隨著紡織工業產業升級，技術進步加快，市場競爭加劇，紡織企業對紡紗機械提出了更高要求，作為紡紗的主要部件之一的棉紡錠子不僅要求能夠適應高速，而且要求錠子具有節能優勢，從而達到增加產量，節能、降低噸紗耗電，增強企業競爭力。
錠子節能一直是紡織行業長期關注的問題。隨著能源價格的不斷上升，我國產業經濟政策和能源戰略也作出了較大的調整，企業的節能與環保問題不再僅僅是經濟效益問題，也是社會責任。錠子節能問題不能只停留在宣傳上，而應該在進行科學分析、實驗的基礎上，實實在在的從錠子產品設計和制造方面找準著力點，力求取得實效。
1、 影響錠子功耗的主要因素
從錠子整個系統功耗的比例分配來看，引起功耗的外部因素是：（1）整個氣圈紗在空氣中高速回轉的空氣阻力；（2）鋼絲圈與紗線，鋼領之間摩擦阻力；（3）錠帶拖動阻力損失；引起功耗的內部因素是：（1）軸承摩擦損耗；（2）阻尼損耗能量。因此，改進錠子結構設計可以減少錠子功耗。
2、 錠子的節能結構設計改進方向
錠子的節能設計主要通過改進錠子的結構來降低細紗機及錠子內部的摩擦耗能，達到節能目的。新型錠子設計從以下兩個方面達到節能目的：
① 采用較小外環直徑的紡錠軸承、配置鋼質錠盤，使錠盤帶輪直徑從傳統的Φ24、Φ22毫米減少到Φ20.5、Φ19、Φ18.5毫米等，在保持錠速不變、紗線品種不變的情況下，滾盤軸系的轉速就大大降低了，細紗機振動及噪音下降，其運轉摩擦所消耗的電能及滾盤系統遇空氣阻力所消耗的電量得到減少。
② 改進錠膽結構設計、采用較小的紡錠軸承、較小直徑錠桿，改善錠子下尖的摩擦方式，減少錠子內部個零件之間的機械摩擦耗能和錠桿與潤滑油之間液體摩擦耗能。由于錠子的轉速通常在15000~~20000轉/分，屬于超高速回轉運動體，這方面的節能效果是非常顯著的。ZD4000、ZD5000、ZD7000等系列錠子均采用較小直徑的鋼錠盤，錠膽采用節能結構設計，達到這兩方面節能效果。
3、 改進錠子結構設計，達到節能效果
（1） 減少錠盤錠帶弧直徑可以減少細紗機能耗。
減少錠盤錠帶弧直徑，可以在相同工藝條件和錠速不變的情況下，降低滾盤速度，減少設備振動和噪聲，達到節能降耗的目的。通過理論和實踐證明，當錠盤錠帶弧直徑由Φ22減少到Φ20.5時，可以節能3~~5%。錠盤錠帶弧直徑最小可以做到Φ18.5，此時帶動錠子轉動的能量傳遞效率是最高的。
（2） 減少上軸承直徑及提高上軸承摩擦的制造精度，可以減少摩擦阻力和功耗。
① 將上軸承直徑由Φ7.8減少到Φ6.8時，可以減少軸承的摩擦阻力，在錠桿相同的轉速條件下，Φ6.8比Φ7.8錠桿軸承檔線速度下降接近13%
② 對錠桿上軸承檔采用超精加技術，提高錠桿上軸承檔的圓度和粗糙度，減少了上軸承摩擦副的摩擦阻力和噪音，有利于節能降耗。
（3） 改變上支承結構設計，提高錠子運轉穩定性，減少摩擦阻力和功耗。
根據流體動壓原理，下支撐結構采用動壓滑動軸承和平面止推軸承的復合結構。
這種結構克服了傳統錠底為尖錠桿結構在運轉過程中產生軸向竄動，錠桿偏離中心位置引起低頻振動，造成錠子運轉不穩定的缺陷。傳統錠子錠桿與錠底為半干摩擦狀態，易磨損，功耗大。而動壓滑動軸承在錠桿高速運轉時，形成動壓油膜，將錠桿與徑向軸承分開，不發生直徑接觸，僅有液體摩擦，避免干摩擦，有利于減少錠子摩擦，降低功耗。下支撐的軸向止推軸承與錠桿大球面構成一對摩擦副，采用R30大球面結構，與止推軸承之間接觸應力減少80%，可以減少磨損，降低功耗。
