高速卷绕头简管夹头的研制

７２　液压与气动　２００８年第１期　

一种气动卷筒夹头　

杨林杰　Ａ　Ｐｎｅｕ　ｍａｔｉｃ　Ｒｅｅｌ　Ｃ　ｈｕｃｋ　ＹＡＮＧ　Ｌｉｎ—ｊｉｅ　（杭州华丰纸业有限公司，浙江杭州３１００１１）　摘要：气动卷筒夹头由气缸体、活塞、活塞杆、楔形滑块座、弹簧、沿圆周均布的滑块及夹紧块等零件构　成，实质是利用带弹簧复位装置的单作用气缸加楔形滑块来实现将活塞的轴向移动转变成夹紧块的径向移　动而达到对卷筒的夹紧目的。　关键词：气动卷筒夹头；卷筒；二位五通换向阀　

中图分类号：ＴＨ１３８文献标识码：Ｂ文章编号：１０００．４８５８（２００８）０１．００７２．０２　

１前言　气动卷筒夹头由气缸、活塞、活塞杆、楔形滑块座、　弹簧、沿圆周均布的滑块及夹紧块等零件构成，用于各　类卷筒状的纸、纸板、塑料薄膜、胶片等材料进行分条、　印刷、复卷等需旋转加工时的夹紧。　２工作原理　气动控制原理图见图１，压缩空气经气源调节装　置１净化、调压处理后，通过二位五通换向阀２经旋转　接头３进入安装于机架上的气动卷筒夹头４的进气　腔。　

１．气源调节装置２．二位五通换向阀３．旋转接头　４．气动卷筒夹头５．卷筒　图１气动控制原理图　气动卷筒夹头的结构示意图见图２，壳体６的前部　伸人卷筒卷芯后，当二位五通换向阀处于进气位置时，　压缩空气进入卷筒夹头的进气腔，通过活塞３、活塞杆４　推动楔形滑块座７克服弹簧１１的推力向前作轴向移　动，而滑块８在楔形滑块座７的楔形槽内推动夹紧块１０　产生向外的径向移动，从而实现对卷筒的夹紧。　‘　‘　

排气口　１．六角螺母２．气缸体３．活塞４．活塞杆５．内端盖　６．壳体７．楔形滑块座８．滑块９．内六角螺栓　１０．夹紧块１１．弹簧１２．螺旋端盖　图２结构示意图　当图１所示二位五通换向阀２处于排气位置时，　图２中气缸体２进气腔失压，位于楔形滑块座７与螺　旋端盖１２问的弹簧１１推动楔形滑块座７向相反方向　作轴向移动，滑块８在楔形滑块座７的楔形槽内带动　夹紧块１０产生向内收缩的径向移动而脱离卷筒卷芯，　完成对卷筒的夹紧。　３特点　气动卷筒夹头实质是利用带弹簧复位装置的单作　用气缸加楔形滑块来实现将活塞的轴向移动转变成夹　紧块的径向移动而达到对卷筒的夹紧目的。相比传统　的芯轴、锥形夹头加螺母的夹紧方式，具有减少工人劳　动强度，提高工作效率和产品质量的优点。　

合成纤维SFC2009No.5收稿日期：2009-02-17修回日期：2009-03-25作者简介：闫新（1968~），女，汉族，郑州市人，高级工程师，从事化纤设备的教学与科研工作。涤纶FDY12改18头纺技术探讨

闫新1，朱军营2，徐现玉3，张瑞霞3，吴泽华4，李倩4（1.河南工程学院材料与化学工程系，河南郑州450007；2.江苏盛虹化纤有限公司，江苏苏州215228；3.浙江嘉兴晓星化纤有限公司，浙江嘉兴314000；4.郑州纺织机械股份有限公司，河南郑州450053）摘要：为了降低生产成本，在涤纶FDY生产中，将现有生产设备ATi-614/12卷绕头及其配套设备从12头纺改造成18头纺。从设备改造和工艺参数优化选择两个方面探讨了此改造的理论和技术。改造后产品质量与改造前基本一样，纺细旦丝时，产量可以增加47%，而每吨丝的成本可以降低200元。关键词：卷绕头；设备改造；工艺；涤纶FDY中图分类号：TQ342.21文献标识码：B文章编号：1001-7054（2009）05-0037-04

