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針對我國大多數棉紡企業實際紡紗速度不高的現狀，以環錠細紗機高速的界定為切入，比較了4個國家不同紡紗企業不同細紗品種、不同機型所對應的錠速，提出了細紗機高速應滿足的條件；從原料選配、設備型式、設備的維護保養、器材專件的合理選用等方面，分析了影響細紗高速的因素及對策。指出：實現細紗高速生產是一項系統工程，涉及原料、設備、工藝、環境和專件器材等多方面，也是企業基礎管理、綜合管理的體現；細紗速度選擇要結合不同機型、不同品種綜合考慮，以滿足質量要求、合理控制細紗斷頭為前提；棉紡企業應結合不同品種及設備條件，逐步提高紡紗速度，通過不斷總結經驗，最終實現優質、高速生產。

　　環錠細紗機實現高速生產是棉紡企業長期以來孜孜以求的目標，圍繞提高細紗速度，行業協會、相關組織開展了各種形式的技術交流、探討，如2013年中國紗線網組織的“全國細紗高速大討論”，組織了紡機、紡器和紡紗企業技術、管理人員進行廣泛交流、討論，對棉紡企業進一步提高細紗速度起到了推動作用；然時至今日，我國絕大多數企業實際紡紗速度仍不高，與國外企業比仍有差距(見表1)。筆者認為，實現細紗高速，是一項系統工程，涉及企業技術管理方方面面，是企業綜合管理水平的體現。

　　環錠細紗機高速的界定

　　習慣上，將環錠細紗機的錠子速度(簡稱錠速)用來表征細紗機速度，通常把錠速達到20kr／min及以上稱之為高速，實際上這是不科學的，因為錠速越高，前羅拉速度就越快，對車頭傳動系統要求也越高，當生產粗號品種錠速達到20kr／min及以上時，車頭傳動系統就難以滿足前羅拉高速回轉的要求。因此，并非所有品種錠速都能達到20kr／min及以上，所謂細紗機高速，筆者認為應滿足以下條件。

　　a)品種不同，其速度范圍不同。以純棉機織紗為例，達到以下錠速應屬高速范圍，見表2。

b)細紗千錠時斷頭應控制在正常水平，一般好的企業，千錠時斷頭控制在5根及以下。

　　c)成紗質量水平應滿足客戶要求，不能因為高速卻帶來條干(機械波)、毛羽高等質量問題。

　　影響細紗高速的因素分析及對策

　　1原料選配

　　原料選配不僅影響成紗質量，也是實現高速的必要保證。紡紗過程中，當紗線動態強力小于動態張力時就會產生斷頭，因此，維持紗線必要的強力不僅是后道工序生產的需要，也是紡紗正常生產的需要。從原料來說，棉纖維的長度、線密度和強度等指標對其成紗強力影響大，分別見圖1、圖2，應合理選配。

圖1棉纖維長度與成紗強力的關系

　　近年來，受各種因素影響，我國棉花質量總體呈下降趨勢，棉花的馬克值(Mic)越來越高，棉纖維的細度越來越粗，長度越來越短，單纖維強度越來越低；隨著機采棉的逐步推廣使用，原棉中短纖維率、含雜率上升，給配棉帶來難度，并直接影響紡紗斷頭

圖2棉纖維線密度與成紗強力的關系

　　和實現高速生產，應引起關注。另一方面，受成本上升壓力影響，一些企業采取低配高紡，或以細絨棉代替長絨棉生產9.718tex以上品種，由于強力偏低，難以實現高速生產，需統籌兼顧。

　　2設備型式

　　選擇不同的設備型式，一定程度上決定了未來生產時紡紗的可紡速度。設備是基礎，不同的設備制造企業設計生產的細紗機具有不同特點，其結構型式、加工精度和工藝性能特點在一定程度上均會對紡紗速度產生決定性的影響。

