纺织机械工业设计(6篇)
纺织机械工业设计篇1
关键词：现代控制技术；数字化；纺织机械
前言：随着市场经济体制改革的深入与科学技术的发展，纺织机行业的市场竞争日趋激烈，高质量、快响应、更灵活是纺织机械未来发展的重要方向。近年来，纺织机械行业的自动化水平有了明显的提升，现代控制技术与信息技术对于纺织机械行业的影响逐渐凸显，基于以上，本文简要研究了现代控制技术和数字化纺织机械。
1现代控制技术研究
1.1数字化纺织机械控制技术
早在十多年前，就有纺织机械企业提出了“数字化纺织机械控制”的理念，数字化纺织机械控制技术是以CPU为核心，以现场总线技术为基础的现代控制技术。对数字化纺织机械控制技术的具体研究如下：
1.1.1可编程控制器与可编程逻辑计算机
可编程控制器又称PLC，其以继电器技术为基础，结合了通信技术和信息技术，通过程序化的方式来对相关设备进行电气控制，其在纺织机械中的应用十分广泛。PLC的输出和输入质量较高，且实时监控能力较强，PLC的稳定性在众多设备控制实践中已经得到了很好的证明。PLC能够为纺织机械控制提供多种现场总线，一些纺织机厂商在选择PLC进行纺织机械控制时都将远程I/O和可扩展性作为选择的重要标准。纺织机械的控制技术首要注重的是控制的实时性、可靠性及控制速度，自动纺纱技术的出现是纺织机械控制发展过程中的重要革命，其对于纺织行业的优化升级有着积极的促进作用。
可编程逻辑计算机又称为PCC，其于1994年由贝加莱公司推出，相较于PLC而言，PCC在功能上有着较大的提升，PCC的组网十分灵活，且应用智能性和开放性较好的系统平台，能够有效实现许多复杂的控制项目。PCC的软件运行平台采用分时多任务机制的原理进行构筑，在PCC的应用下，纺织机械的应用程序运行周期与程序的长短和复杂程度无关，操作系统的循环周期直接决定了纺织机械应用程序的运行周期，平台外部的控制周期与程序内部的扫描周期分离开来，实现了纺织机械的实时控制。此外，用户可以根据自身的实际需求，结合CPU的运算水平和运算能力对控制周期自行修改和设定，满足了不同用户的个性化要求。
PCC中有着多个任务模块，可以根据控制项目中的数据采集、通信控制、报警等功能要求来编制程序任务模块，这些任务模块可以独立运行也可以实现模块之间的互相关联。PCC可以选择不同的编程语言对单个任务模块进行编制，这就使得在常规PLC使用的梯形图、指令语言等可以延续到PCC上继续使用，此外PCC应用软件在不断研发发展的过程中还集成了C语言相关程序，增加了PCC的适用范围。
1.1.2现场总线控制技术
在机械控制中，各种生产信息的来源是现场总线控制层，纺织中的织造、棉纺等机械的控制器只有配置了现场总线的接口，就可以通过相关的标称实现机械运行的控制，并能够将机械运行的实时数据传送到监控系统中。数字纺织机械控制技术的控制器以CPU为核心，以电力电子技术为基础，是一种新型的驱动控制技术，其中现场总线技术是高速数据通信技术的代表，其能够对纺织机械运行的实时数据进行采集和高速传输，这就有效提升了纺织机械的现场化、抗干扰能力以及分布能力，促进了纺织机械生产过程的智能化和自动化发展，实现了现代控制技术与纺织机械的有机结合。
1.2新型驱动技术
电力电子技术的发展促进了新型驱动技术在纺织机械中的应用，例如变频调速技术、多轴同步技术以及单轴驱动技术等在纺织机械中就有着重要的应用。纺织机械的结构大多是为多单元重复结构，这就对纺织机械动作的协调性和一致性提出了更高的要求，应用变频调速技术就能够有效的保证纺织机械动作的协调性和一致性。
传动技术在科技的带动下不断发展，其在纺织机械中的应用水平也日益提高，具体表现为以下几个方面：①共直流母线技术：共直流母线技术能够实现纺织机械电机的发电工作状态以及断电同步停车功能；②伺服驱动技术：能够实现反向驱动控制纺织机械中的卷绕机构；③多轴同步控制和单轴独立驱动：广泛应用于纺织机械的多电机驱动剑杆织机和四轴驱动粗纱机中。
2数字化纺织机械
2.1企业信息化
企业信息化是纺织机械数字化中的重要标志，企业信息化指的是运用先进的信息技术、通讯技术来实现企业业务流程的改造，企业信息化不仅包括企业内部员工之间、企业外部合作之间的信息分享和信息合作，还包括利用先进的信息技术对企业内部各个岗位工作内容的改造。
从本质上来讲，企业的信息化就是指企业将传统的事务管理方式和商务运行方式转变为电子事物方式和电子商务形式。
企业信息化的过程主要可以分为三个层次：①第一个层次是将先进的电子信息技术应用到生产中，实现生产智能化、自动化，例如本文所研究的纺织机械自动化；②第二个层次是企业相关经营管理数据的信息化，在这个过程中需要实现企业大量基础数据的信息化，强调的是企业数字时代；③第三个层次是信息化应用的最高层次，即通过信息技术建立企业的辅助管理系统、辅助经营系统以及辅助决策系统等，实现了企业经营管理的信息化。
信息化的过程即相关信息数据的采集、传输及应用的过程，但由于企业认识等原因，企业信息化常常将这三个过程分裂开来，企业较为注重信息数据的应用和处理过程，而往往忽略了信息数据的采集和传输。
以纺织机械企业为例，如果不能够解决信息数据的采集和传输问题，则企业的信息化进程将会停滞，先进的计算机设备往往只能够起到高级计算器的作用。
企业应当以网络技术为依托，建立企业信息化平台，解决信息数据的采集和传输问题，以此来实现信息数据在自身业务流程中的应用处理，从而促进企业经营活动向电子事物和电子商务的转变。
2.2纺织机械数字化
纺织机械企业信息化的关键在于纺织机械的数字化，以此来实现纺织生产过程中的智能化和自动化，同时纺织机械的数字化还能够有效解决纺织机械企业信息数据采集和传输的困难。
纺织机械数字化指的是将纺织机械与先进的控制技术相结合，传统的纺织机械控制为模拟控制，而应用先进的控制技术后，纺织机械的模拟控制能够转变为数字化控制，这就有效提升了纺织机械的抗干扰性能、现场化程度以及分布式性能，对于一些复杂的控制功能，纺织机械数字化也能够顺利完成，对于提升纺织机械的生产水平、生产效率、纺织质量等各个方面都有着重要的作用，在纺织机械工作的过程中，能够实现大量数据的采集、传输和共享。
纺织机械数字化不仅仅是控制的数字化，还包括数据采集的数字化，这对于纺织机械企业解决加工精度小、加工设备庞大、投资巨大、工艺knowhow等问题有着重要的意义，能够实现纺织机械企业大量生产数据的及时采集，从设备和技术两个方面为实现企业信息化打下了坚实的基础，从而促进纺织机械企业赶超世界领先水平，实现跨越式的发展。
现代控制技术与纺织机械数字化有着密不可分的关系，现代控制技术是实现纺织机械数字化的基础，同时也是世界纺织机械发展的重要趋势。
结论：综上所述，本文从数字化纺织机械控制技术和新型驱动技术两个角度分析了纺织机械现代控制技术，并从企业信息化和纺织机械数字化两个方面研究了来研究了数字化纺织机械，旨在为实现纺织机械生产的自动化和智能化提供参考，促进纺织机械企业的信息化发展。
参考文献：
[1]周志辉，林燕.纺织机械的自动控制技术[J].精密制造与自动化，2012，01：3-7.
