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平底锭子为何节能?

    节能降耗是需要纺纱厂常抓不懈、不断挖潜的一项重要工作,细纱机是纺纱的重点耗能设备,其中锭子驱动、卷装驱动、加捻卷绕三项要占细纱能耗的85%左右,因此细纱锭子与纺纱质量和节能降耗关系紧密。
    中国纱线网网上节能大会近期播出同心纺织机械(芜湖)有限公司运行总监方保信的报告《如何应用细纱节能锭子的节能技术》后,很多纺织人士电话咨询想要了解节能锭子更多的技术和信息。为此,中国纱线网9月4日上午在节能微信群进行锭子节能技术问答,由中国纱线网副主编孙其海主持提问,同心纺织机械(芜湖)有限公司运行总监方保信进行详细解答。现将问答内容进行整理后,在此发布,以飨读者。
    问
    与尖底锭子相比,平底锭子节能的主要原因是什么?
    平底锭子节能的主要原因有以下几个方面:
    1、尖底锭子的锭杆下尖为SR0. 7圆头与锭底底部锥窝的SR0. 7,锭子工作时锭尖与锭底在距离锭   杆轴心是有一定面积的接触。平底锭子锭杆下尖球面SR30与平锭底始终是点接触,接触点始终与锭杆轴心重合。因此平底锭子的锭尖区域几乎没有摩擦力消耗电能;
    2、尖底锭子由于锭底底部是锥窝形状,锭子在工作时存在轴向往复窜动现象,锭杆下锥外圆与锭底锭锥孔孔壁是断续接触的,接触区域与锭杆轴心有2. 5mm左右的距离。平底锭子下轴承档与铜套孔之间很精密的设计间隙,两者组成动压滑动轴承,两者之间不直接接触,所以能耗大大减小;
    3、尖底锭子上轴承直径Φ7. 8mm,上下支撑距离120mm,锭杆浸入润滑油长度要求70mm左右;平底锭子上轴承采用Φ6. 8mm,上下支撑距离100mm,锭杆浸入润滑油长度要求55mm左右。所以平底锭子在工作时轴承摩擦和润滑油阻力大幅度减少,能耗降低;
    4、平底锭子锭胆上下轴承同心度设计制造标准较高,摩擦阻力小,回转更灵活。平底锭子运转内部阻力减小。由于锭子运转转速很高,所以节能效果明显。
    5、平底锭子锭盘直径可以设计得更小,可以降低滚盘转速,利于节能。
    问
    平底锭子从设计原理上就充分考虑了节能降耗,还有哪些优势?
    1、运转平稳,有利于提高纺纱锭速。
    2、锭子清洗换油周期和加油周期可大大延长。
    3、平底锭子工作转速可以达到20000转/分以上,在相同品种相同配置情况下纺纱,锭速可直接提速10%左右,明显提高产能。

    从8月17日方总的报告中,列举了8家企业采用平底锭子节电案例,我们关注到一个细节:平底锭子锭盘小,一般都是¢19mm直径,而尖底锭子的锭盘在¢20mm以上,是否主要是由于锭盘小带来的节电效果,那么,我选尖底锭子行吗?尖底锭子锭盘有¢20mm以下的吗?
    1、纺纱厂选用平底锭子初期一般最关心的是“提速”、“节电”、“加油周期长”、“寿命长”这四方面,其中对提速和节能关注的居多。以节电为主要目的选用平底锭子的纺织厂优先考虑最大限度的实现节电,所以优先选用小直径锭盘(Φ18. 5或Φ19)的平底锭子并进行节电测试工作,对比测试标的尖底锭子锭盘直径只能是在用的锭子,锭盘直径一般都是22或20. 5。因此节电测试案例选用的锭子基本上都是较小直径的锭盘。
    2、对于尖底锭子或平底锭子,小直径锭盘都有微量的节能效果。经过锭子制造企业和纺织厂大量对比检测,仅仅是锭盘直径规格不同,Φ19mm直径锭盘比Φ20. 5mm、 Φ22mm锭盘锭子分别节能1~2%,而锭盘直径相同的平底锭子与尖底锭子试验对比,平底锭子比尖底锭子节能8%以上。
    3、尖底锭子也有Φ19mm锭盘的锭子,但锭子性能较差且节能效果不明显,纺纱厂很少使用。如果选用小直径(Φ19mm)锭盘的尖底锭子(也被称为节能锭子)只能实现微量的节能。尖底锭子锭盘直径做到Φ19mm时,上轴承孔径要从Φ7.8mm减小到Φ6.8mm,不然的话,轴承座外圆直径不能减小,锭盘孔径就不能减小,锭盘壁厚就接近于零了。这样做的弊端体现在三方面:

