艺优化设置

2.2.1乌斯特(USTER)Q3型电子清纱器参数设置

Q3型电子清纱器在线监测的功能：一是实现在线控制；二是减少锭间差异；三是追溯前道工序的控制。在生产新品种前，应结合专家系统自动生成纱体与纱疵采样的实体对照，寻求客户质量需求与络筒生产效率的最佳结合点。优化清纱曲线应做好以下4点：① 了解客户对纱疵的要求；② 了解自己的产品质量；③ 不断调试优化最佳位置；④ 跟踪产品质量，寻求改进措施。清纱曲线优化完成后，针对客户要求和不同品种特性的需要，设置常发性纱疵报警，对异常值进行处理。常发性纱疵报警包括：棉结(Nep)、粗节(Thick)和细节(Thin)。

通过在线监测界面，可了解单锭管纱和整台管纱的质量、单锭和整台捻接合格率JP值以及IP值，CV值，PC值，了解清纱器工作状态，便于及时将波动和变异的管纱信息反馈到上工序给予解决。按不同品种的生产状态，设置管纱的报警类别，如：IP值(棉结、粗节、细节)、CV值(条干)、YA值(纺织报警：NSA、LA、TA、CA、CCA、PC)、CMT值(分级报警：A、B、C、D、E、F级)等。同时参考借鉴相同品种的在线纱体状态，优化其它机型上使用Q2型清纱器的曲线设置，力求筒纱内在质量的统一。

R 9.8 tex-19纱的电清参数设置见表3。

表3R9.8tex-19纱电清参数设置

通道参数设置N%/cmS%/cmL(+)%/cmT(-)%/cmC%/mCC%/mPC%/cmJP%/cmCVm/%IPQ3型400/0.4380/0.6150/2.685/7.055/1544/2023/11048/5.830/27.019/120.0Q2型230/-H:280/0.8180/1.6H1:165/3.5H2:120/4.040/3040/30.050/4.060/2.0Cp:+15/6.0Cm:-15/6.0CCp:+29.9/2.0+15.2/12.0CCm:-21.8/2.0-13.2/12.040/-连续30个调节至NSLCCp:+35/1.2CCm:-30/1.235/1.0连续20个+120/4.0SP监控200/30锁住+200%棉结420个/km-50%细节20个/km锁住

2.2.2乌斯特电子清纱器的在线监控

由于生产品种多元化日常应关注C/CC通道纱号偏差切疵数和ADMV值及Delta值的状态，了解管纱质量偏差波动及是否有错号纱混入。物流系统的自动喂入使生产过程中的错号监控必不可少，设置纺织报警管纱锁定可在一定程度上辅助值车工预防错号发生，最大程度避免错号筒纱的输出，故充分用好Q3型电子清纱器对产品质量至关重要。

2.2.2.1在线关注ADMV值及Delta值

不同原料生产的同号数品种，一般认为号数相同则C、CC通道偏差无明显差异；而实际上只要原料不同就存在差异，这在ADMV值中可以明显表现出来。同原料生产不同号数品种，虽有显著差异但管纱间的一致性也可以从ADMV值与Delta值中表现出来。

同原料生产同品种，在不同生产阶段的差异(质量偏差)或机台间的批量差异，也可从ADMV值与Delta值中表现出来。

部分常规品种纱号的ADMV值与Delta值在线记录见表4。

2.2.2.2在线关注NSLT散点图

通过关注散点图的纱疵分布状态，查找纱疵产生的原因，并对管纱存在的问题进行追踪。图1为某品种在线散点图[3]。

表4部分常规品种纱号的ADMV值与Delta值在线记录

清纱器型号品种/texADMV值Delta值Q2T 9.8 赛络纺T/R 85/15 9.8R/T 65/35 9.8R 9.8-19C 14.8R 14.8G100/CJ 55/45 14.8T/V/CJ 60/20/20 19.7279298～312361～391413～417571～583605～614559～591611～6228.9～9.29.2～12.09.8～10.015.4～16.015.8～18.319.9～22.118.3～19.918.3～22.9Q3R 9.8-19C 14.8T/V/CJ 60/20/20 19.7R 19.7-15[150捻/(10 cm)]150822022604308450594898 注:ADMV值及Detla值仅供参考,因为它与品种的原料、质量甚至环境温湿度等诸多因素相关。