纺织机械工业设计篇2
关键词：纺织机械；机械工业；专业英语；发展
1机械工业中的专业英语
机械工业是国家工业化的重要组成部分，也是国家工业化的物质和技术保障。近几年来机械工业的大幅度增长充分体现了其作为国家支柱产业的重要地位。中国的机械工程技术拥有辉煌的历史，不仅对中国的物质文化和社会经济的发展起到了重要的促进作用，而且促进了世界技术文明的进步，对世界经济全球化做出了贡献。
在我国现代的机械学著作中，“机械”一词是机构（mechanism）和机器（machine）的总称。而与机械类专业术语所对应的专业英语也分很多类，如：设计（design），制造(manufacture)，生产(produce)，加工(process)，模具(mould)，刀具(cutters),铸造(found),测量(measure)等等，下面是一些具体词汇：
车床lathe刨床planer铣床miller磨床grinder刀具cutter联结link轴shaft传动drive/transmission误差error定位allocation，拉伸pulling剪切shear扭转twist强度intensity精度precision应力stress硬度rigidity绞刀reamer螺钉screw齿轮gear切削深度cuttingdepth主轴spindle基准benchmark钳工locksmith锻forge压模stamping焊weld拉孔broaching装配assembling铸造found切线tangent介质medium螺纹thread倒角roundingchamfer工业造型设计industrialmouldingdesign导轨leadrail陶瓷ceramics机械制图Mechanicaldrawing投影projection，位移displacement截面section齿轮齿条pinionandrack攻丝tap游标卡尺slidecaliper千分尺micrometercalipers等等。
2纺织机械中的专业英语
在原始手工纺织时期，人们利用纺坠纺纱，原始腰机织布。在手工机器纺织时期，中国古代劳动人民创造的竹笼机、大花楼机、多锭大纺车等都可代表当时世界纺织生产的最高水平。纺织器械的发展完善大大促进了纺织业的发展。现在的纺织器械也处于世界的领先地位。
同时，随着经济的发展，纺织工业逐渐由西方发达国家向发展中国家转移，亚洲成为纺织工业的重点地区，以至于一些西方经济学家称中国为世界工厂。由于纺织行业是我国国民经济以及国际分工中的特殊地位，纺织机械制造业作为纺织机械的重要组成部分需要人们更多的了解。这也就需要我们对各种纺机名称、纺机部件，等方面的用语有一些初步的认识，例如:
Jetloom喷气织机，Gripperloom片梭织机，Rapierloom剑杆织机，warploom经编织机，
warpnetframe花边织机，Jacquardloom提花织机，Gins轧花机,Tuftingloom簇绒机，Reeds钢筘，YarnCarrier导纱器，PlasticSelector提花片，Guidecomb定位导梳，HangerWire提花钢丝，
cam凸轮，trunking线槽，Pneumatics气动元件单针两缝平车1-needlelockstitchM/C单针链缝平车1-needlechainstitchM/C人字平车zigzagstitchesM/C双针车twin-needleM/钮门车buttonholeM/C钉钮车buttonattaching熨画机ironingdrawing工业洗衣机industrywasher工业脱水机industryspin-dryer大货洗衣机BULKWASHERpretreatmentequipment前处理设备aftertreatmentequipment后处理设备
3专业英语对中国纺织机械工业的发展作用
近几多年来，中国一直是国际纺织机械产品的重要进出口国，中国纺织机械规模强大，也相应带动了国际纺机市场的需求,同时对外交流增多，需要更多的设计专业英语的广泛运用，而且随着科学技术的迅猛发展以及我国成为WTO大家庭的重要一员，为外资企业在我国的投资创造了宽松的外部环境，这既利于纺织机械的发展也使我国的企业面临着新的挑战，这些促使我们对机械的发展也提出了更新、更高的要求，这些都要求我们掌握一定的专业词汇，以利于更好地进行国际交流。
虽然近年来，中国的纺织工业得到较大发展，使得纺织品大量的出口，但是这些出口企业使用的机械很大一部分是从国外引进的。而我国的纺织机械制造商与国外的同行相比，还存在着很大的差距。为了使中国纺织机械和世界先进水平接轨，不管是从文字还是语言上，我们都需要加强对专业英语的认知，以此来吸收和借鉴国外同行业的先进技术，从而不断创新自我，提高自我，缩短彼此之间的差距，塑造中国纺织机械制造业的新形象。
参考文献
纺织机械工业设计篇3
纺机行业面临整体考验
2011年频繁出台的紧缩货币政策使纺织企业融资成本进一步加大，纺织企业资金缺乏也间接反映到纺机产品的订单销售上。事实上，从去年4月开始，纺机企业接单明显减少，个别用户推迟提货的现象时有发生：进入去年7月份以后，这种现象更加普遍。尽管大多数纺机企业手里还握着不少上半年结转下来的产品订单，但是订单完成后能不能交付还是一个很大的问号。为了避免不提货现象的频繁发生，纺机企业接单谨慎，尽可能去选择一些“优质订单”。
资金缺乏是当前纺织企业十分普遍的现象，而2011年以来从紧的货币政策又使得原本资金就不充裕的中小纺织企业雪上加霜。纺织企业贷来的钱一般都先拿去买棉花，那些已经下了订单的纺机设备只能往后推延，等有了资金再去提货。虽然纺织企业对自动化、高速化、智能化的设备存在客观需求，但目前最关键的问题是纺织企业手里缺乏资金，因此原本计划的投资项目也不得不暂时搁浅。
东海证券分析师表示，纺织机械作为纺织业配套产业，与纺织行业本身的发展可以说息息相关。自去年以来，受国家宏观调控政策、国际经济环境变化和人民币升值及生产成本提高等因素的影响，国内纺织产业遇到了很大的困难，纺机产业同样受累，增速大幅回落。从目前看，尽管政府采取了一些措施支持纺织产业的发展，但在国际金融危机加剧，西方发达国际经济陷入进一步衰退的形势下，国内纺织业经营状况出现根本性好转尚需时日。尽管公司生产的产品质量与信誉都不错，但毕竟市场竞争也很激烈，在行业经营环境欠佳的情况下，不可避免地受到较大的影响。
而中央经济工作会议已经明确指出：2012年继续实施积极的财政政策和稳健的货币政策，以保持宏观经济政策的连续性和稳定性。虽然可能会适时适度进行预调微调，但货币政策不会出现转型。因此业内人士认为，纺机企业应做好心理准备，真正的考验或许就在今年上半年。
洗牌或将不可避免
“从2011年的形势来看，棉纺机械形势不是很乐观，棉纺成套设备销售情况也不乐观。在纺机企业中生产中低档水平的产品企业生存面临危机，急需转型，但在新兴领域的开拓上仍有诸多不利因素。”
中国纺织机械协会副秘书长刘家强表示，从目前纺机行业遇到的瓶颈来看，首先关注点是在棉纺行业，棉纺行业前几年爆炸式增长，2011年下半年以来，由于用工问题、能耗问题、投资环境问题以及出口问题，棉纺行业不是很景气，棉纺装备的销售受到较大的冲击，销售下滑严重，企业订单普遍不好，低于去年同期水平，并且下降幅度较大。进入3月份以来，去年同期基本能够保持半年订单合同已经签订，今年第一季度的订单也很难保证。其次，从纺织机械中低端产品来看，中低端机械产品明显退出市场，销售情况更加严峻。以经营普通纺机产品为主的企业很多停工半年以上，甚至退出市场，纺机行业出现大洗牌。
面对新兴领域的装备，虽然具有市场潜力，但刘家强表示纺织机械市场的开拓也仍然存在不利因素，对高性能纤维和产业用纺织品纺织机械产品开发上开发能力不足。从产业结构调整来看，纺机行业处于比较被动的局面，研发能力和创新能力比较零散，市场开拓能力比较滞后。另外，刘家强还提到，之前大家普遍把目光投放在销售情况较好的服装和家纺机械产品上，实际上，产业用纺织品的机械装备企业的量比较少，都有企业自身来承担科技改造和设计定制，由于量上的限制，对后道形成制约。危机背后仍存亮点
