机外大卷装卷布机的应用探索

随着新型织机的使用对卷取机构的要求越来愈高，传统的卷取机构已不能适应新型织机高速化和生产品种多样化的要求，所以新型的卷布装置应运而生。机外卷布装置是一种独立于织机的卷布装置，该装置首先通过导布辊把织物引出织机，再在织机外将织物收卷成形，其所能卷绕的最大卷布织物不受织机内部空间的制约，所卷绕织物的连续长度理论上仅取决于经轴所卷绕的经纱长度，所以，织造高档面料或毛巾类、工业用布、帆布和牛仔布等厚重织物时常采用机外卷布装置。近几年来，我国在制造剑杆、喷气等织机装置方面加大了研发力度，整体技术水平迅速发展，但在机外卷布方面，目前国内研发生产的厂家寥寥无几，而传统的卷布装置已不能适应织造厚重织物品质要求，存在更换卷布辊时间短，影响织造效率和布匹卷取不紧密等问题。为此，我们研发了该机外大卷装卷布装置。

　　装置结构简单

　　张力控制精确

　　机外大卷装卷布装置结构尺寸较大，转速缓慢，因此我们选用摩擦轮传动作为传动方式。大卷布装置采用双卷取辊结构，卷布辊放在两个卷取辊之间，两卷取辊依靠摩擦力带动卷布辊旋转，实现卷布功能。设定一个卷取辊上的链轮齿数比另一个卷取辊上的链轮齿数少2齿，这样会使两个卷取辊之间存在速度差，即前一个卷取辊的卷取速度比后一个卷取辊的卷速快一点，从而使得布面握持点有一个恒定而较小的张力，不但可以防止布面起皱，而且还可以使卷布更为紧密。

　　本装置采用型号为92BL（3）D120-30H（ST）的伺服电动机作为动力，伺服电机前联接一齿轮减速器，通过电控系统控制伺服电机的转速，从而实现卷布速度的调节。伺服电机的最佳工作转速范围为60~3000 转/分钟。

　　机外卷布装置在把织物卷绕成形的过程中必须对被卷取织物的张力进行严格的控制，其原因有两个方面：第一，不同的织物工艺上需要不同的拉伸比，而不同的拉伸比须通过不同的织物张力来实现；第二，为了保证织物的卷绕质量，织物张力在整个卷绕过程中必须保持恒定或按某种规律（如织物张力随卷布直径的增大而逐渐减小）变化。若织物张力过大，会造成织物内部网格增大或因经纱应力导致织物损伤；若织物张力过小，可能会因为织物过于松弛引起布褶皱或跑偏，影响织物卷绕质量，所以应增加张力感应装置，随时检测张力情况。张力控制的原理是：张力辊固定于摆动支座上，摆动支座与摆动臂通过螺钉紧固形成一个完整的张力感应臂，摆动臂上用2根拉簧与弹簧固定座连接，通过调节弹簧固定座的位置改变拉簧力度调节感应后梁的摆动幅度，从而调节布匹张力，而位移传感器通过检测与摆动臂的距离，将信号传给电控系统来控制张力。

　　卷布筒在卷布起始时只是一根光的空心轴，为了避免摩擦力不够导致卷布辊打滑，也为了使布卷得更加紧密，可以在卷布辊上增加一加压辊。链轮靠三相异步电机传动，通过联轴器与传动轴连接并传动另一侧的链轮，左右两侧链轮与链条通过固定环将加压辊放在托座上，并随链条上下移动（左右侧相同原理）。在传动轴上有一挂钩，当下布时可将加压辊挂到钩上，这样方便操作。另外，立柱除了支撑该加压机构外，还有在横向上约束及引导卷布筒的作用，布匹在两个立柱之间卷动，保证卷取的布匹整齐美观。此外，独立大卷布装置上一般都配置脚踏板，织物通过脚踏板下机，所以并不影响挡车工操作织机。

　　动态响应快

　　成形质量好

　　机外卷布装置性能的优劣主要取决于织物卷绕过程中织物张力的控制精度。目前国内大卷装卷布装置大部分采用机械驱动方式或采用减速电机与变频器相结合的控制方式，织物张力的控制精度较低，布卷的成形质量较差。该大卷布装置采用电气控制，且张力检测采用位移式张力传感器，检测系统中传感器与机械紧密地结合在一起，从而检测出实际张力值，织物张力控制精度高。另外，机外卷布装置主要靠调节电机转速达到张力控制的目的，因此电机调速性能是一个非常关键的因素。以前的机外卷布装置多采用磁粉离合器与制动器相结合的方式直接对张力大小进行控制，但由于磁粉离合器本身磨损严重，精确度低，影响收卷效果；而采用直流电机，又因为其电机刷易磨损、老化，控制精度不高等因素，影响织物的收卷质量。为避免这些弊病，该装置采用伺服控制技术，这样不但可以使机外卷布装置结构相对简化，而且收卷更容易，动态响应更快，同时可使机外卷取装置的张力控制具有良好的跟随特性，更精确地对织物张力进行控制，使布卷成形质量好。

工业用布等厚重织物大卷装卷布装置的开发，为我国纺织机械增加了一种新品种，填补了国内同类产品的空白。上述自主研发的剑杆织机机外大卷装卷布装置的各项性能指标均达到了设计使用要求，可满足织造高档面料或毛巾类、工业用布、帆布和牛仔布等厚重织物工艺特点和使用特性的要求。