楊祖鳳,陳 濤,陳 江

(四川省絲綢科學(xué)研究院,四川 成都610031)

隨著針織原料和生產(chǎn)品種的多樣化以及針織產(chǎn)品更新?lián)Q代的要求,國(guó)內(nèi)外尤其是中國(guó)對(duì)先進(jìn)針織圓機(jī)的需求量必將進(jìn)一步加大,盡快開(kāi)發(fā)出國(guó)產(chǎn)高質(zhì)量、低成本的先進(jìn)針織圓機(jī)是我們?cè)谛聲r(shí)期的一個(gè)重要任務(wù)[1]。為滿(mǎn)足人們對(duì)真絲針織產(chǎn)品個(gè)性化、小批量、多樣化、更換快的需求,需要不同筒徑的針織圓緯機(jī)來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)。為適應(yīng)節(jié)約型、可持續(xù)發(fā)展的社會(huì)發(fā)展要求,減少針織生產(chǎn)廠家設(shè)備、人工投入,本文旨在研究一種在同一臺(tái)針織圓緯機(jī)上實(shí)現(xiàn)不同筒徑針筒互換的單面針織圓緯機(jī)底座,不同筒徑的針筒可在同一臺(tái)單面圓緯機(jī)上快速互換,實(shí)現(xiàn)在同一臺(tái)圓緯機(jī)上生產(chǎn)不同規(guī)格幅寬的真絲針織單面織物。

1 真絲針織單面織物生產(chǎn)設(shè)備的現(xiàn)狀

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展,物質(zhì)文化生活水平的提高,人們對(duì)紡織品的服用性能要求更高。真絲織物質(zhì)地柔軟細(xì)膩,手感滑爽輕盈,光澤柔和幽雅,花色豐富多彩,具有良好的吸濕透氣性,穿著涼爽舒適。針織物質(zhì)地松軟,具有較好的彈性、抗皺性、吸濕透氣性。真絲針織面料既具有真絲產(chǎn)品的優(yōu)良特性,又具有針織物的優(yōu)點(diǎn),成為人們追求的高檔紡織品[1],具有廣闊的市場(chǎng)前景。

用于真絲針織單面織物生產(chǎn)的主要設(shè)備有針織臺(tái)車(chē)、單面圓緯機(jī)、針織吊車(chē)。針織臺(tái)車(chē)是采用鉤針進(jìn)行編織的單面圓緯機(jī),價(jià)格低、投入少、見(jiàn)效快,操作方便、產(chǎn)量較高,廣泛用于針織單面織物生產(chǎn),根據(jù)生絲特性,針織生產(chǎn)廠家采用濕織工藝進(jìn)行真絲針織單面織物編織。濕織工藝進(jìn)行編織原料處理復(fù)雜、工序繁多,工藝流程長(zhǎng),相應(yīng)的準(zhǔn)備工序設(shè)備和操作人員配置較多,對(duì)技術(shù)工人的要求高,生產(chǎn)過(guò)程中需不斷給濕和添加助劑,造成生產(chǎn)車(chē)間濕度大、污染嚴(yán)重；彈簧針需要鉛錫澆注,鉛錫對(duì)人體有害,對(duì)環(huán)境造成極大的影響；產(chǎn)品三角眼等疵點(diǎn)嚴(yán)重,檔次低,且無(wú)法提高。單面圓緯機(jī)單臺(tái)設(shè)備針筒不能互換,只能生產(chǎn)一個(gè)規(guī)格幅寬的面料,且針筒的拆卸調(diào)試難,耗時(shí)長(zhǎng),效率低。單面圓緯機(jī)針筒與大齒盤(pán)采用螺栓相連接,通過(guò)針筒下部外沿口(或內(nèi)沿口)與大齒盤(pán)上針筒座止口臺(tái)階來(lái)完成針筒的徑向控制,針筒座止口臺(tái)階直徑?jīng)]有可延展空間,只能一對(duì)一配置大齒盤(pán)、針筒座和針筒,無(wú)法實(shí)現(xiàn)在同一臺(tái)設(shè)備上更換不同直徑針筒,造成設(shè)備利用率較低。另一方面,針筒座止口臺(tái)階作為針筒徑向控制的唯一方法,安裝調(diào)試繁雜,只能采用墊片調(diào)整針筒的不圓度和不平度。在針織圓機(jī)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中要求針筒不平度、不圓度小于0.05 mm,因此針筒座要求加工設(shè)備好、精度高、材質(zhì)品質(zhì)高。單面圓緯機(jī)最突出的問(wèn)題是受生絲原料條干不勻的影響,成品布面隱橫條、橫路重,尤其是在生產(chǎn)低克重平紋綢時(shí)特別明顯,生產(chǎn)廠家普遍采取減少編織路數(shù)來(lái)解決,設(shè)備利用率極低,能源及人力消耗大。針織吊機(jī)雖適合用于真絲針織面料生產(chǎn),如瑞士的GLS型吊車(chē),但其整機(jī)設(shè)備、零配件價(jià)格昂貴,且生產(chǎn)效率低下,從而導(dǎo)致生產(chǎn)成本高,成品價(jià)格客戶(hù)幾乎不能接受,各針織企業(yè)均對(duì)其不符合市場(chǎng)規(guī)律的高投入、低產(chǎn)出狀況不予認(rèn)可[2]。