在理智面对纺机市场存在问题与洗牌现状的同时应当看到，我国纺织业在国际上的竞争力仍然拥有优势，目前的困难形势应该也是暂时的。一旦调整结束，中国纺织业仍然会有很大的发展空间。在诸多危机的背后，刘家强强调，我们同时也应该看到，纺织机械行业目前仍然保有诸多发展潜力的亮点。
首先，高性能的纺织机械用户需求量旺盛，包括棉纺成套装备、织造机械，但由于用工问题、效率问题、能耗问题等原因，领头企业产品的水平比较先进，满足了纺织企业改造的需求，企业的市场份额在提升。化纤长丝领域今年的形势比较乐观，装备水平提升以后能够为产业链后道企业提供更优质的化纤长丝原料和加工手段。其次，产业用纺织品后道市场增长点明显，带动了纺织机械的销售增长。在我国的纺机企业中，处于市场尖端的高水平企业运营良好，虽然产品价格较高，但走出了长期依赖低价竞争的弊端。
在《“十二五”高端装备制造业产业发展规划》中，作为七大战略性新兴产业之一，高端装备制造业“十二五”将从航空装备、卫星及应用、轨道交通装备、海洋工程装备和智能制造装备等五大方向重点突破。对智能制造装备而言，今后要强化基础配套能力，积极发展以数字化、柔性化及系统集成技术为核心的智能制造设备。纺织机械行业被列入“智能制造装备”和“数控一代机械产品”两个规划，充分说明了纺织机械行业的重要性。
纺织机械工业设计篇4
关键词：纺织机械；绿色设计；竞争力；可拆卸性设计；人机工程学设计
中图分类号：TS103文献标识码：A文章编号：1009-2374（2012）28-0013-03
1纺织机械绿色设计体系的基本结构
在对纺织机械进行绿色设计时，往往并不是一次性完成的，而是需要经过很多次的分析和改进才能够得到真正满意的设计结果。根据机械设备绿色设计的基本理念，在进行绿色设计时应该按照以下的方法进行设计：首先，设计应该从实际的生产需要出发，结合相关的数据库和知识库对机械设计的选材、结构、工艺、包装等多方面进行考虑，最后得到适当的设计方案；其次，根据得到的设计方案的CAD模型、数据库以及知识库信息，从机械产品生命周期的角度出发，得到设计方案相关的技术、经济以及环境等信息；再次，根据上述获得信息的自身特点，从相应的模型库中找到适合的评价方法，并对设计方案进行相应的评价；最后，通过评价获得相应的结果，从而判断整个设计方案的好坏。那些不符合设计要求的设计方案需要进行相关的缺陷改进，然后再进行评价，直到评价结果符合相应的设计要求为止。对通过评价的设计方案还应该进行必要的评价分析，找出众多设计方案中最为合理科学的方案。这一绿色设计体系是纺织机械开展绿色设计的基本指导。
2纺织机械绿色设计的主要内容及关键技术
2.1机械设计绿色材料的选择
纺织机械制造所使用材料的绿色程度直接关系着整个绿色设计过程以及最后的产品，因此，所使用的材料应该建立在绿色材料的基础上。绿色材料应该具备以下几个基本特点：材料的污染、成本、能耗等水平较低，而且材料的加工过程应该产生较少或没有污染，材料可以在日后进行回收利用。在具体的设计过程中，机械防腐外壳尽量采用不锈钢来替代电镀进行加工，必须使用电镀的应该用对环境危害较小的镍磷镀；纺织机械的传动部分设计时尽量采用那些耐磨性能较好的高分子材料，这样可以有效地提升纺织机械中各种传动部件的使用寿命，避免产生因为传动部件水桶效应而使纺织机械使用寿命大大减少的现象；机械的制造材料尽量选择那些强度高、重量小的材料，在满足相关安全设计要求的前提下，大大降低了设备运行过程中的能耗损失；在符合相关机械强度和刚度要求的前提下，尽量利用非金属材料来替代金属材料，这样不仅可以减少机械运行过程中噪音和振动，还可以有效地降低制造成本。
2.2规范化、标准化的绿色设计
随着当前科学技术的快速发展，各类产品的更新速度不断提升，但是产品的更新并不是说原来产品中的所有零部件都需要更换，大多数只需要对机械的核心部分进行升级即可，因此纺织机械的设计者应该对机械的规范性和标准性进行充分考虑，通过部件的标准化和规范化可以使部件的重复利用率和通用性得到有效提升，进而只需要对机械的某些部件进行重组而实现不同功能，从而满足生产实际中的需要，对于保证零部件的全生命周期使用有着重要的意义。此外，通过规范化和标准化设计还可以有效地提升生产过程的规范化操作，使生产所需的机械种类明显降低，达到了节能降耗的目的。
2.3绿色产品结构设计
对于绿色产品的结构设计而言，它是接下来相关设计的基础，这一部分设计的好坏直接关系着接下来一些细节部分的设计问题。具体到纺织机械而言，在进行结构设计时应该注意以下几个问题：首先，当前很多纺织机械的给棉部分采用的是开放式的结构，这种结构不仅造成生产过程中周围环境的大量污染，而且对生产人员的身体健康也有着一定的影响，因此这一部分可以设计为封闭式的结构，降低机械对环境和人员的影响；其次，纺织机械的机架部分设计应该充分考虑其生产过程中受力和承受应变的特点，对这一部分的筋板采取均匀分布的设计，并适当增加筋板的自身厚度，进而使得整个机架部分的稳定性得到极大提升；再次，纺织机械的圆墙板应该采取与锡林轴承座一体化的结构设计方式，从而极大地提升了其稳定性能，避免锡林与圆墙板之间产生不必要的位移，从而影响最终产品的质量；最后，在进行纺织机械设计时，应该在保证机械使用要求的前提下，尽量将传动部分的轴承设计为滑动式，这样可以在保证不增加成本的前提下，使整个机械的传动效率得到增加，降低不必要的能耗损失。
2.4绿色包装设计
对于纺织机械的绿色包装设计而言，它主要包括以下内容：包装材料选择、包装结构优化以及包装废弃物的回收利用。在对这一部分进行设计时，产品的包装结构应该尽量简单化，从而减少包装材料的使用量。此外，大多数包装材料对环境有着极大的影响，所以在选择包装材料时应该尽量选择那些对环境污染较小的、便于回收利用的材料。上述这种设计不仅可以有效地降低资源的使用量，还能够最大化地减少环境污染。
2.5纺织机械的可拆卸性设计
机械设备的可拆卸性是其能否循环利用的重要前提和标准，因此在进行纺织机械的绿色设计时应该将可拆卸性作为其中一项重要的标准。可拆卸性取决于零部件配合的种类和联接方式。在间隙配合、过渡配合和过盈配合中，过盈配合尤其是以压力机压入方式装配的可拆却性最差；在键与销联接方式中，以切向键和半圆键联接的可拆却性最差；在螺纹紧固、铆接、焊接等方式中，以铆接可拆却性最差。此外，在进行可拆却设计时，还必须考虑材料相容性原则。材料之间的相容性好，意味着这些材料可一起回收，可减少拆卸分类的工作量。如金属和塑料之间的相容性差，不能一起回收，必须对其进行分类；在其零部件不能重用的前提下，则不必进行分类。所以设计时，尽量将相容材料放在一起，不相容材料之间采用易于分解的联接。
纺织机械产品拆卸性设计过程如下：对纺织机械产品拆卸信息进行分析及建模，建立可拆卸时间、拆卸方向范围、拆卸能量的量化模型，构造纺织机械产品零件可拆卸制约矩阵。提出纺织机械产品零件间关联度的概念，作为零件间结合紧密程度的度量，利用层次分析法对零件间的关联度进行定量分析，依据关联度构造了零件间的关联矩阵。通过零件间的关联度矩阵，对构成纺织机械产品的各个子部件进行子装配体的聚类，并通过空间几何约束矩阵的判别和子装配体的稳定性来判断纺织机械产品零部件进行拆卸设计的可行性。
2.6人机工程学设计
所谓人体工程学设计就是指建立在各种人体工程学理论的基础上的产品设计技术，这一设计技术主要是根据人的心理和生理需求，通过各种科技成果和数据来进行机械的设计，从而更好地实现人与机械之间的完美配合，获得最大的经济效益。
在纺织机械设计过程中，应该充分考虑人体工程学原理，将原来那种机械设备色调单一的设计进行改变，将其设计为蓝白相间的混合色，从而有效地避免了操作人员产生视觉疲劳，从侧面上提升员工的劳动积极性。对纺织机械的给棉口台面高度进行调整，使其更加符合人体正常结构，从而有效提升员工工作效率。
3结语
总之，对于纺织工业而言，纺织机械对其发展和保持竞争力有着重要的影响作用，为了保证自身在激烈的市场竞争中立于不败之地，除了要对自身产品实施绿色改进外，所使用的机械设备也应该采取必要的绿色设计，这样才能够满足当前人员和社会对纺
织企业的要求，提升企业自身的实际经济效益。
参考文献
[1]赵红.机械产品绿色设计关键技术研究[J].硅谷，2010，（13）.