　　2.1機架結構

　　為提高設備運行的平穩性，設備制造廠家不斷對機架結構進行優化設計改進，如采用鋼管或型鋼代替鑄鐵機架、提高中墻板鋼性、取消錠盤采用輪帶傳動等，這些改進更加有利于設備高速運轉，但筆者認為各種部件的加工精度更是實現高速的保證。有人認為進口設備通過段與段的組裝來滿足尺寸的精度，而國產細紗機通過單個零件組裝導致精度難以保證，從而影響整個機架的尺寸一致性，影響機架水平等，這種觀點有待商榷。以豐田RX240型細紗機為例，設備安裝由單個零件組裝，一臺1200錠細紗機涉及107029個零件，未曾有一個螺孔因位置差異或孔徑大小而重新加工，這確實值得國內紡機廠學習。國產設備若不提高單個零件的加工精度，即使分段組裝，也不能保證機器適合高速運轉。

　　2.2傳動系統

　　傳動系統首先設計要合理，各個部件受力要均勻，曾經發生過某紡機廠制造的細紗集聚紡長機，直接采用原普通環錠紡細紗機傳動系統，結果由于系統受力增大導致車頭傳動軸斷裂、齒輪磨損加劇。其次是材質和加工精度要保證，否則，高速運轉必然會產生機械波等，甚至會出現局部磨損嚴重的問題，導致設備不能正常運轉。

　　2.3加捻卷繞機構

　　細紗機采用伺服電機和電子凸輪進行卷繞，有效改善卷裝成形質量和大中小紗斷頭，保證龍筋與鋼領板的平行及水平，如豐田細紗機通過使用T形絲桿直接帶動鋼領板升降，從而確保了鋼領板與龍筋的絕對水平，有利于紡紗張力的穩定。

　　2.4集體落紗機構

　　集體落紗細紗機由于采用了鋁桿錠子，更加有利于高速，但如果集體落紗裝置運行不穩定，會直接損傷錠子，導致斷頭多、毛羽高，反而影響紡紗速度，應關注集體落紗裝置的可靠性和穩定性。

　　2.5紡紗動程

　　這里所說紡紗動程，是指細紗前羅拉輸出點到卷繞起始點的最大直線距離，紡紗動程越小，紡紗張力波動越小且越易控制，越有利于高速，見圖3。表3是幾種細紗機的紡紗動程。

3設備的維護保養

　　設備的維護保養是細紗機實現高速運行的可靠保證。隨著裝備制造精度以及紡織企業用工要求的提高，傳統的設備維修模式正在發生改變，但設備的運行狀態也要保證。從適應高速的角度來說，在設備的維護保養上應該做好以下工作：

　　①設備大小修理或特保時，做好機架、車頭和車尾的水平工作，隨著細紗長機的推廣，對地面水平也提出要求，應經常檢查地面，發現下沉、出現裂縫，應及時校調設備水平；

　　②結合小平車或特保，做好鋼領板的高低水平，確保鋼領板在同一個平面上；

　　③做好鋼領板升降軌道立柱的垂直度，確保兩邊的升降轉子沿著立柱靈活運行，不卡死、不脫空；

　　④結合平揩車、翻改做好錠子對中工作，保持鋼領、錠子、導紗鉤三同心；

　　⑤結合揩車做好清潔器隔距的校正工作，防止因過小引起斷頭，因過大無法清除積花；

　　⑥結合平車對錠桿、錠盤的偏心彎曲進行檢驗校準，認真校準錠子水平；

　　⑦加強錠子、筒管、錠帶的日常檢查，發現跳動、錠帶過長或磨損要及時更換；

　　⑧結合小平車或特保對錠帶盤進行逐只檢查，剔除不靈活的錠帶張力盤，并進行加油；

　　⑨結合平車對笛管整形，清除笛管吸口毛刺，巡查時，要注意笛管吸棉口位置，既要保證斷頭及時吸入，又不會將正常纖維吸走等。

　　4合理選用器材專件

　　合理選用器材專件，是實現環錠細紗機優質高產的關鍵。

　　4.1牽伸器材專件

　　a.吊錠

　　對吊錠的要求是，無論大紗、中紗還是小紗，在粗紗退繞時，其阻尼需保持一致。過大，則吊錠回轉遲鈍，易造成拖斷頭；過小，則吊錠回轉過于靈活，易造成粗紗自重滑落(俗稱“下面條”)。目前市場上吊錠型號很多，關鍵在于合理選用與維護，一般DD2型吊錠用于中粗號紗，避免“下面條”問題；DD5型和DD6型吊錠更適合于中細號紗，可減少粗紗斷裂問題。