近年來(lái),中國(guó)針織技術(shù)與設(shè)備制造水平都有了較快發(fā)展,常規(guī)針織圓緯機(jī)已經(jīng)能夠替代進(jìn)口設(shè)備,但是部份機(jī)型還是以仿制為主,真正擁有核心技術(shù)的較少,針織圓緯機(jī)的可靠性與穩(wěn)定性還有待提高[3]。針對(duì)國(guó)內(nèi)真絲針織單面織物生產(chǎn)設(shè)備及產(chǎn)品的現(xiàn)狀,迫切需要研究真絲針織單面織物生產(chǎn)的高效、節(jié)約型裝置和設(shè)備。國(guó)內(nèi)針織設(shè)備廠家作了大量的技術(shù)研究,進(jìn)行了大量的技術(shù)改造。研究一種可互換針筒的真絲針織單面圓緯機(jī)針筒座、實(shí)現(xiàn)在同一臺(tái)單面圓緯機(jī)上完成不同規(guī)格幅寬針織面料生產(chǎn)是本研究的主要目標(biāo)。

2 真絲針織單面圓緯機(jī)可互換針筒的針筒座

2.1 組成部件

經(jīng)過(guò)大量的探索研究和技術(shù)改造,研發(fā)出了真絲針織單面圓緯機(jī)可互換針筒的針筒座。該針筒座結(jié)構(gòu)如圖1所示,大齒盤(pán)1與針筒座本體2為一個(gè)連接體,針筒座本體2在連接體上方,大齒盤(pán)1在下方,針筒座本體2放置在大齒盤(pán)1中限位平臺(tái)5內(nèi),通過(guò)大齒盤(pán)針筒座連接螺孔3連接、定位銷(xiāo)4定位；在針筒座本體2中心有中心柱孔14,孔內(nèi)套中心柱軸承15,中心柱軸承15套設(shè)在單面圓緯機(jī)的中心柱底座上；針筒6放置在針筒座本體2上,通過(guò)針筒座連接孔7由螺栓與針筒螺孔8連接；在針筒座本體2上有調(diào)節(jié)座槽9；調(diào)節(jié)座槽9上安裝調(diào)節(jié)座11；調(diào)節(jié)座11設(shè)有緊定螺栓12與調(diào)節(jié)座槽9連接；調(diào)節(jié)座11兩端分別設(shè)置有兩顆頂持螺栓13和頂持墊塊10。

圖1 可互換針筒的針筒底座系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

2.2 各部件結(jié)構(gòu)