[2]刘英平.纺织机械的绿色设计研究[J].纺织机械，2009，
纺织机械工业设计篇5
[关键词]跨专业选修课液压与气压传动纺织工程教学实践与体会
[中图分类号]G642.3[文献标识码]A[文章编号]2095-3437（2015）06-0138-03
随着不同学科之间的相互交叉、融合、渗透而出现了交叉学科，而科学上的新理论、新发明的产生，新的工程技术的出现，经常是在学科的边缘或交叉点上。因此，作为以人才培养为首要任务的高等院校应重视交叉学科将使学科本身向着更深层次和更高水平发展。交叉学科人才培养要求学生选修与本专业相关的基础课程即跨专业选修课程，以使学生具备交叉学科及专业发展的必要基础理论知识。纺织机械是一种集机、电、光、液、气等于一体的装备，其本身就要求相关学科交叉与融合。
本文以纺机液压与气压传动课程为例，分析了学生专业与跨专业选修课的特点，指出开设跨专业选修课程的必要性，重点阐述跨专业选修课程教学中遇到的问题及解决措施，对跨专业选修课程的教学和进一步实践与探索具有普遍而又重要的意义。
一、学生专业与跨专业课程特点分析
现代科学的发展是在多学科交叉、融合、渗透中不断发展的，对于人才能力的需求是多元化的、综合性的。2008年11月11日，在2008诺贝尔奖获得者北京论坛上，华人图灵奖得主姚期智指出，多学科交叉融合是信息技术发展的关键：当不同的学科、理论相互交叉结合，同时一种新技术达到成熟的时候，往往就会出现理论上的突破和技术上的创新。在高等院校，开设跨专业选修课目的就在于让学生掌握与自己专业相关的交叉学科的基础理论知识，为学生进一步全面综合发展提供后劲。
（一）学生专业特点分析
纺织工程专业培养具备纺织工程方面的知识和能力，能在纺织企业、科研、教学等部门从事纺织品设计开发、纺织工艺设计、服装设计与工程、纺织生产质量控制、生产技术改造以及具有经营管理初步能力的高级工程技术人才。毕业生可在纺织行业、高等院校、科研院所、商检等单位从事纺织品生产、纺织品贸易、教学、科研、开发及市场营销等工作。纺织工程主要课程包括机械设计基础、电工与电子技术、计算机原理及应用、纺织化学、纺织材料学、纺纱学、织造学、纺织品设计学、企业经营与管理、生物工程在纺织上的应用等。[1]
纺织工程是一个有关纺织产品设计、质量控制、生产技术等的系统工程。纺织机械是一种科技含量高，品种繁多，性能各异，批量中等，连续运转，集机、电、光、液、气等于一体的装备。[2]纺织机械是纺织工业的生产手段和物质基础，其技术水平、质量和制造成本，直接关系到纺织工业的发展。为提高纺织机械的高效化和自动化，一般纺织机械动力部分普遍采用液压与气压传动系统。比如DT-4C纺丝机液压系统、ZTE型浆纱机液压系统、清棉机气动系统[3]等。学生在学习本专业的过程中，一个中心环节就是对于纺织机械本身构造与工作原理的了解和掌握，这对于学生后续就业、深造具有重要意义。因此，学生学习纺机液压与气压传动课程是自身专业属性所决定的。
（二）跨专业选修课程与学生专业相关性
纺机液压与气压传动属机电及机械类（非热能与动力工程专业流体传动与控制方向）专业的一门技术选修专业课，主要讲解液压气压元件及系统的基本原理、结构及其应用。要求学生在学习本课程之后，能够掌握液压及气压传动系统的特点和基本概念;熟悉各种液压泵、液压执行元件、液压阀、液压辅件和气源装置、气动辅助元件、气动执行元件、气动控制元件;了解液压和气动基本回路，初步具有阅读简单液压、气动系统图的能力。[4]这对于纺织工程专业学生来讲，正是从事纺织工程专业产品设计、质量控制、生产技术的要求，尤其是在生产技术、质量控制方面，也是实现自身全面、综合发展的需要。
二、跨专业选修课教学过程中的问题及解决措施
在从事跨专业选修课程纺机液压与气压传动教学中，笔者遇到学生专业基础薄弱、重视程度低及兴趣不浓、适用教材参考资料少、实践环节欠缺、考核方式选择等普遍而又实际问题，现逐一分析并提出探索性的解决措施。
（一）学生专业基础薄弱
纺机液压与气压传动是一门主讲液压气压元件及系统的专业技术课，它除要求学生具备机械设计基础、电工电子技术等基础知识外，更重要的是要求学生具备流体力学基础知识。流体力学是理解和掌握好液压气压元件及系统的核心专业基础知识。而纺织工程专业学生没有先修流体力学相关课程，这给学生理解相关问题比如液动力、气穴现象等造成先天不足和困难。
因此，在进行液压气压元件及其系统教学之前，对学生进行流体力学基础部分的补充教学十分必要。在本课程中主要讲解流体静力学、流体运动学及动力学基础知识，让学生了解液压与气压传动中工作介质――液压油和空气的基本属性比如黏性等，连续性方程、动量方程及伯努利方程等基本定律，雷诺数及流态等流体流动规律。这对于学生后续学习和掌握液压气压元件基本工作原理及性能分析提供有力保证，也使得教学过程更加顺畅、高效。
（二）学生重视程度低及兴趣不浓
选修课在学生看来，一般认为是不重要的、与自身专业关系不大的课程。尤其在学分制下，学生的主要目的在于拿学分。因此，在学习过程中，学生重视程度及兴趣远不如必修课程和专业课程，他们通常有这样的表现形式――不专心听讲。这对选修课程的教与学造成一定的不良影响。
“兴趣是最好的老师”，只有学生对课程产生浓厚的兴趣，才能激发他们的学习热情与主动性。在纺机液压与气压传动教学中笔者始终贯穿纺织机械与液压气压传动相结合的思想，使液压气压传动扎根于纺织机械土壤中，让液压气压传动烙上纺织工程的专业特色。在一开始的绪论教学中，除了介绍液压气压传动在国防、工业生产及生活中的应用，更重要的是介绍其在纺织机械中的广泛应用，比如简介液压式压辊加压系统、GA331浆纱机液压无极变速器控制牵引辊传动系统等，激发学生的学习兴趣和热情。在平时教学中，比如讲解液压泵、液压阀及液压执行元件时，有意识地介绍其在相关纺织机械中的应用及举例，播放纺机液压气压系统实际工作过程录像。另外，结合时事新闻讲解相关知识，比如在讲液压换向阀及液压基本回路及系统时，结合最近（2014年10月17日）为纪念中法建交50周年，法国设计制造的巨型机械神兽“龙马”和“蜘蛛”在北京奥林匹克公园苏醒，进行巡游表演的新闻，其中巨型机械神兽“龙马”和“蜘蛛”使用最先进的自动化控制系统和电子设备控制，它可以行走、腾跃，[5]其动力及执行部分就是液压系统，从相关新闻报道图片中可以直接看到液压多路换向阀及液压缸。这对于激发学生对纺机液压与气压传动课程的学习十分有利，可以极大地促使他们产生兴趣，进行主动学习，也有力地促进课堂教学的顺利开展。
（三）适用教学参考资料少
目前，热能与动力工程专业流体传动与控制方向专业（即液压专业）对于液压气压传动有一个系统的学习体系，主要课程包括流体力学、自动控制原理、液压元件、液压传动系统、气压传动系统、液压控制系统、液压技术进展等专业课程，其知识模块之间具有一定的内在逻辑关系，使用的教学参考书籍比较模块化、专业化。这对于纺织工程学生来讲，在有限的学时内学习，有较大的困难。而且，目前还没发现一本既有机结合相关课程核心知识“流体力学――液压元件――液压气压传动系统――液压控制系统”又结合纺织机械专业背景的适用教学参考书目。
笔者在现有的液压教材中找到两本比较适合的书籍：《纺织机械液压与气动技术》（魏俊民主编），《液压气压传动与控制》（冀宏主编）。前者特点是在讲液压与气压系统时很好地结合纺织机械中的液压与气压传动系统进行分析和讲解;后者则从最基础的流体力学基础――液压元件――液压系统――气压元件――气压系统，全面系统地介绍了液压气压传动的基本原理。[6]在讲授过程中，笔者结合两本书，一方面补充学生欠缺的流体力学基础，另一方面结合学生的纺织机械专业知识，讲解液压气压元件及系统的基础理论及应用，收到了较好的教学效果。
