BT903转杯纺纱机的性能和工艺设计-纺织技术中心

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BT903转杯纺纱机的性能和工艺设计

来源：中国纺机网编辑部　发布时间：2011年09月26日

BT903转杯纺机是捷克BASEtex公司（现属瑞士立达公司）继BT902转杯纺纱机之后推出最新一代转杯纺机。2001年3月，我公司为充分利用前纺设备的潜力，继99年5月引进2台（240头/台）BT902转杯纺机之后，再次引进的第二代BT系列转杯纺纱机。
1、主要技术性能
1.1 生产监控、调节系统功能比BT902更加扩大。除在纺纱过程中自动监控所有的工艺参数，还可以对三班生产数据、质量数据及设备状态等进行自动统计，便于管理及操作人员进行查询和调节，通过操作面板直接调节工艺（除纺杯和分梳辊转速）、电清和接头参数，并根据需要可以设置筒纱定长和纺杯清洁周期。
1.2取消了BT902的PIV装置和高强度同步带组成的无级变速器，代之以变频控制同步电机驱动给棉、引纱和卷绕，避免了因PIV因装置皮带磨损导致的工艺数据走动，正如国内大部分工厂将BD200SN引纱、给棉、变速箱、改为变频调速一样，大大减少故障，深受保全、运转欢迎，并且品种翻改更加方便。
1.3半自动接头AMIspin装置是BT903转杯纺机的一个最大的特点，根据我们的实践，认为纺杯速度高达70000-8000r/min时，依靠人工接头很难保证质量，而且接头成功率低，挡车工上岗周期长，练兵的疵纱损失太大。BT903设计了具有独创的半自动接头装置，解决了用户的上机难的问题，挡车工不需要岗前长时间的培训即可上岗，降低了对挡车工的技术水平要求，达到全自动转杯纺机的成纱质量。
1.4增加了IQ型光电式电子清纱器，该清纱器为立达自行设计的，在纺纱过程中不受纤维种类和相对湿度等因素的影响，在一个光灵敏的扫描单元中，随着光投影的光强变化的传感原理，被测纱线置于光发射区和纱线轮廓阴影的扫描单元之间。纱线直径是由光通量来决定的，传感器将它转换成电信号。
IQ清纱对于纱线质量监测的应用是一个独特原理的全新系统。对于扫描纱线系统，使用一种现代半导体光学元

件的特征，被称之CCD为传感器---视觉元件。它将光学数据转换成电信号，通过扫描器或数码读出装置，CCD的表面排列已广泛用于可视数码相机的读出影象。
设有6个粗节通道、2个细节通道，1个规律性纱疵通道和1个长片段不匀通道和1个接头质量检测通道，共计11个通道，保证了全过程的接头质量和成纱质量。
1.5每个锭位装有红、绿两个指示灯，与车头信号灯组成9种报警信号，出现故障信息时直接报警，方便了值车工的操作。
1.6配有巡回吹吸风装置，对清纱器、断纱传感器及卷装筒纱附着的飞花进行清洁，使纱线通道、机面始终保持清洁状态。
1.7纺杯轴承滚珠含有更加耐磨损的陶瓷滚珠，纺杯轴承型号由A41D-73改为A41D-72，使用寿命延长，而且为了更加有利高速，纺杯轴下端直径由Φ10mm改为Φ8.9mm，使主马达皮带盘直径减小，减轻了马达的负荷。
1.8引纱速度由160m/min 提高到165m/min。
1.9其他基本与BT902转杯纺纱机相同。
2、工艺流程
A002D×2 A006C FA104A A036B A036C

A092A×2 A076C×2 A186H FA302 FA303

BT903
3、配棉
名称等级混比%
统破籽 13.3%
清钢联针帘花 13.3%
回丝棉 6.7%
本支针帘 6.7%
精梳短绒 26.7%
美棉（白） 427 20%
美棉（黄） 427 13.3%
4、工艺配置
4.1纺杯转速
小直径纺杯，凝聚槽较窄，转速高，适纺细特纱，大直径纺杯，凝聚槽较宽，有利于杂质的自清洁，转速低，适纺粗特纱。
我们认为纺杯转速的选择应结合生产平衡、引纱速度、断头率，并根据分梳辊的分梳能力进行选择，采取“高中求低”的原则。BT902和BT903转杯纺纱机全部配置OK74分梳辊，该分梳辊，直径大，分梳面较大，针齿经过金钢镀处理，硬度高，不