由于多头纺技术的不断发展和创新，从本世纪初到现在，纺丝机卷绕头已经完成了12头到24头的飞跃。近几年采用12头纺的涤纶长丝企业已经感到生产压力很大，与24头纺相比，纺细旦丝效率低一倍，迫切需要采用低投入而又不需要大面积停车的改造方案来提高生产效率，降低生产成本。尤其一些差别化纤维的生产厂家，随着生产厂家的日趋增多，市场竞争更加激烈，产品利润由起步阶段的每吨几千元已降到微利甚至稍亏的地步。怎样改观现状，是很多生产厂家迫在眉睫的问题。作为高速卷绕设备生产厂家的郑纺机，在六年多的高速卷绕头开发、生产经验的基础上，经过多年的研发和攻关，以及与高校和化纤生产厂家的合作，掌握了拨叉式高速卷绕头的多头纺生产和改造技术。应用户的要求，对BH轴长度为1380mm的TMTATi-614/12卷绕头进行了12头改18头的改造。对于BH轴长度为1380mm的卷绕头进行12头改18头，改造后卷装宽度较窄，卷装成型难度较大，尤其是横动减速箱（齿轮）的制作非常困难。但是郑纺机先后改造了近80台，用户反映改造效果非常好。下面以切片纺涤纶全拉伸丝（FDY）为例，从设备改造和工艺参数优化两个方面来探讨此改造技术。1原料、设备及测试仪器1．1原料浙化联半消光PET切片，TiO2含量0.28%，熔点261℃，特性黏度0.678dL/g，DEG含量1.1%，凝聚粒子（≥10μm）≤1.5个/mg。1．2设备预结晶、干燥系统：郑州中原FBM310干燥系统；挤出纺丝机：北京中丽制机化纤工程技术有限公司；卷绕机：日本TMTATi-614/12及配套热辊拉伸机。1．3测试仪器风速仪：美国产TSI-8330-M型；条干测试仪：瑞士USTER-4-CX型；自动强伸仪：德国产STATIMATM型；张力仪：德国产ETMP-200型；Y172型哈氏切片器；上海光学仪器厂显微摄影仪。1．4改造前、后工艺流程纤维级PET切片→干燥塔→螺杆挤压机→熔体预过滤器→熔体分配管→纺丝箱体→计量泵→纺ＴｅｃｈｎｉｑｕｅｓｏｆＭａｎｕｆａｃｔｕｒｅ生产技术TechniquesofManufacture

ZKB616-180型高速卷绕头创新研发及功能介绍

1. 引言

化纤长丝纺丝一般流程是螺杆挤压机→计量泵装置→纺丝箱体→吹风装置→上油装置→导丝辊→高速卷绕头，高速卷绕头作为长丝纺丝流程中的末端设备，同时也是核心设备，它的作用是将上游丝束卷绕成圆柱形的丝饼。

高速卷绕头是一种涉及复杂过程的精密机械与自动控制的高技术产品，是集机、电、气为一体的多学科技术的集合体，全自动高速卷绕头是一个连续生产使用的设备，除了检修，一年几乎不停车，是纺织机械关键的组成部分，所以要求零部件必须具有高精度，装配高度一致性，系统要求动作准确，控制精度高，同时还必须操作方便1，其不间断的生产特点决定了卷绕头要有高度的可靠性和一致性，其零部件的长轴型结构特点决定了卷绕头具有较高的制造难度，其电气控制特点决定了卷绕头的高科技性。由于高速卷绕头的设计开发、制造难度大，一直以来，我国的高速卷绕头主要依赖进口，近年来，国产卷绕头得到飞速发展，不过在整体性能方面，与进口卷绕头仍然存在着不小的差距。

恒天重工股份有限公司(以下简称恒天重工)作为国内纺织机械研发的重点企业，研发新型高速卷绕头，逐渐缩小与进口设备的差距，做强做大化纤长丝，提高国产设备的市场占有率，是我们的使命与任务。

1. ZKB616-180型高速卷绕头的组成及功能介绍

2.1 ZKB616-180型高速卷绕头是恒天重工创新研发的新型卷绕头，其最高机械速度5000m/min，适用POY及FDY纺丝场合，卡盘轴外径125mm，长度1800mm，适纺16个丝饼，可以根据用户需要设计适纺12或20个丝饼卷绕头。

ZKB616-180型高速卷绕头外形简图见图1。

1.机架部件 2.卡盘轴部件 3.拨叉齿轮箱 4.压辊部件 5.转塔部件 6.生头部件 7.气路控制部件 8.退卷部件 9.检丝部件 10.横动电机传动部件 11.电器柜