（四）实践环节欠缺
纺机液压与气压传动作为一门讲解液压气压元件及系统的专业技术课，本身具有实践性强的特点。但在跨专业选修课中教学大纲并没有安排相应的实践教学环节，学生缺乏对于液压元件及系统的直观认识和感受，这也可导致学生学习兴趣低、热情不够，实践动手能力不足。
在课堂教学中对重要液压元件比如液压泵、液压阀等进行实物拆装，让学生直观认识元件结构，这对于其理解相关工作原理有很大好处。另外，可选择性进行实验演示，如液压泵性能实验、液压阀性能实验、液压气压回路及系统性能实验等。对学有余力或者感兴趣的学生开放实验，让他们自己动手操作，这对于学生的专业认知和理解会更加深刻到位。
（五）考核方式的选择
在纺机液压与气压传动的教学大纲中规定考核方式为综合测评。一般的选修课大多采用“出勤成绩+答辩（或大作业）”的形式进行综合测评。但我们认为，作为一门技术型的专业选修课程不应该是技术概论型的课程，要实实在在地在学生的脑海中留下一些印象，就要对学生的后续学习、就业、深造等提供一些支撑。而答辩或大作业往往只侧重于某一块知识的考查，对于学生的整个液压气压传动知识体系的构建意义不大，同时也对教师掌握教学效果以及后续教学改进提供不了太多的有效信息。
参考必修课程和专业课程的考核方式，提出并采用“出勤成绩×30%+‘测试1’×40%+‘测试2’×30%”的考核方式。其中将测试部分分为测试1和测试2（均为闭卷考试），测试1侧重于液压气压元件基本原理、符号识别的考查，测试2侧重于液压气压基本回路及系统的识别与分析。通过批阅试卷，发现学生对于液压气压传动基本原理及元件符号识别掌握得不错，但是对于液压气压基本回路及系统的分析能力欠缺，因此，教师可以根据这些信息，在结课时，再次重点讲解相关知识，可以有力填补学生的知识漏洞，同时也为后续教学活动的进一步改善提供有力信息，比如教学中加强和提升学生液压基本回路及系统的分析能力。
三、总结
纺机液压与气压传动是纺织工程专业一门十分必要的跨专业选修课程，其讲授的有关纺织机械的液压气压传动知识直接关系到纺织产品质量控制和制造成本以及纺织工业的发展，同时也是培养交叉综合型纺织工程人才的需要。作者以跨专业选修课程纺机液压与气压传动的教学为例，重点阐述跨专业选修课程教学中遇到的学生专业基础薄弱、重视程度低及兴趣不浓，适用教材参考资料少，实践环节欠缺，考核方式的单一等大多数跨专业选修课程所面临的普遍而实际的问题，并逐一进行分析，提出探索性的解决措施。这对跨专业选修课程的教学和进一步实践与探索具有普遍而又重要的意义。
[注释]
[1]兰州理工大学纺织工程专业培养计划[M].兰州：兰州理工大学，2010.
[2]陈革，杨建成.纺织机械概论[M].北京：中国纺织出版社出版，2011.5.
[3]魏俊民.纺织机械液压与气动技术[M].北京：纺织工业出版社，1986.
[4]兰州理工大学液压气压传动课程教学大纲[M].兰州：兰州理工大学，2013.
[5]中国网，法国巨型机械“神兽”将在京演绎“龙马精神”（高清组图），2014.10.10.
[6]冀宏主编.液压气压传动与控制[M].武汉：华中科技大学出版社，2009.
纺织机械工业设计篇6
从本届展会可以看出,棉纺机械不论单机还是成套设备都围绕高效、高质、节省、可靠、简便和适纺性等方面进行研究开发。在成套设备的配置上,前纺采用大卷装、短流程、宽幅化等高效设备;纺纱设备采用多锭化、一机多用以及自动化、连续化生产;在电气控制方面广泛采用自动控制、在线监控、信息采集分析及网络化管理等现代先进技术;在技术上机电气仪一体化、数字化、智能化、模块化等发展迅速,制造水平和外观质量都有了明显提高;同时,新型纺纱设备也有了新发展,摩擦纺、涡流纺等新设备都在本届展会上亮相。另外,从本届展会还可以看出以下特点。
一、国产棉纺设备进入自主开发创新的新阶段
中国棉纺设备已从引进技术、消化吸收国产化进入再创新、自主开发创新的新阶段。棉纺设备的新原理、新观点、新方法、新成果、新技术在产业发展中得到了广泛应用。在研发、创新和运用电子技术、先进制造技术、可靠性以及人性化设计上有大幅度的提高,使中国棉纺设备中清梳联、精梳机、并条机、粗纱机、细纱机、自动络筒机等整体技术水平都有所突破。逐步适应中国棉纺企业向强国迈进的设备需求。
1.国产清梳联设备技术成熟
到2009年底,我国近46.5%的纱锭采用清梳联设备。清梳联设备流程短,适纺性广,实现了清花短流程,梳棉高产、高质、大卷装。近几年国内新增和技改项目,自主化清梳联设备占85%左右。国产清梳联设备已经广泛采用了光、电、气、仪、变频传动、伺服电机及计算机通讯等新技术。现在的清梳联设备,无论是外观,还是全流程的可靠性、稳定性,都已有了长足的进步。
在本届展会上,共展出12台梳棉机,几乎全部是清梳联梳棉机。其中国内外生产全套清梳联流程设备的7家企业,展出的是:经纬股份清梳机械事业部JWF1204A梳棉机和JWF1209梳棉机、太平洋克鲁斯罗尔的MK7梳棉机、苏拉(金坛)的JSC228梳棉机、青岛东佳的FA207梳棉机、德国Trützschler(特吕茨勒)的TC07和TC5梳棉机等;瑞士Rieter(立达)、意大利Marzoli(马佐里)等2家企业提供了样本技术资料。
经纬股份清梳联事业部JWF1209型梳棉机(图1),是本届展览会高产梳棉机的一大亮点。该机运用了全新设计理论,以高产高效、高质量为理念,开创了国内1.5m宽幅梳棉机的先河。其梳理系统进行了结构性调整、锡林抬高、道夫降低,梳理区面积增加74%;采用多电机传动和变频电机技术结合,大扭矩电机直接启动锡林,运转平稳;给棉和道夫采用单独电机+矢量变频,无级调速,控制精度高;配备了FT029A混合环自调匀整器,采用PID控制,利用高精度涡流式非接触型传感器,检测过棉层厚度的变化,实现开环控制,利用棉条厚度变化进行闭环控制,组成稳定的混合环控制方式改变喂棉量,实现自调匀整。提高棉条匀整度和确保棉条重不匀CV值。
该机还具有并条工艺的预牵伸圈条器,三上三下附导向辊双区牵伸,可实现3倍牵伸,属国内首创。牵伸上罗拉采用气动加压,加压均匀,为重定量工艺设定提供了保证。另外,还采用了多项新材料新工艺,如铝合金型材的活动盖板,其精度高,变形小。该机已在棉纺厂应用,最高出条速度400m/min,实际产量可达150kg/h,满足了高产、高效、节约占地及用工少的要求。
2.400钳次/min左右棉精梳机成为市场主流产品
350～400钳次/min的棉精梳机技术成熟,在制造和人性化设计方面有了很大改观,其制造企业通过不断地优化运动机构、机械结构和结合精梳工艺,来提高精梳机速度、可靠性、稳定性。500钳次/min高效精梳机和创新的新精梳技术正在研发。本届展会展出棉精梳机的企业有:上海一纺机、陕西恒鑫、经纬纺机榆次分公司、河北太行、江苏凯宫、山西鸿基、山西贝斯特、江苏宏源、陕西宝成、东飞马佐里、苏拉(金坛)、Rieter、印度LMW等13家企业,共展出14台棉精梳机。
其中苏拉(金坛)纺织机械有限公司JSE850型棉精梳机在中国首次展出,是本届展览会精梳机的一大亮点。该机主要特点如下。
(1)采用传动车头箱的主电机、给棉罗拉、喂卷罗拉、牵伸罗拉、上下圈条等六电机联动的传动系统。
(2)采用双罗拉电子给棉。双罗拉给棉由变频电机传动,能够精确控制给棉开始时间、给棉量和给棉持续时间;电子给棉的给棉量调节范围为3.6～6.5mm,最小按0.1mm调节;当原料为细绒棉或长绒棉时,转换品种可以不必调整落棉、顶梳隔距,通过电子给棉完成品种转换,节约工艺调整的停车时间,减少机械调节的人为因素,以保证棉条质量稳定。