图1 某品种在线散点图

a) Ⅰ区域的变异主要来自原料(棉结、杂质含量和纤维成熟度)、开清棉工艺、梳棉工艺、落棉、落杂和车间温湿度等；

b) Ⅱ区域的变异主要来自原料、梳棉分梳、精梳分梳、精梳落棉和车间温湿度等；

c) Ⅳ区域的变异主要来自细纱、粗纱的纺纱工艺和牵伸部件工作状态，甚至可以反映两种不同纺纱工艺的纱线混合落纱；

d) Ⅴ区域的变异可以反映整个纺纱过程中，因设备、原料、工艺和温湿度的变化造成的影响。

如果说关注ADMV值及Delta值是对品种批量生产过程中的波动监控，那么关注散点图就是对该品种在整个生产过程中的状态监控，二者缺一不可。

2.2.3工艺设置

空气捻接器是自动络筒机的关键装置，捻接质量的好坏与捻接参数合理性关系极大，不同品种的工艺设置也不尽相同。捻接工艺设置影响筒子纱的棉结、粗节、细节以及毛羽的增长率，捻接头的大小和强力，筒子的硬度等，如：速度、张力代码、捻接代码、C-加速、X-加速代码等；而且VC的检测灵敏度、FRF的振动频率、Doffer的有尾生头圈数等都与设备的工艺设置密不可分。

2.2.3.1捻接

退捻是关键，将加捻代码设置为“0”，检查退捻效果：退捻时间过长，深处的纤维头端绕在接头上而使接头外观像棉结一样；退捻压力过大会造成接头直径小于原纱直径且强力不够；退捻压力过小，则接头直径较原纱直径大很多。

加捻压力和代码太大，则捻接头两端有毛羽。设定加捻代码：A-B-C，如捻接强力太小增加代码A，接头区有细节增加代码B，接头不光滑增加代码C(注意：A+B+C<22)；最后根据接头粗细，调整喂纱臂位置，使接头外观和强力达到标准。

退捻和加捻之间过渡一定要衔接，即退捻刚刚结束或还未结束，加捻就一定要跟上，确保捻接气阀出来的气体压力稳定、一致。

接头长度应一致，纤维均匀混合，纱线无损伤，接头无纱尾；接头强力不得小于原纱强力的80%；另外，对捻度较大的强捻纱，捻接启动时要处于握持状态，避免“辫子”的产生。

不同品种、纱号的捻接设置代码见表5。

表5 不同品种、纱号的捻接设置代码

捻接设置代码纱号/texR 9.8-19R 19.7-15G100/CJ50/50 14.8T/V/CJ60/20/20 19.7纱线退捻代码3.55.02.53.5第一次吹捻时间代码A4845吹捻停顿时间代码B2222第二次吹捻时间代码C2552喂入手臂代码75907280占原纱强力/%95939190 注:表中捻接工艺设置不一定是最优设置,但在生产实践中是能满足客户需求的工艺设置。

2.2.3.2络纱速度

工艺设置中对络纱速度的设置要求也很严格，其原则是：当其它设置不变时，同管纱在同单锭以不同速度运行时分别取样，在实验室测试筒纱毛羽、棉结、细节和条干等参数与对应管纱比较其增长率，然后确定最佳速度；其它参数的设置，如：张力，C-加速，X-加速等，也以同样测试方法确定最佳设置点。

实践证明，运行速度虽然对络纱条干质量影响不明显，但对纱线毛羽和络纱断头有较大影响，不同络纱速度对R 9.8 tex-19筒纱相关指标的影响试验数据见表6。

表6不同络纱速度对R9.8tex-19筒纱相关指标的影响

从表6数据可知：络纱速度小于1200 m/min对纱线条干CV值无显著影响，但络纱速度大于1200 m/min且随络纱速度增加，对纱线条干有一定影响；随着络纱速度的提高，筒纱毛羽增长率明显增加，络纱速度约为1000 m/min时毛羽增长最小。