易磨损，分梳能力强，解决了小直径纺杯（Ф40mm）纺粗特纱质量差的问题，根据我们的实践，BD200SN转杯纺机上使用Ф54mm和Ф66mm两种直径的纺杯纺OE84.4tex，Ф54mm的Uster各项指标比Ф66mm明显恶化。我们在实际生产中，纺OE84.4tex—OE36.9tex时,纺杯选择75000转，稍低于最高转速，OE29.5tex纱速度为80000转。我们对纺杯转速进行了单因子试验，探讨与成纱质量的关系进行了试验，见下表:
品种纺杯转速(rpm) 条干CV% 细节
(-50%) 粗节(+50%) 棉结(+200%)
OE84.4tex
65000 12.12 0 18.5 59.0
70000 12.10 0 20.5 61.5
75000 12.33 0 24.5 65.4
由上表可见，纺杯转速高，成纱质量稍差，粗节、棉结稍增加，但基本处于同档水平，BT903转杯纺机来讲，纺杯速度的选择没有特别要求，纺粗特纱时，纺杯速度稍低，主要是考虑引纱速度过高，部件的磨损加剧，而纺OE29.5tex时，考虑生产效率和产量要求，纺杯选择最高80000RPM。
4.2分梳辊转速
分梳辊的主要作用是将束纤维分梳成单纤维，排除杂质。分梳辊转速过低时，影响纤维的正常分梳，束纤维得不到充分梳理，进入纺杯后，易产生粗节、棉结；转速过高时，纤维在分梳辊分梳面上的离心力增大，转移困难，同样增加粗节、棉结。
我们对分梳辊在不同转速时与成纱质量的关系进行了单因子试验，如下表：
表1：新分梳辊
品种分梳辊转速
(rpm) 条干CV% 细节
(-50%) 粗节(+50%) 棉结(+200%)

OE84.4tex
7500 12.58 1.0 24.5 64.58
8000 12.33 0 21.0 65.2
8500 12.13 0 19.5 62.0
表2：使用两年的分梳辊
品种分梳辊转速
(rpm)

条干CV% 细节
(-50%) 粗节(+50%) 棉结(+200%)

OE84.4tex
7500 12.78 1.5 48.5 95.0
8000 12.53 0 39 73.0
8500 12.37 0 34.0 75.0
从表中可见，分梳转速高时，成纱质量稍好，但是无论新旧分梳辊，转速在8500rpm时，成纱质量比8000rpm时质量中粗节、棉结改善不大，所以对纺纯棉来讲，转速为8000rpm已经足够，没有必要提高到8500rpm。
4.3棉条定量
在棉条质量的一定的情况下，由于引纱速度快、产量高，定量不宜太小，粗特纱应偏大掌握，在4500—5000tex之间，以减轻值车工的劳动强度，细号纱可以稍小，但不宜太小，否则棉棉条的抱和力差，在运输过程中容易损伤，以59.1tex为例进行试验，如下表：
棉条定量
（g/5m）品种条干CV% 细节
(-50%) 粗节(+50%) 棉结(+200%)
18.5 OE10s 12.89 0.5 47.7 251
21 OE10s 12.79 0 37.5 210
23 OE10s 13.15 0 55.5 275
我公司结合配棉以落棉、下脚料为主，以及常纺品种为OE84.4tex，OE59,1tex，OE49.2tex牛仔用纱及OE29.5tex针织用纱和管理方便的需要，将棉条定量设计为21g/5m，即4557tex,即满足了质量的要求，有降低了挡车工的劳动强度。
4.4捻度
捻度的设计应根据纤维的物理特性、纱线的用途、强力、阻捻盘的加捻效果等选择：纤维长度长，捻度可偏小，强力要求高，捻度可偏大。我公司配棉长度短，为满足纱线强力的要求，捻度在满足用户要求的基础上偏大设计，实测捻度如下：
OE84.4tex（经纱） 445T/m，OE59.1tex(经纱) 525T/m
OE229.5tex(针织纱) 636T/m
4.5张力牵伸
张力牵伸应根据纺

纱品种和筒纱的硬度、外观、卷绕与牵引罗拉间的断头率综合设定。纱线特数变化大，应改变张力牵伸；在不同的原料纺制同一特数的纱线时，也应加以考虑。特数小，张力牵伸小，纱特粗，张力牵伸大。我公司在纺OE84.4tex—49.2tex时，张力牵伸0.956，纺OE36.9tex 和OE29.5tex时，张力牵伸为0.938。
4.6接头工艺
BT903的半自动接头装置，是该设备优于BT902的最为先进之处，接头工艺是工艺调节中非常重要的参数，关于接头工艺的设定，需要根据不同的品种、引纱速度，并结合捻度情况摸索出合理的参数。它对于接头质量、接头效率以及断头率影响较大。
接头工艺有四个参数：①接头过程时间S；②喂棉时间M；③纱线进入纺杯时间Y；④纤维进入纺杯时间S.B.其中③④工艺设定比较重要，它对质量、断头影响较大，尽管供应商提供各品种不同速度的工艺，仍然有待进一步摸索，下述设计为我们半年来的实践经验。
4.6.1接头过程时间S：
接头过程的时间，是指纺纱器合拢后到开始引纱临界点的时间。调节范围为10—9999ms，此参数的设置取决与操作工的熟练程度，我们在初次安装时，操作工动作不熟练，将此参数偏大设置为6500ms，在操作熟练后，设定为5000ms。之后基本未再调节。
4.6.2喂棉时间M：
应根据纺纱品种进行调节，其调节范围为10—2500ms。见下表：
品种调节时间(ms)
14.5tex—25tex 2500—2300
25tex —50tex 2000—1500
50tex以上 1000—500
该参数大，棉条喂入时，分梳到排杂管的纤维量多，接头处越细，强力越低，我们在实践中，为保证接头强力和接头成功率，该值一般偏小设计，使分离到排杂管的纤维量少（见下表1）。
4.6.3 纱线进入纺杯时间Y：
是指纱尾