(3)上钳板钳唇有一内凹,嵌入一橡胶条,使得上下钳板咬合接触时有缓冲,减少了刚性的冲击,能降低噪音和更好地控制纤维。
(4)采用在线自清洁顶梳,即利用压缩空气进行定时喷吹。顶梳清洁的频率可调,频数可在1～20钳次间调节。
(5)特殊设计的风斗,有利于分离结合和吸落棉。
(6)牵伸系统:采用单独电机传动,缩短了传动路线,简化传动机构。
(7)操作控制系统:采用EasyStart操作软件,菜单式的人机界面和液晶显示触摸屏。具备中、英、德等多种语言模式,使管理程序得到优化。
3.并条机在高速、自调匀整技术上有新发展
国产单眼并条机最高出条速度为1000m/min,用于精梳条的出条速度在500～600m/min之间,已批量生产销售(自调匀整绝大部分都是配乌斯特的);自主研制的具有全过程匀整功能的自调匀整装置已投入使用。本届展会天门纺机、青岛云龙、经纬纺机沈阳宏大、陕西宝成、无锡宏源、江苏海安、河北太行、杭州东夏、滁州华威、Trützschler、LMW等11家企业共展出并条机18台,9台为单眼并条机。Rieter没有展出样机,提供了样本资料。
(1)天门纺机TMFD101L型单眼并条机
该机是天门纺机自行研制的,自调匀整部分是与大学合作开发的。其主要特点:全机模块化设计,便于配置选型;采用三上三下附导向皮辊、压力棒双区曲线牵伸型式;上罗拉起落的整体式牵伸摇架机构,操作方便,刚性好;运动部件低转动惯量设计,动态响应快;匀整采用直接伺服驱动二、三罗拉,简化传动结构。采用数字信号处理器(DPS)控制模块实现数字化控制同步技术,多电机分步传动,传动控制精度高;具有自动换筒、自动剥棉、在线检测、质量监测、故障诊断等功能。
(2)经纬纺机沈阳宏大JWF1312A双眼并条机
该机主要特点:一罗拉、压辊、上下圈条为双眼并联传动,二、三罗拉和机后的传动为左右眼独立传动,由两个伺服电机配合两眼的DSG匀整系统(与经纬新技术合作开发)分别控制,完成高精度控制,确保双眼出条一致性;出条角度的设计更加适用于高速化生产;集束器采用分体设计,在保证出条顺畅运动的同时,出条接口与喇叭口衔接处减弱了反冲气流对纤维的影响,实现少弯钩无褶皱的理想牵伸状态;圈条传动采用平皮带垂直传动,削弱停车惯性力对机器运转的影响。
(3)太行纺机FA398A型单眼并条机
该机主要特点:采用计算机控制伺服驱动传感器检测等电子技术,开环、短片段全过程(点动、启动、变速)的自调匀整已获得发明专利;设置了两个匀整强度,更适合棉型纤维条的匀整控制;出条前压辊加压采用气动控制四连杆机构,加压稳定,纺制不同品种时压力调整方便;采用开式轴承皮辊轴套,适合高速。
4.多电机驱动的悬锭粗纱机成为主流产品,国产自动落纱粗纱机逐渐成熟
多电机驱动的悬锭粗纱机技术成熟,工艺速度1100～1500r/min,可靠、经济,已成为粗纱机市场上的主流产品,占悬锭粗纱机年销量的60%以上。棉纺悬锭粗纱机通过近几年的发展,技术同质化趋势越发明显,罗拉、锭翼、摇架专件以及上下清洁装置供应商逐渐趋同,市场竞争进一步加剧。
本届展会共有12家企业展出了13台粗纱机,均为计算机控制、多电机分部传动的粗纱机。在参展的13台粗纱机中,有6台自动落纱粗纱机,参展企业是:天津宏大纺织机械有限公司、江苏宏源纺机股份有限公司、河北太行机械工业有限公司、赛特环球机械(青岛)有限公司、西班牙ELECTROJET公司、印度Lakshmi(拉克西米)公司等6家;参展粗纱机的企业是:苏拉(金坛)纺织机械有限公司、赛特环球机械(青岛)有限公司、滁州华威科技有限公司、陕西宝成航空精密制造股份有限公司、无锡鸿基科技股份有限公司、青岛天一集团红旗纺织机械有限公司、江苏凯宫机械股份有限公司等7家。
(1)苏拉(金坛)纺织机械有限公司JSR668型粗纱机
该机采用德国Zinser(青泽)技术,是在国内生产。展机为160锭,是目前世界上单机锭数最多的一台粗纱机,实现了万锭用单台粗纱机的目标。该机采用多电机分部传动形式,牵伸由一台电机传动,锭翼与筒管通过齿形带直接传动,每24个锭翼和锭子各由一台电机传动,龙筋升降系统用独立的变频电机通过减速箱直接传动,不需平衡系统,无须加油维护;取消传统车面,结构简单,取消差动机构、摆动机构。无CCD张力检测系统,采用上锭杆式后高前低等导纱角悬锭锭翼,最高机械转速1500r/min。
(2)天津宏大纺织机械有限公司JWF1418A型自动落纱粗纱机
该公司的自动落纱粗纱机系统由JWF1418A型自动落纱粗纱机、JWF9562型粗细联输送系统、JWF0121型尾纱清除机组成。粗纱机采用四电机分部传动形式,取消差动机构、摆动机构,无CCD张力检测系统,采用下锭杆式后高前低等导纱角悬锭锭翼,锭翼工艺转速达到1500r/min。采用内置式自动落纱系统,通过在粗纱机上从锭翼两侧自动取满纱放空管的方法,实现从落纱到换管、生头、开车全自动纺纱。通过该机的空满管交换部件实现了粗纱机上的满筒粗纱和粗细联输送系统上的空纱管进行交换;并通过输送系统,实现了粗纱满空管自动输送。
JWF1418A型自动落纱粗纱机展机48锭以1500r/min锭速进行了纺纱及自动集体落纱,与JWF9562型粗细联输送系统联接将粗纱满管输送到JWF1561型细纱机两侧(上方)及粗纱空管经清洁后输送回粗纱机;JWF0121型尾纱清除机是在空满纱管的输送轨道上,将细纱机使用过的粗纱管上的尾纱及吸附在粘条上的废花清洁干净,供粗纱机自动生头时直接使用。一次可以同时清洁8只纱管。上述系统在展会现场进行了生产运行展示。
JWF1418A型自动落纱粗纱机及粗细联输送系统已在棉纺企业应用,可靠性、稳定性有了很大提高,标志着国产自动落纱粗纱机技术逐渐成熟,具备了商品化条件。
5.带自动落纱的环锭细纱机发展迅速
自动落纱的细纱长机在机电一体化、自动化、模块化设计、适纺性上有新发展。集体落纱的插、拔管率达到99.5%,留头率达到97%,集体落纱时间在3min左右,可靠性、稳定性极大提高,多家企业拥有此项技术的产品,目前已占环锭细纱机年销量的20%以上。本届展览会共12家企业展出了16台细纱机,国内外主要的细纱机生产企业:经纬纺织机械股份有限公司榆次分公司、上海二纺机股份有限公司、东飞马佐里纺机有限公司、山西鸿基科技股份有限公司、贝斯特机械制造有限公司、山西沪晋纺织机械有限公司、中国人民第四八零六工厂、欧瑞康(中国)科技有限公司、Rieter、Toyota(株式会社丰田自动织机)、Lakshmi等11家,展出了11台自动落纱的细纱机(其中细络联的细纱机为5台)。
(1)经纬纺织机械股份有限公司榆次分公司JWF1561型细纱机
该机是为适应市场需求开发的新一代产品,具有高度自动化、柔性化、模块化的特点。该机可实现整节装箱,并可配集体落纱、粗细联、细络联等功能模块。主要特点:采用8锭一节的罗拉形式,新的铸铁框架机架结构,抗震稳定性进一步提高,适应于高速纺纱;新型集体落纱装置,有效提高落纱可靠性;理落管采用新型小滚轮、外错位机构;采用单侧钢球挡管器,调整方便,稳定;主轴传动采用整体式轴承座,油浴,大大延长了机构的整体使用寿命;合理设计的传动系统,有较好节能效果;电气控制及用户操作界面图文并茂。参展样机为432锭,纺制纯棉精梳Ne60纱,现场演示速度为20000r/min,配集体落纱装置,与青岛宏大的自动络筒机组成了细络联。
(2)上海二纺机股份有限公司EJM178JL型细纱机