如圖1所示,在大齒盤(pán)1的盤(pán)面上安裝有針筒座本體2,大齒盤(pán)1和針筒座本體2整體為連接體結(jié)構(gòu),在針筒座本體2上設(shè)置有調(diào)節(jié)座槽9及針筒6,針筒6采用螺紋件配合、過(guò)盈配合、卡設(shè)或間隙配合等方式安裝在針筒座本體2面上,針筒座本體2位于針筒6和大齒盤(pán)1之間,在調(diào)節(jié)座槽9上設(shè)置有調(diào)節(jié)裝置,對(duì)針筒6進(jìn)行徑向定位,即調(diào)節(jié)裝置位于針筒座本體2與針筒6同設(shè)置面之間,設(shè)置面上根據(jù)針筒直徑不同優(yōu)選設(shè)置6～18個(gè)調(diào)節(jié)座槽。

設(shè)置在調(diào)節(jié)座槽9上的調(diào)節(jié)裝置主要由調(diào)節(jié)座11和墊塊10構(gòu)成,調(diào)節(jié)座槽9上優(yōu)選的在長(zhǎng)度方向上徑向設(shè)置有一排以上孔洞,緊定螺栓12通過(guò)調(diào)節(jié)座11上的孔洞和調(diào)節(jié)座槽9上的孔洞將調(diào)節(jié)座11限位在調(diào)節(jié)座槽9上,且墊塊10設(shè)置在調(diào)節(jié)座11 與針筒6內(nèi)壁之間,通過(guò)墊塊10和調(diào)節(jié)座11將針筒6固定緊。

調(diào)節(jié)座11還設(shè)置有用于將墊塊10貼設(shè)在針筒6的內(nèi)壁上的頂持螺栓13,調(diào)節(jié)座11在位于大齒盤(pán)1的水平向和豎直向皆設(shè)置有孔洞,其豎直向的孔洞用于設(shè)置緊定螺栓12,水平向的孔洞用于設(shè)置頂持螺栓13,在設(shè)置時(shí),墊塊10與針筒6的內(nèi)壁接觸面為適配結(jié)構(gòu),利用頂持螺栓13將墊塊10頂壓在針筒6內(nèi)壁上并鎖緊。

大齒盤(pán)1的中心設(shè)置有中心柱孔14,在中心柱孔14上套設(shè)有中心柱軸承15,在設(shè)置時(shí),中心柱孔14用于安裝中心柱軸承15,中心柱軸承15與單面圓緯機(jī)的中心柱底座相連接。

大齒盤(pán)1和針筒座本體2 同軸結(jié)構(gòu),且大齒盤(pán)1和針筒座本體2之間可拆卸設(shè)置。在大齒盤(pán)1和針筒座本體2由6～12顆M10～M12螺栓連接,位置控制采用4顆定位銷(xiāo)4控制。大齒盤(pán)1和針筒座本體2聯(lián)合體在螺栓及定位銷(xiāo)4連接后,整體加工以保證大齒盤(pán)1和針筒座本體2的水平度和同心度。

針筒座本體2上根據(jù)不同直徑針筒設(shè)置有6～18組針筒座連接孔7,用于定位、固定針筒6,每組分別有8顆針筒座連接孔以對(duì)應(yīng)不同直徑的針筒；在針筒6底部設(shè)有6～18顆不同直徑的針筒螺孔8,通過(guò)M10～M12螺栓將針筒底部的針筒螺孔8和針筒座本體上針筒座連接孔7連接在一起。使用時(shí),能夠利用螺栓對(duì)針筒6進(jìn)行初步限位,然后利用調(diào)節(jié)裝置對(duì)針筒6進(jìn)行最終限位。

2.3 實(shí)施方案

大齒盤(pán)1與針筒座本體2為聯(lián)合體,材質(zhì)為45#鋼、ZG230-450鑄鋼或KHT350-10鑄鐵。大齒盤(pán)1是外齒式齒盤(pán),外直徑φ為500～1 500 mm,根據(jù)單面圓緯機(jī)筒徑大小,牙盤(pán)外齒采用2～3.5模直齒,齒數(shù)140～750齒,厚度為20～50 mm。