　　b.羅拉

　　隨著錠速的上升，對羅拉的要求也越來越高，各種波幅的機械波易出現，但機械波是綜合反映，與羅拉本身有關。也與羅拉的安裝和維護保養有關，就羅拉本身質量來說，國產羅拉質量完全能滿足細紗高速的要求。

　　c.膠輥膠圈

　　隨著紡紗速度提高，對膠輥、膠圈的適應性和耐磨性要求更高，在膠輥硬度的選擇和涂料的處理上，既要滿足成紗質量又要兼顧紡紗生產的要求，防止粘、纏、繞現象帶來的斷頭和生活難做問題。

　　4.2卷捻器材專件

　　a.錠子

　　錠子是卷繞的核心部件，也是實現高速紡紗的關鍵器材。高速紡紗對錠子的基本要求有：①運轉平穩可靠，噪聲低，一般在25kr／min時空錠振程不大于0.03mm，噪聲不大于70dB；②油耗少易維護，以NOVlBRA、TEXPARTS為例，運行1a換油1次，相當于普通錠子補油23次；③節能、低耗，錠盤直徑由20.5mm縮小到19mm(18.5mm)，甚至17mm，達到既提高錠速，又不增加主機能耗的目的。高速錠子主要結構特點：①釆用小直徑上軸承和小直徑錠盤，上軸承直徑由7.8mm減小到6.8mm，甚至更低(5.8mm)；②下軸承采用復合軸承，徑向動壓軸承與軸向平面止推軸承分別承受徑向力和軸向力，錠尖由小球面改成大球面；③采用迷宮式防塵、防飛油裝置；④雙彈性錠膽結構。目前國產高速錠子與進口錠子相比，在結構設計方面并無太大差別，但在加工工藝、原材料質量水平、產品零部件的檢測與控制上尚有差距，導致產品的可靠性、穩定性及維護使用方面不及進口產品。

　　b.紗管

　　與其它專件器材相比，多數紡紗企業往往忽視紗管的作用，從定制紗管開始就不夠重視，由于紗管與錠子配合且隨錠子同速回轉，需具有良好的動平衡性，避免高速時引起搖頭、跳管問題。一般要求紗管質量：①紗管套在標準錠子上，底孔與錠盤間隙不大于0.10mm，錠心孔與錠桿接觸面積不小于85%；②紗管在錠速18kr／min的錠子上運轉時，頂端空管平均振程不大于0.15mm，滿管平均振程不大于0.25mm，且中、下部振程小于頂端振程。

　　c.錠帶

　　高速紡紗對錠帶的要求：①耐磨性好、伸長率低，錠帶出廠要求的伸長率不大于3‰；②與錠盤接觸面應既光滑，但又能保持一定的摩擦力；③使用壽命長。日常生產中，應注意做好錠帶的維護，如避免錠帶位置不正造成錠帶的磨損；錠帶的接頭牢靠，對長時間使用后的錠帶因伸長過大要進行更換。

　　d.鋼領鋼絲圈

　　鋼領、鋼絲圈是能否實現高速紡紗的關鍵器材。當錠速達到20kr／min，鋼領直徑為38mm時，鋼絲圈的線速度可達40m／s，鋼領直徑為42mm時，鋼絲圈的線速度可達44m／s，如此高的速度對鋼絲圈的耐磨性、散熱性等提出了非常高的要求。從細紗斷頭的統計分析可以看出，一般情況下由于鋼絲圈磨滅、飛圈等導致的斷頭數占總斷頭數的1／3以上。高速紡紗對鋼領、鋼絲圈的基本要求為：①使用壽命長；②走熟期短，斷頭少；③成紗質量穩定，毛羽少。鋼領、鋼絲圈的使用要求：①根據不同品種選用不同規格、型號；②鋼領、鋼絲圈的配套；③加強日常使用管理。鋼領使用一段時間后，需要對其進行檢查，檢查的主要內容見表4。