该机是瞄准当今国际先进的配集体落纱装置细纱机长车技术水平研制的新产品。主要特点:适应高速运转;气圈环升降运动与钢领板运动分开,有利于控制纺纱张力;管纱成形采用机械凸轮,可适应自动络筒机的高速退绕;新型车头传动机构维护方便;通过人机对话设定变速曲线,主电机十段变频调速;由PLC按设定程序自动控制纺纱全过程,操作显示仪能设定和显示纺纱工艺参数;配集体落纱系统,落纱时间≤3min、插拔管率100%、留头率≥97%,满空管输送一周仅需45min,可满足纺制低支纱的需求;可与自动络筒机实行细络联。配无尾纱缠绕锭子,可有效提高集体落纱的留头率。现场演示锭速14000r/min,纺纱品种为纯棉精梳Ne40。
6.自动络筒机技术进步显著
自动络筒机是生产无结纱、减少用工的关键设备,每次展会都备受关注。近年来,国产化的自动络筒机技术进步显著,机电一体化水平、电子控制技术水平大幅提高,使各动作的控制及执行趋向独立。自动络筒机普遍采用智能接头循环、槽筒直流无刷电机驱动、负压变频控制等节能措施,使能源消耗大幅降低。自动络筒机销量逐年增加,2009年销售国产自动络筒机880台,占比达到30%以上。
本届展览会国内外共9家企业展出了12台自动络筒机,分别是:经纬股份青岛宏大公司的SMARO自动络筒机、SMAROI自动络筒机、SPERO自动络筒机,上海二纺机公司的EJP438型自动络筒机,东飞马佐里公司的DTM439型自动络筒机,江苏凯宫机械股份有限公司的KGFA688型自动络筒机,上海络路机电科技有限公司MH08G型自动络筒机,上海新四机力健纺织机械制造有限公司GSA669(无纱库)自动络筒机,德国OerlikonSchlafhorst(欧瑞康赐来福)公司的AutoconerX5自动络筒机,日本Muratec(村田)公司的No21CS自动络筒机,意大利Savio(萨维奥)公司的络利安型自动络筒机、POLARM/I自动络筒机。另外,浙江泰坦股份有限公司提供了TZL2008自动络筒机样本。
(1)经纬股份青岛宏大的SMARO及SMAROI自动络筒机
SMARO自动络筒机是自主开发的自动络筒机,技术达到了当前的国际先进水平,在国内市场十分畅销。主要特点:采用现代微处理器控制技术加上专用传感器,实现了接头循环逻辑时序控制,这种控制方法是一项创新性的技术;采用单动作、单电机驱动,配合多个传感器的使用,可根据运转的时序状态精确控制下一步动作,实现了智能化、柔性化控制;应用变频技术,采用气电测定等控制和调节整机风压,节能降耗,明显降低了噪音(采用变频技术后与原来非变频方式相比,节约电能30%左右)。展机24锭,纺纱速度为1300m/min,纺纱品种是涤棉Ne45。
SMAROI自动络筒机是在SMARO自动络筒机的基础上开发的细络联型,与经纬榆次分公司JWF1561型细纱机组成了细络联,实现了管纱自细纱机到自动络筒机的自动输送。其主要特点:采用光纤传感器检测生头状况,上下风门控制加上与管纱直径相配合的吸风夹头和涡流吹风系统,提高了生头率,控制了空气消耗量;管纱输送增加逻辑判断,使CBF装置对满管、空管、生头、再生头、残纱处理、制动、放行等动作有序进行。展机20锭,上排风细络联,纺纱品种是紧密纺纯棉Ne60,纺纱速度为1000m/min。
(2)上海二纺机的EJP438型自动络筒机
该机已开始批量生产。主要特点:采用单元模块化设计;高度集成的单锭控制器,集控制、驱动、通信、自检及测试于一体;多电机独立驱动;采用传感器技术监控卷绕过程,并优化机械动作,减少了回丝,降低了消耗;计算机监控系统,设定、记录、控制和监控所有生产工艺参数,提供运行生产数据和通信状态,人机界面友好,操作简便;采用了小车落地的开放式空管输送系统,使吹吸风装置有效地保持输送系统清洁。展机30锭,纺纱速度为为1200m/min,纺纱品种是精梳纯棉Ne40。
7.新型纺纱技术有了发展
国产半自动接头转杯纺纱机,纺杯速度10万r/min左右,技术已经成熟,适纺品种和纱支范围逐步扩大。全自动转杯纺纱机,纺杯最高速度15万r/min,现基本开发成功。本届展会由经纬纺织机械股份有限公司榆次分公司、浙江日发纺织机械有限公司、山西沪晋纺织机械有限公司等3家企业展出了4台转杯纺纱机,均开车演示;Muratec半公开展出了喷气涡流纺纱机;江苏省大丰市欧工摩擦纺织机械制造厂展出了摩擦纺纱机。
(1)经纬纺织机械股份有限公司榆次分公司JWF1612型转杯纺纱机
该机是自主开发的抽气式半自动转杯纺纱机,首次展出。主要特点:高效高速,实际生产转杯速度70000～105000r/min,引纱速度最高200m/min;拥有自主知识产权的半自动接头机构,生产高质量的无接头纱;紧凑性的设计,使车身高度降低,便于操作;集成化的控制面板,方便操作和纱线品种的更换。展机48锭,纺纱品种是纯棉Ne21,纺杯转速为105000r/min,引纱速度为150m/min。
(2)浙江日发纺织机械有限公司RS50型半自动和RS40型全自动转杯纺纱机
该公司推出的新一代抽气式半自动转杯纺纱机RS50,主要特点:采用一体式输纤通道,密封性能好,纱线质量稳定;纺纱元件更换容易,机器操作简便;吨纱耗电量比同类设备少;排杂彻底;配备半自动接头小车,人工完成接头准备工作,由半自动接头小车完成接头动作,接头控制方式与全自动接头小车一致:低速接头、高速纺纱;给棉与引纱由2个步进电机控制,可以根据需要控制接头段的纤维数量及捻度,保证接头外观良好,具有较高的接头强力,接头质量达到全自动接头小车的水平。展机24锭,纺纱品种是纯棉Ne21,纺杯转速为115000r/min,引纱速度138m/min。
RS40型全自动转杯纺纱机主要特点:自动接头小车集清洁、接头、落筒功能于一身;通过伺服电机精确控制接头过程的引纱速度与喂棉速度,得到完美的接头;通过电清检测接头,确保质量;纺纱器采用一体式输纤通道使纤维在输送过程中受到的干扰最少;输送带上的清洁手可以有效清除粘附在排杂口的杂质,杜绝翻花,减少纱疵;配备恒负压系统,保持负压恒定的同时,减少能耗;回花箱滤网三面立体通风,延长滤网堵塞时间,降低掏花操作频率;所有纺纱参数都可在车头电脑上设定,方便快捷;生产数据统计功能强大,方便生产管理;以太网可实现设备内部数据交换及设备联网。展机24锭,单面12锭纺纱演示,一台接头小车,纺纱品种是纯棉纱Ne21,纺杯转速为120000r/min,引纱速度为145m/min。
二、国产环锭集聚纺装置技术成熟
集聚纺纱技术发展迅速,目前已达530万锭。近年来,每年的增量在100万锭左右,国产占比70%以上。集聚纺装置已经成为细纱机常规配置模块,设计上趋同,同质化格局已经形成。异形管、网格圈形式已成绝对主流,三罗拉、四罗拉两种形式竞相争艳。本届展会瑞士Rotorcraft(罗托卡夫特)公司、Suessen(绪森)公司、无锡集聚纺织器材有限公司、江阴市华方新技术科研有限公司、宁波德昌精密纺织机械有限公司、铜陵市松宝机械有限公司、同和纺织机械制造有限公司、江阴长纺科技有限公司、日照裕华机械有限公司、温州万宝纺织机电有限公司、福建万宝龙科技发展有限公司等11家企业展出并介绍了不同类别各自的集聚纺装置,且多家企业安装在细纱机上演示。
三、自动化、信息化技术的发展促进企业实现现场适时监控和高效生产管理
随着计算机技术的发展、工业网络技术的成熟和应用,网络化管理和远程监控现代化生产模式已进驻棉纺工业,使棉纺机械和棉纺生产的控制和管理技术产生了质的飞跃。有不少企业在生产现场对生产过程中的产量、质量、设备状态等信息进行在线采集和处理,在车间或企业管理层应用计算机网络系统监测生产和设备运行状况,进行生产调度、产品质量、原材料消耗、物流调配等各项管理。实现了现场适时监控和高效生产管理。