    (1)锭杆又细又长,很容易弯曲;
    (2)锭子承载能力下降,对纱管弯曲度要求提高;
    (3)断头率高。因此为了节能1~2%,降低锭子的承载能力,得不偿失。
    4、锭杆的刚度取决于锭杆两个支撑距离与该段锭杆平均直径之比(长径比),长径比越大锭杆刚性越差,锭杆容易产生弯曲变形和锭子满管振幅大。尖底锭子锭杆长径比为120:6.15≈19.5,平底锭子锭杆长径比100:5.65≈17.7,Φ19mm锭盘尖底锭子长径比120:5.65≈21.2,如果把尖底锭子上下支撑距离也做成100mm来实现做成Φ19mm锭盘又不降低锭杆刚性,尖底锭子就会产生另外的致命的弱点:上下窜动更加明显、振幅增大,这样做在技术上行不通。所以在保证尖底锭子锭杆刚度不变的情况下,尖底锭子直径最小做到Φ20.5mm,也有个别做到Φ20.2mm的。
    问
    (南阳纺织邱万福问)对于细纱车间大环境来说,如何在高锭速情况下减少温升,空调负荷也不至于太大?
    平底锭子通过合理的结构设计和材料的耐磨损,实现高速情况下能耗降低,减少了无用功耗,随之车间空调能耗也会降低。
    问
    平底锭子加油周期长的主要原因有哪些?
    锭子油的损耗量取决于锭子内部的摩擦大小、杆盘存在的轴向窜动程度、锭子的运转是否平稳以及是否有防飞油措施等几方面的因素。
    1、平底锭子内部摩擦小,锭子油分子因摩擦变成小分子物质而蒸发的可能性就减小。
    2、平底锭子结构决定了其没有尖底锭子的轴向窜动现象,锭子油被锭杆窜动带起来甩出的情况明显减少。
    3、平底锭子运转平稳、承载能力强,锭子上下支撑部位受到的不平衡负荷小,摩擦力小、磨损小,减少油耗(原理同第2条);同时锭杆对锭子油的搅动小,也减少了锭子油形成油雾润滑时的油雾扩散。
    4、综合以上特点,因为平底锭子的锭子油损耗小,所以平底锭子加油周期就长。
    问
    老的细纱机到了锭子淘汰时间,在什么情况下考虑使用平底锭子比较合算?
    1、当细纱机上的老旧锭子有20%左右状态不良,出现断头数越来越高或已经影响纺纱质量时,可逐台更换为平底锭子。老旧锭子下机前要对锭子运转状态进行逐套检查,把状态较好的锭子筛选出来作为备件使用。
    2、现有在用锭子如果已经不适应新的纺纱品种和进一步提高锭速,可按品种分区域更换为平底锭子,将淘汰下来的锭子作为其他区域的老锭子备件。
    3、细纱机进行集落改造和紧密纺改造升级,老锭子结构不适应改造后的要求,要随升级改造同时更换为平底锭子。
    4、细纱工序拟进行提速,以提高产能、降低吨纱成本,可考虑区域或全部更换为平底锭子。
    问
    你对锭子加装龙牙夹纱器有什么看法和建议?
    锭子加装龙牙夹纱器,目的是减少清除尾纱的停机时间和减少用工,是一个很不错的方法。但是从实际应用过程看,经过一个时期的使用,有些夹纱器被尾纱塞住,起不到应有的作用了。这样就需要人工进行清理,难度也很大。另外夹纱器内部零件生锈或被垃圾堵塞受损的,还要对夹纱器进行更换,增大了维护保养的工作量。
    问
    请介绍TXD61系列平底锭子有哪些主要优势和特点?
    TXD61系列平底锭子优点主要体现在高速和节能两方面:
    1、同心TXD61系列平底锭子运转平稳性好,适用于锭速5000~22000r/min范围内工作,使用范围广。
    2、TXD61系列平底锭子承载能力强,负载振幅小,断头率低。在相同纺纱品种和细纱机相同配置情况下,可以实现直接提速10%左右,十分方便,快速提高产能降低吨纱能耗。
    3、锭子结构特点和制造同心度好,内部摩擦阻力小,节能效果明显。相同锭盘直径,实现节能率8%以上。
    4、同心锭子清洗周期、加油周期长。清洗换油周期为12个月,加油周期3~6个月(视规范使用情况和油品质量,取上限或下限)。
    5、锭子寿命长,平均寿命达到10年以上。
    6、锭子可靠性、一致性好。
    7、售后服务好,用户满意度高。
    方保信:同心纺织机械(芜湖)有限公司运行总监、国内锭子制造行业的资深专家,十多项国家发明专利技术的主要完成人,《棉纺环锭细纱锭子》行业标准主要起草人之一,《棉纺锭子实用手册》的主要编者之一。

    来源:中国纱线网

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