进入和滞留在纺杯内的时间，该参数与引纱速度有关，我们在设计时先根据公式进行初步计算：
Z×Д×D×60
M=
Vo
M=计算时间 Z =常数1.2—1.5纯棉一般取1.2
D=纺杯直径 Vo=引纱速度 m/min
以Ｄ＝40mm为例：
　　M＝1.2×3.14×40×60/Vo=9043.2/Vo
然后根据引纱速度的不同，初步选定计算的时间，该参数越大，纱尾滞留在纺杯的时间越长，纱线抱合越紧密，接头处的捻度易达到设计的捻度，但是时间过长，纱尾加捻过度，会导致接头效率降低，为保证接头强力和接头成功率，我们主要结合纺纱品种进行初步确定，然后结合B值再进行修正，直到最后确定，OE59.1tex 和OE84.4tex 比计算值大10-20ms，OE29.5tex 小于计算值，（见下表1）。
4.6.4纤维进入纺杯时间B：
理想的接头要求接头强力高、外观好、直径稍偏粗。调节接头时，必须同时调节B和Y值，以得到较高接头的强力和良好的外观。根据接头的强力和粗细度，适当调节纱线进入纺杯的时间Y和纤维进入纺杯的时间B，Y值大，由于纱线滞留在纺杯的时间长，接头强力高，但时间过大，会导致接头时纱线扭结，降低强力，增加断头；B 值增加时，接头外观偏粗，若减小Y值，在不考虑强力时，纱线接头直径会很小，纱线断头会增加，生产不稳定。
我们认为应在B值等于Y值的基础上对B和Y进行多次调节，以达到最佳接头质量，根据我们的经验，B值一般比Y值小10-20ms，接头质量最佳，并可以参考供应商的推荐数值。
表1为我们纺纱品种的经验值，仅供参考
纺纱号数条子
号数引纱
速度
m/min 纺杯
转速
rpm 纺杯
直径
mm S(ms) M(ms) Y(ms) B(ms)
29.5 4500 96 70000 40 5000 1500 90 80
29

.5 4500 113 78000 40 5000 1500 70 70
59.1 4500 115 79000 40 5000 1160 90 80
59.1 4500 115 73000 40 5000 1110 90 80
84.4 4500 145 74000 40 5000 1100 80 70
4.7电清工艺
IQ清纱根据纱疵直径的偏离和长度的设定值。该系统设计了11个独立的纱疵分级通道：S（S1-S6）---短粗节6个；T（T1-T2）---细节2个；MO---规律性纱疵；C---支数偏差；JP---检验接头质量。用户在设定工艺时，可以参考该说明书推荐的“宽、中间和严”三种。我们的原则是：定期分析纱疵的种类、数量，合理设计，保证质量，满足客户需要，并兼顾生产效率,参考推荐值，个别修改纱疵多的区域参数。
表1：OE59.1tex我公司经验数据
Jp T1 T2 S1 S2 S3 S4 S5 S6 Mo C
ON -40% -25% 200% 160% 120% 80% 40% 25% 40% 25%
180 320 5 10 20 40 80 320 —— 10m

5、成纱质量
品种机型条干CV% 细节
（-50%）粗节（+50%）棉结（+200%）
OE7s BT902 13.03 1.2 49.0 69.5
BT903 12.40 0 18.5 54.4
OE10s BT902 12.62 1.5 42.5 133
BT903 12.10 0 14.5 60.5

6、结语
6.1 BT903转杯纺纱机比BT902比转杯纺纱机改进较多，性能更优越，质量更稳定。
6.2 BT903转杯纺纱机是适合中国国情的经济型转杯纺纱机。价格便宜，质量稳定，尤其适合技术改造，在纺制粗号纱时，效益尤为明显。在生产中，应结合设备的特点、原料、棉纱

的用途、客户的要求等选择合理的工艺参数，以达到优质、高产、降低成本的目的，增强市场竞争力。