四、人性化设计见细节
本届参展的棉纺设备很多细小的设计改进,体现了以人为本的设计理念。如更加方便的操作和维修、友好的人机界面(以图片、图形、文字等方式直观表达要显示的内容),方便各级人员调用;又如大量新材料的使用,不仅降低了机器的重量,提高了设备精度、速度,减少了动力消耗,同时也解决了需涂抹防锈油(因钢件易生锈)给安装使用带来的不便,节约了工时。
五、国际著名企业引领着棉纺设备的技术发展
国际棉纺设备著名厂商如Trützschler、Rieter、OerlikonTextile(欧瑞康纺织集团)、Savio、Muratec等公司在机电一体化、自动化和生产工序连续化;高效、高质、适纺性;简便、节省、可靠和新型纺纱技术上都有其突出的技术面,引领着棉纺设备的技术发展。
1.Rieter
(1)E66/E76精梳机是精梳技术的领导者,它使棉精梳机的实际运行速度首次达到500钳次/min,以最高的产量生产最优质的棉条和纱线,能耗进一步降低。C・A・P・D500(计算机辅助工艺设计)的使用促成了这一发展。具有全自动换卷和接头,与E25全自动运卷机组成全自动精梳系统,实现精梳连续化生产。
(2)并条机结构简洁,车速、质量水平高,是国内用户普遍青睐的机型,技术上具有领先地位。其SBD11型无自调匀整的单眼并条机,出条速度达1100m/min,输出条筒1000mm,牵伸倾斜,占地面积少,可以在纺纱车间有限的空间内放置。其RSBD40型带自调匀整的单眼并条机,在市场上已被广泛使用。在本次展会上,Rieter公司又推出了RSBD22(双眼)自调匀整并条机,并配置自己公司的自调匀整控制系统。
(3)本次展出的G32环锭细纱机是一款专门针对亚洲市场需求开发的、具有较高性价比的细纱机,技术成熟可靠,同时提供环锭纺节能解决方案。该机长度可达1440锭,占地面积较G35有了进一步的减小;变频器控制主轴(4锭皮带)驱动、牵伸系统和钢领板升降系统均采用变频控制的节能电机等进一步实现节能;半电子牵伸系统可节省工艺设置的时间,提高生产效率;G32配备先进的控制面板,可快速、灵活地进行参数设置。另外,G32细纱机配备拥有良好口碑的自动落纱系统ROBOdoff和无管底卷绕落纱装置SERVOgrip。展机144锭,锭子速度为19000r/min,使用纯棉Ne1.2的粗纱纺制Ne60细纱。
(4)最新研发的G35环锭纺纱机和K45紧密纺纱机,机长可达1632锭,灵活性高,在同一台机器上可以同时纺6种不同类型的卡摩纱,还可纺花式纱、双股纱和环锭包芯纱。
(5)R40全自动转杯纺纱机技术含量高,500头机出条速度达270m/min,240头机出条速度达350m/min。2～4个机械手,新型气动接头技术生产无痕接头ComfoRo转杯纱。
该公司大部份生产技术属国际领先水平,在棉纺机械技术发展上起主导作用。
2.OerlikonTextile
OerlikonSchlafhorst的Autoconer5无槽筒的自动络筒机,筒子成型采用PreciFX纱线横动系统,该系统实现了有软件控制的纱线智能卷绕,彻底消除重叠现象,更适合松式络筒。这一技术创新对络筒技术的发展带来革命性的影响。
本次展出的AutoconerX5自动络筒机,其主要特点:可以配槽筒或PreciFX纱线智能横动系统,使筒子的设计更具个性化;全新推出SpeedsterFX管纱退绕控制器,通过影响纱线气圈来降低纱线张力的峰值并保持张力的稳定;
新型XChange落纱小车大大加快了它的运行速度和络筒过程,缩短了络筒时间;外观上将车尾和车头合二为一,结构更加紧凑,布局更加合理。
OerlikonSchlafhorstAutocoro480转杯纺纱机,采用CorolabXF电子清纱器――“二合一”的数字清纱技术:最新的DigiPiecing数字接头装置实现了对纱线接头100%的数字控制和数字检测。
3.Muratec
(1)No.21C自动络筒机,是国内用户的首选机型之一。本届展出的是No.21C的改进型No.21CS纱库型自动络筒机。展机20锭各锭采用不同功能模块,络制各品种的筒纱。改进型变化点如下:
①可视化智能主控电脑系统VOSII精确地控制了驱动卷取槽筒的直流伺服马达,实现了超高速旋转。
②重新设计了BalCon跟踪式气圈控制器,对气圈形成的分析,实现纱线的气圈控制,并与高速卷绕相对应,顺利进行高速退绕。
③张力管理系统精确控制了BalCon和栅栏式张力器,实现高速卷绕和高品质的同时满足。
④捻接器功能的扩展。展出了标准型空气捻接器、热加捻式捻接器、喷湿捻接器、CSY型弹力纱捻接器和机械式捻接器,适合各类纱的捻接需要。
⑤具有PerlaA毛羽减少系统(选配),可以减少毛羽,提高纱线附加值。
(2)VORTEXNo.861涡流纺纱机(图3)
该机是世界上纺纱速度最快的设备,在本次展览会进行了半公开展示,是本届展览会的最大亮点。
①具有最高的纺纱速度与高质量,使用5°57"锥筒卷装,纺纱速度450m/min;具有人性化的生产与质量管理系统;高功能纺纱装置,创造出高附加值;实现了节省空间、节省人力、节省能源的目标。
②直接纺纱:从棉条直接纺为筒纱,因此与传统的环锭纺纺纱方式相比,在质量与操作方面都易于管理。
③纺纱单元:纤维由中心向外侧而集聚的独特的成纱结构,生产出功能性强并具时尚性的VORTEX纱。
④MSC(Muratec电子清纱器):MSC与VOS(可视化智能主控电脑系统)结合使用,不仅可以实现质量管理,而且还实现了简单精确的集中管理。安装MSCF(选择部件),可以完成对异物的检测。
⑤张力控制辊:使卷装张力保持稳定,可以保证筒纱在后工序具有理想的退绕性。
⑥吹捻器:通过VOS可以调整吹捻器的接头时间。控制最佳的接头周期时间。此外还可以选择打结器。
⑦筒纱:锥筒和平行筒任意选择。
⑧VOS(可视化智能主控电脑系统)大型彩色液晶画面,将运转状况、纱线质量管理、操作管理、维修保全管理等各种数据绘出图形进行显示,还可以用于对生产和质量进行趋势分析。
六、展机商品化、市场化是本届展会的又一大特点
本届展览会参展的很多棉纺设备,体现了参展商以市场为导向,以用户为目标的方针。如:经纬股份清梳机械事业部展出的JWF1204A高产梳棉机,经纬股份榆次分公司展出的JWF1275精梳机,Rieter展出的E66型精梳机、G32环锭细纱机,东飞马佐里CM500B精梳机等都是成熟的市场适销的机型,而不是技术最先进的机型。又如本次展出的梳棉机,除了高端清梳联梳棉机外,很多中小型纺机厂,都瞄准了老梳棉机的技术改造,投入不多,将老的棉卷梳棉机改造为简易清梳联,在原有的基础上,可以提高产质量、减少用工,特别受多品种、小批量、特种产品纺纱的纺织企业欢迎。
七、棉纺机械继续向自动化、连续化生产、信息化管理的现代技术方向发展
我国棉纺行业连续5年规模增长,纺织企业面临激烈的竞争,棉纺机械的市场需求已转向能为棉纺企业减少用工、提高劳动生产率、节能降耗等设备。
国产棉纺成套设备的自动化、连续化生产、信息化管理将是今后的发展方向。清梳联梳棉机、自动落纱粗纱机、自动落纱细纱机等设备占比都比上届展会多;无锡集聚纺织器材有限公司(实物展示)和铜陵市松宝机械有限公司(视频展示)推出了用于细纱机改造的小车式全自动落纱装置等,且上述展机极受国内外观展人员关注;经纬股份展示的粗细络联合系统,现已在棉纺企业使用,可靠性、稳定性有了很大提高,标志着国产粗细络联合技术逐渐成熟,具备了批量生产的条件。
八、结语