综上络纱速度对筒纱条干质量、筒纱毛羽的影响，其最佳质量的络纱速度为1000 m/min。为实现X5络筒机效率最大化，经反复试验，R 9.8 tex-19品种络纱速度为1100 m/min时质量更好。

2.2.3.3络纱张力

在生产过程中，可依据张力传感器实测管纱在大、中、小纱的运行张力，并按设置要求自动调整，使运行张力始终在设定值范围内。如果张力设置太小，超过管纱在运行中的最小张力，使张力传感器无法达到该设定值时，X5络筒机系统只能通过自动降速来达到恒定张力，会严重影响产量；鉴于张力与纱线毛羽、纱线运行中的断头有相关性，所以要经过反复试验来确定纱线的运行张力。表7为络纱张力对R 9.8 tex-19筒纱相关指标及产量的影响。

表7络纱张力对R9.8tex-19筒纱相关指标及产量的影响

络纱张力/cN生产速度/(m·min-1)生产效率3 mm毛羽增长率%断头/[根·(100 km)-1]台产/(kg·d-1)470090.212151.05331080090.312551.561012100090.014352.376215105084.819069.9756 注:工艺速度为1100 m/min。

综合表7试验数据，我们依据不同的品种特性、用途及不同的络纱速度而设置不同的络纱张力。不同品种在络纱速度为1100 m/min下的络纱张力设置见表8。

2.3 生产效率

自动络筒机的维护工作和工艺设置与生产效率密切相关，保证自动络筒机的良好运行是稳定车间生产和确保成纱质量的关键，是提高生产效率的根本保证[4]。表9为日常生产中的实际效率与产量。

表8不同品种、纱号络纱速度为1100m/min时的络纱张力设置

项目品种/texR 9.8-19R 19.7-15G100/CJ50/50 14.8T/V/CJ60/20/20 19.7张力/cN12161418张力盘转速/(r·min-1)50607070

表9 日常生产中的实际效率与产量

品种/tex运转时间机械效率/%生产效率/%每班产量/(kg·台-1)R 19.7-13∗(S)11 h 20 min11 h 42 min11 h 44 min82.478.184.477.976.282.6632619669R 19.7-13∗(Z)11 h 46 min11 h 47 min82.076.480.475.0658611T/V/CJ19.711 h 45 min11 h 41 min75.367.273.765.4645573C 1811 h 50 min11 h 59 min76.680.556.771.9490630 注:∗为130捻/(10 cm);每班12 h。

保证设备状态良好，保持高的生产效率，是企业利润的最好保证。不良的设备状态直接影响操作者的心理状态和情绪，从而直接影响到产品质量，这是一条网链状的互利互惠的存在方式，如何让操作者与智能化设备的状态同时达到最佳并形成共鸣，应该是智能化设备使用的最佳境界。

3 加强操作管理

性能良好的设备，也需要好的操作为它保驾护航。值车工上岗前需进行操作培训，做到巡回中能及时处理物流系统运行过程中出现的堵塞，如运输通道托盘被卡、空管提升装置不在零位、FRF掉纱堵塞、络筒时运筒带不在零位等非警示类故障的处理；接头失误时的红灯处理及时，单锭清纱器飞花附入的正确处理等。

正常生产中，要求值车工认真做好交接班时的清洁，注意生产管纱外观成形应一致，管纱内孔应通畅，外表应无毛刺等；较好的管纱外形既便于KVB找头准确，也便于纱线退绕时张力一致；同时应完好保存来料对应的机台号，分类存放各类问题管纱，质量波动时即时跟踪反馈给上工序。

4 结语

综上所述，赐来福公司制造的AUTOCONER X5型自动络筒机的机电一体化程度高、性能优良，其良好运行离不开设备、工艺、操作三者的完美结合，也须加强设备日常维护，优化工艺设置，细化、强化操作管理来用好、管好自动络筒机，从而为公司下一步智能化生产的推进夯实基础。生产中使用自动络筒机是当前形势下棉纺织行业加快实施战略结构性调整、提高经济效益的必然选择和发展方向。