f.氣圈環

　　國內細紗機大多是短機，采取手工拔紗，加之錠

　　速不高，氣圈環一直處于棄之不用的狀態。事實上，氣圈環通過把大氣圈變成小氣圈，有效地降低了紡紗張力(可降低25%)，對減少斷頭、提高紡紗速度很有效，因此，國外細紗機都將氣圈環作為必配件。氣圈環的使用要求為：①選擇合適規格、材質及加工要求的氣圈環；②表面耐磨、表面粗糙度好；③合理確定氣圈環的高度；④及時維護，確保氣圈環處于正常狀態。

　　g.導紗鉤

　　導紗鉤往往不被人們重視，仔細上車檢查，會發現導紗鉤不同程度存在內孔不光滑，甚至起溝槽問題，這與導紗鉤的表面處理方法有關。傳統的處理方法是鍍硬鉻，硬度在650HV～750HV，不耐磨；近年來，采用氮化處理，表面硬度層均勻，硬度、表面粗糙度、耐磨性均得到改善。導紗鉤可按下列方法選用：①紡14.58tex以上紗，選用導紗鉤孔徑為2.5mm～3.5mm；紡14.58tex以下紗，選用導紗鉤孔徑為2.5mm；紡7.289tex以下紗，選用導紗鉤孔徑為2.0mm；②紡純棉紗，選用導紗鉤硬度不小于900HV、耐磨層厚度不小于0.02mm；紡化纖或混紡紗，選用導紗鉤硬度不小于1000HV、耐磨層厚度不小于0.045mm；③紡中、粗號紗，選用單圈導紗鉤，紡細號紗，選用多圈導紗鉤。

　　5溫濕度環境變化

　　溫濕度環境控制的好壞直接影響細紗斷頭，不少企業對環境的理解，僅僅停留在溫度、濕度上。實際上，除溫濕度外，還應控制好車間換氣次數、空氣清潔度、車間氣流順暢及區域溫濕度的差異(均勻)等；空氣調節應該是溫度、濕度和清潔度的統一，合理的換氣次數是保證車間清潔度的重要手段，而一定的清潔度更有利于實現細紗高速。為防止車間氣流紊亂，應將側排風改為“上吹下吸”式回風方式；加強對細紗吹吸風機管理，防止吹嘴位置走動導致飛花四起；對負壓式集聚紡裝置的工藝排風，應接入專門的管道排入空調室，避免單機臺直接排放到車間造成氣流紊亂、溫度升高。由于車頭、車尾的設備發熱不同，同時，空調送風距離的遠近，會帶來區域溫濕度的差異，從而影響斷頭以及車間生活。從長遠看，細紗車間未來空調送風應由現在的“滿堂送”改為環境送風、工藝送風分別送，這樣既改善車間工作環境，又能更好地滿足高速紡紗需要。控制好前紡半制品回潮率，確保紡紗處于微放濕狀態，可降低細紗車間斷頭，有利于高速生產。

　　6合理工藝配置，確保工藝上車

　　近年來，隨著“重定量、大牽伸”工藝路線的推廣，對細紗機整體要求提高，紡紗企業應結合設備狀態綜合考慮，選擇合適參數，既保證質量，又實現高速高產。

　　①采用恒張力紡紗，紡紗速度分段合理設定，降低大、小紗斷頭；

　　②適當降低卷裝尺寸，采用小卷裝、小鋼領紡紗；

　　③合理選擇壓力棒、隔距塊大小，減少由于牽伸不開而造成的斷頭；

　　④選擇合適的三檔牽伸壓力，并減少錠間壓差，確保既不出“硬頭”又不會壓力過大；

　　⑤根據不同的鋼領、鋼絲圈結構，合理設定清潔器隔距等。

　　結語

　　1實現細紗高速生產是一項系統工程，涉及原料、設備、工藝、環境和專件器材等方方面面，是企業基礎管理、綜合管理的體現。

　　2細紗速度選擇要結合不同機型、不同品種綜合考慮。只有滿足質量要求、合理控制細紗斷頭的“高速生產”才是真正意義上的高速。

　　3棉紡企業可以采取結合不同品種、設備條件，逐步提高紡紗速度，不斷總結積累經驗，最終實現優質、高速生產。