大齒盤(pán)1與針筒座本體2構(gòu)成聯(lián)合體安裝在單面圓緯機(jī)中心柱底座上。針筒座本體2的直徑為φ300～1 200 mm,厚度為15～50 mm；大齒盤(pán)1中有直徑φ300～1 200 mm、深8～10 mm 下沉的限位平臺(tái)5,中心柱孔14直徑為φ100～180 mm；針筒座連接孔7直徑為φ8.2～12.6 mm,根據(jù)單面圓緯機(jī)筒徑大小,針筒螺孔8共6～18個(gè),孔中心距大齒盤(pán)中心80～600 mm。

在針筒座本體2上有6～18組調(diào)節(jié)座槽,在其上設(shè)置有針筒徑向定位的調(diào)節(jié)裝置,該調(diào)節(jié)裝置由調(diào)節(jié)座11、緊定螺栓12、頂持螺栓13和墊塊10組成,調(diào)節(jié)座11寬度為40～60 mm,長(zhǎng)度為80～150 mm,深度為20～40 mm,緊定螺栓12為M6～M10,調(diào)節(jié)頂持螺栓13為M6～M10。

3 技術(shù)優(yōu)勢(shì)

真絲針織單面圓緯機(jī)可互換針筒的針筒座用于真絲針織單面織物生產(chǎn),與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有明顯特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。

(1)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定牢固,設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn)。針筒安裝精度公差有所提高,軸向跳動(dòng)在0.01～0.04 mm 之間,現(xiàn)有設(shè)備在0.04～0.06 mm 之間；徑向跳動(dòng)(針筒不圓度)在0.01～0.04 mm,現(xiàn)有設(shè)備在0.04～0.06 mm,機(jī)械性能穩(wěn)定,開(kāi)機(jī)正常率可達(dá)99%以上,生產(chǎn)的產(chǎn)品布面平整、紋路清晰、風(fēng)格飽滿(mǎn)。

(2)機(jī)械連續(xù)化程度高,整機(jī)使用壽命提高。直徑相鄰的6～8個(gè)針筒可實(shí)現(xiàn)在同一臺(tái)針織機(jī)上互換,且針筒拆卸、安裝方便,整機(jī)使用年限由5年提高到15年以上。

(3)可通過(guò)針筒控制方式調(diào)整其圓度,消除了對(duì)針筒不必要的機(jī)械控制系統(tǒng)?，F(xiàn)有針筒控制結(jié)構(gòu),長(zhǎng)期使用后如發(fā)生針筒圓度變形,由于沒(méi)有對(duì)針筒的直接調(diào)整設(shè)計(jì),造成針筒不能使用。本文研究制造的真絲針織單面圓緯機(jī)可互換針筒的針筒座能長(zhǎng)期使用,減少了加工工序,有效降低整機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)負(fù)荷和能源消耗。

(4)調(diào)試精度高,能夠不通過(guò)針筒座臺(tái)階止口方式來(lái)連接、控制針筒。針筒座本體作為一個(gè)平整平臺(tái),采用多個(gè)調(diào)節(jié)座槽及與之配合的調(diào)節(jié)裝置控制針筒做徑向調(diào)整,可在同一塊針筒座本體上安裝6～8個(gè)相鄰直徑的針筒,根據(jù)產(chǎn)品的特性更換針筒,實(shí)現(xiàn)在同一臺(tái)圓緯機(jī)生產(chǎn)多個(gè)規(guī)格幅寬的針織面料。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著科技的不斷發(fā)展、電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用,新的裝備技術(shù)取得了突飛猛進(jìn)的變革,新型真絲針織單面圓緯機(jī)的研發(fā)也取得了較大的突破,但與國(guó)際先進(jìn)水平還存在一定的差距,研發(fā)高效、節(jié)能型機(jī)型仍然任重而道遠(yuǎn)。