筒子形式及卷绕机构优化方案

一、筒子的卷绕形式

筒子的卷绕形式分类方法有很多。

1.按筒子上纱线相互之间的交叉角分

（1）平行卷绕。如图5-2（a）所示，纱圈的螺旋升角很小（α＜5°），纱圈稳定性差，一般是有边的筒子。平行卷绕的有边筒子具有稳定性好、卷绕密度大的特点，但不适宜于纱线的高速退绕，在丝织、麻织、绢织及制线工业中有较多应用。

（2）交叉卷绕。如图5-2（b）所示，纱圈的螺旋升角较大（α＞10°），纱圈稳定性好，可制成无边筒子，适应纱线轴向退绕。交叉卷绕的圆柱型或圆锥形筒子，优点多，广泛用于短纤纱和合纤长丝的卷装。

（3）卷绕角、交叉角的概念。

①卷绕角或螺旋升角（α）。纱线卷绕到筒子表面某点时，纱线的切线方向与筒子表面该点圆周速度方向所夹的锐角为螺旋升角α，通常称为卷绕角，即纱线卷绕方向与筒子回转方向的夹角，如图5-2（a）（c）所示。

②交叉角（α）。来回两根纱线之间的夹角称为交叉角，交叉角是卷绕角的2倍（即2α），如图5-2（b）所示。

2.按筒管边盘分

按筒管边盘来分，可分为有边筒子和无边筒子。如图5-2所示。

3.按筒子的卷装形状分

（1）圆柱形筒子。如图5-2所示，圆柱形筒子主要有平行卷绕的有边筒子、交叉卷绕的圆柱形筒子和扁平筒子等。如图5-2（c）所示，交叉卷绕的扁平筒子，直径远比筒子高度大，可轴向高速退绕，常用于倍捻机上并捻加工及无梭引纬，也广泛用于化纤长丝的卷装。

图5-2　圆柱形筒子

（2）圆锥形筒子。圆锥形筒子的轴向退绕方式十分有利于纱线高速退解，因此在棉、毛、麻、黏胶纤维以及化纤混纺纱的生产中广泛使用。圆锥形筒子主要有普通圆锥形筒子和变锥形筒子两种，如图5-3所示。

图5-3　圆锥形筒子

（3）其他形状的筒子。如图5-4所示，纺织生产中还应用许多其他形状的筒子。

①双锥端圆柱形筒子。采用精密卷绕方式，能形成交叉卷绕和平行卷绕两种卷绕形式。平行卷绕的双锥端圆柱形筒子，由于筒子结构稳定、卷绕密度高且均匀，因此被广泛用做合纤长丝的筒子卷装。

②三圆锥筒子。又称菠萝筒子，它不仅卷装结构稳定，而且卷装容量大，每只筒子质量可达5～10kg，因此适用于合纤长丝的卷装。精密卷绕而成的筒子两端形成锥体，纱线不易松塌。筒子中部呈锥体，有利于纱线的退绕。

图5-4　其他形状的筒子

二、筒子卷绕机构

卷绕机构把纱线以螺旋形式一层一层有规律地卷绕在筒管表面，形成各种形状的筒子。筒子卷绕机构分为摩擦传动卷绕机构和锭轴传动卷绕机构，它们的结构原理如图5-5所示。

1.摩擦传动卷绕机构

短纤维纱线络筒一般采用摩擦传动卷绕机构。该机构中，槽筒由变频电动机以单锭方式传动，安装在筒锭握臂上的筒子紧压在槽筒上，依靠槽筒的摩擦作用绕自身的轴线回转，卷绕纱线。槽筒表面的沟槽作为导纱器引导纱线做往复的导纱运动，使纱线均匀地络卷到筒子表面。(www.xing528.com)

图5-5　筒子卷绕机构

1—筒子　2—槽筒　3—变频电动机　4、5、6、7、8—齿轮　9—导纱器

2.锭轴传动卷绕机构

锭轴传动卷绕机构中，筒子的回转靠锭轴带动，导纱器的往复导纱运动可以与锭轴联动，也可单独传动。

络筒精密卷绕使用槽筒摩擦传动卷绕机构和锭轴传动卷绕机构，槽筒（或锭轴）转动和导纱器往复导纱运动之间的传动比经过精确的计算和设计，控制纱线在筒子上的卷绕位置，从而使筒子满足具有良好的卷装成形和均匀的卷绕密度的要求。

三、自动络筒机的主要机构

1.槽筒

如图5-6所示，槽筒以胶木、合金等制成，表面有几圈螺线形沟槽。当槽筒转动时，一方面使紧压在它上面的筒子做回转运动将纱线卷入，另一方面槽筒上的沟槽带动纱线做往复导纱运动，使纱线均匀地络卷在筒子表面。合金槽筒表面高强耐磨，不易碰损并有利于摩擦静电的逸散。

图5-6　槽筒示意图

2.电子清纱器

电子清纱器的作用是切除粗节、细节等纱疵。它监测并检查在各种卷绕速度下的纱线，可以自动调节以适应各种速度。

3.张力装置

张力装置的作用是提供络筒张力。由两个积极运动的张力盘组成，电动机传动张力盘的回转方面与纱线通过方向相反，阻止了纱线上杂质带入纱线通道。张力盘压力由两侧的两个弹簧控制，通过刻度盘对压力加以控制。

4.自动调速装置

该装置可以解决管纱在退绕到小纱时纱的张力增大的问题。在每一卷绕单元内，由计算机监测信息控制系统（MIC）根据纱线在管纱上的数量来控制卷绕速度。一般在管纱量为80%以内，卷绕过程能够保持纱线在张力均匀的情况下卷装；对最后20%管纱量，纱线张力明显增加，为了避免张力的急剧增加，卷绕速度应逐渐减小。

5.防叠装置

在摩擦传动络筒中，随着筒子直径的增大，筒子转速逐渐降低。当筒子绕到某特定直径时，在一个或几个往复导纱周期中，筒子每层绕纱圈数恰好为整数或接近整数时，筒子上的纱圈就会前后重叠起来。重叠的危害是：凸起条带使筒子和槽筒间接触不良；凸起部分受到过度摩擦，纱身起毛，后工序易断头；纱线互相嵌套，退绕阻力大，产生脱圈和乱纱；重叠处染液难渗透，导致染色不匀等。

为防止重叠的产生，在各种络筒机上采取一种或几种措施，以期达到防叠目的。如日本村田自动络筒机的电子防叠系统采用复合槽筒。卷绕控制器通过两个传感器计算和监测筒子上的卷绕圈数，在即将发生重叠卷绕的直径处，控制跳线机构切换槽筒的导纱沟槽。这样破坏了重叠交叉点，等越过临界重叠直径后，再控制跳线机构切换回原来的沟槽，从而解决槽筒沟槽固定带来的重叠卷绕问题，并保证了筒纱的高速退绕。

卷绕控制器切换槽筒的时间在可视化智能主控显示屏上设定。这种电子防叠系统，由于槽筒不变速，基本上可避免槽筒与筒子之间的相对滑移，因而能减少毛羽和纱线磨损。

6.计算机监测信息控制系统（MIC）

该系统的作用是监测、信息传输和控制。操作前，必须向MIC提供必要的生产参数，如线密度、产量、卷绕速度、卷绕长度、直径、捻接器隔距设定等。在卷绕过程中，设定的参数不断地与每一卷绕单元获得的实际数据相比较，当接收到任何差异信号时，会停止卷绕并打印出来。