图1

ZKB616-180型高速卷绕头由机架部件、卡盘轴部件、拨叉齿轮箱、.压辊部件、转塔部件、生头部件、气路控制部件、退卷部件、检丝部件、横动电机传动部件、电器柜组成，其工作原理是将上游丝束通过拨叉齿轮箱的横向运动及卡盘轴部件的圆周运动共同作用，通过精密的横动速度及卡盘速度控制，在卡盘轴上卷装成所需的丝饼。

国产化纤机械的新水平　中纺院机械厂研发的高速卷绕头　

高速卷绕头是化纤纺丝设备中　的关键设备，技术涉及机械、气动　控制、电气控制、控制软件等多个　学科，其投资占纺丝设备总投资的　５０％～６０％。我国化纤生产所用高　速卷绕头长期以米主要依赖进Ｕ，　形成了化纤、Ｉ　投资大、生产成本　高、产品缺乏国际竞争力的局面，　制约ｒ化纤Ｉｉ￣ｌｋ的发展和技术进步。　中国纺织科学研究院机械厂为　ｒ填１１、国内在该领域的空白，积极　为开发高速卷绕头打基础。１　９９６午　以来，由　纯机械加Ｔ、引进工艺　程转型为化纤工程公司。６年来，　研制的民用长丝Ｐ０Ｙ、ＦＤＹ、ＨＯＹ　丝牛产用ＢＷＡ　８６０　Ｔ、ＢＷＡ　８６０　Ｂ、　ＢＷＡｌ２６０　Ｔ．ＢＷＡ　ｌ２６０　Ｂ、ＢＷ　中国纺织科学研究院机械厂　王玉萍　４３５、ＢＷ　６３５、ＢＷ　８３５、ＢＷ　１２３５　等全自动、半自动型高速卷绕头，工　业用丝ＢＷＡ　２４０全自动型高速卷绕　头等新产品均已成功推向市场，性　能指标达到了国外同类产品水平，　已规模化在化纤企业ＦＤＹ、ＰＯＹ生　产线上运行。　高速纺丝设备的关键技术实现　国产化，标志着我国化纤机械国产　化水平达到了新的高度，加快了化　纤企业设备更新的步伐。同时，中　国纺织科学研究院机械厂亦由此迅　速积累了大批量、高精度、高可靠　性生产高速卷绕头的宝贵经验，设　计开发能力、生产工艺水平、制造加　工质量、管理控制水平等都有了质　的飞跃，在全球化纤设备工程领域　

腈纶公司的建设项目将在下几个季　度陆续投产。　６．纤维素纤维　２０００年的良好增长势头并没有　延续到２００１年。２００１年全球纤维素　纤维产量下降了５％，为２６０　ｔ。醋　酯和粘胶长丝是造成这种逆势的主　要原因，这两种产品的产量白８０年　代以来・直下滑。在短纤维方面，粘　胶短纤维产量的下降幅度相对较大　一些，而香烟过滤嘴用醋酯短纤的　产量则继续增长，Ｌｙｏｃｅｌｌ纤维作为　尖端产品保住了市场地位。欧洲、北　美和口本纤维素纤维产量下降尤为　明显，中国大陆的产量明显增长，涨　新的竞争格局下确立了自己的优势　地位，被国外同行誉为世界二三大卷　绕头生产企业之一。　一　研制开发的高速卷绕头　及解决的关键技术　１．ＢＷ系列半自动高速卷绕头　ＢＷ　６３５型高速卷绕头，纺丝速　度：３　５００　ｍ／ｍｉｎ，筒管夹头长度：　９２０ｍｍ，卷绕丝饼数：４、６、８、１２，　最大卷装直径　４１０ｍｍ。ＢＷ　６３５　型卷绕头结构上采用了高速、大卷　装、多丝饼、系列化等技术，具有优　良的性价比。卷绕头筒管夹头长度　由过去引进设备的６００　ｍｍ增加至　９２０　ｍｍ，卷绕丝饼数从４头提高到　６头、８头、１２头，单纺位成品丝产　量提高５０％～１００％。