(4)縮短錠子上下支撐之間距離，可以減少錠子油的循環能量損耗和減少錠子油的用油量。傳統錠子上下支撐距離為120mm，而平錠底上下支撐距離為100mm，錠子油與錠桿接觸長度也相應縮短，減少錠桿與錠子油之間的摩擦和錠子油的循環的能量損耗。
上下支撐距離縮短，錠腳也相應變短，啟容油量少，換油時，用油量減少。
(5)改變平錠底型下支撐結構中下軸承檔直徑，可以降低錠子功耗。
目前平錠底型錠子，下軸承檔直徑主要有Φ4.5和Φ3兩種，下軸承檔直徑Φ3與Φ4.5相比，一方面錠桿下軸承檔與錠子油接觸面減少，高速旋轉時，油的摩擦阻力減少，另一方面在錠子相同的轉速條件下，Φ3軸承檔表面線速度低，對油的攪動小，油的渦動減小，可以減少錠子的能量損耗，在相同條件下下軸承檔直徑Φ3比Φ4.5節能2W左右。
(6)改進錠子密封設計，采用迷宮式密封，也可以減少錠子油揮發，延長錠子補油和換油周期。
4， 新型高性能錠子具有的特點
新型高性能錠子維護保養費用低，有利于減少紡紗企業保全用工，降低錠子使用維護成本。ZD4000、ZD5100、ZD7100等系列新型高性能錠子具有以下特點：
1、 錠子零件裝配前清洗運用新進清洗技術，提高錠子內腔清潔度，新錠子上車前用戶免于清洗錠子內腔。
2、 改進錠膽結構設計，采用新型技術，提高錠子設計和加工精度。
3、 錠子可與細紗機的實現配合安裝，推出免敲免校錠子，防止走錠。
4、 采用新進的桿盤結構方式和加工工藝，提高桿盤件的抗變形能力，減少錠子因長期使用產生的變形，減少用戶對桿盤變形的校正工作。
5、 展東主要新型錠子的節能效果
東臺市展東紡織機械專件廠ZD4000、ZD5000、ZD7000系列高性能錠子具備上述結構特點，并已經實現規模化生產，在國內外廣大用戶中推廣使用，得到廣大用戶的一致認可。經過部分棉紡企業長期檢測得出的新型錠子節能實驗數據匯總如下：
（1） 在同等紡紗條件下，配置同一批錠子，因細紗機本身因素引起的噸紗能耗差異達3—5%
（2） 用同一類型的下支撐，錠子采用Φ20.5錠帶直徑比Φ22錠帶直徑，噸紗節能3—5%.
（3） 采用ZD5103E-19錠子（采用平錠底結構，上軸承直徑6.8，錠帶直徑Φ19）比ZD3203C-22（傳統的尖錠底結構，上軸承Φ7.8，錠帶直徑Φ22）噸紗節能3—7%.
（4） 紡高支紗噸紗節能效果好于紡低支紗。
（5） 錠速越高時噸紗節能效果越好。
在當今能源日益短缺及價格持續高漲的背景下，高速節能錠子的推廣和應用，必將會給棉紡企業帶來更大的經濟效益。
例如我們對英瑞化纖(南通)有限公司、大豐萬達紡織有限公司等廠家。2007年10月和2009年9月分別原使用D1203B。D3203C的錠子、調換成ZD5103E—19的節能錠子進行對比測試。
我們采用同一型號主機10臺，5臺采用ZD5103E—19錠子，5臺采用D3203C錠子進行測試。
相同條件為：錠子速度相同、羅拉牽伸速度相同、紡制紗線規格相同。
不同條件為：錠子型號不同、主機滾盤軸速度不同《降低》。
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