喷水机主要结构与特征

./主要结构及特征：喷水织机是依靠高压水流与纱线之间的摩擦力,带动纬纱高速通过梭口完成引纬动作。喷水织机以噪音低、织造成本低、速度高、效率高而得到广泛应用。目前选纬数最多3色。可织造各种疏水性纤维织物,特别适合大批量织物的生产。

喷水织机主要由机架、主传动系统、引纬系统、开口系统、打纬系统、送经系统、卷取系统、绞边装置、剪刀装置、撑布装置、废丝处理机构、润滑系统及控制系统等组成。喷水织机的主要结构如下：

<1>引纬系统：一般采用高压水泵及集束性喷嘴,有单泵和双泵两种形式。

<2>开口系统：一般采用曲柄连杆开口和多臂机开口,亦可采用凸轮开口机构。

<3>打纬系统：一般采用四连杆打纬机构。

<4>送经系统：一般采用机械式送经机构或电子送经机构。

<5>卷取系统：积极式连续卷取机构,亦可配备电子卷取机构。

<6>绞边装置：行星轮绳装绞边机构。

<7>剪刀装置：一般采用机械式切断,也有电热切断。

<8>撑布装置：静止织口或浮动织口,采用上走布或下走布边撑,或全幅宽边撑。

<9>废丝处理机构：通过加捻锭子将剪断的弃边加捻后拉出。

<10>润滑系统：主要传动系统采用油浴润滑,部分部位采用手摇泵或手工定期加油润滑。

<11>控制系统：采用单片机微电脑控制系统和PLC或PCC控制系统,具有各项检测和控制功能。适用范围及织物品种：喷水织机的适用范围是反映织机性能的重要指标。与织物品种、经纬纱的品种、经纬密范围、幅宽规格、开口机构形式<综框页数或提花针数>、纬纱颜色数量、卷布直径、织轴盘片直径等参数有关。

1.纱线的品种或织物的重量

纱线的品种主要指纤维的种类和纱线的线密度,喷水织机主要适用于各种疏水性的粘胶长丝、化学纤维的织造,从纱线线密度上讲,长丝一般40～460dtex,有的织机可达30～1000dtex。由于纱线的线密度直接影响织物的重量,所以也可以用织物的重量说明织造的能力。一般喷水织机的适用范围50～400g/m2,部分特种织机织物重量可达600g/m2。

2.织机的幅宽

在织机上,幅宽以经纱的穿筘幅宽来表示,喷水织机的发展趋向于宽幅。目前喷水织机幅宽范围可达150～350cm。

3.开口形式

喷水织机的开口形式有凸轮、多臂、提花和连杆四种,凸轮开口机构最多配8片综框,多臂开口机构最多可配16片综框。更复杂的提花织物要采用提花开口机构,常用1344针或2688针。开口机构综框页数或提花机针数决定着织物组织花样变化的大小,特殊配备提花开口机构,基本能够满足各类化纤织物组织需要。

4.纬密范围

一般织物的纬密范围是50～500纬/10cm,紧密织物可高达600纬/lOcm。

5.织轴盘片直径及卷布直径

这两项数据表明更换织轴和布卷的频繁程度。织轴边盘直径一般为800mm,最多可达1000mm。织机发展的趋势是大卷装。机上卷布直径一般为420～520mm。

6.纬纱颜色的数目

喷水织机一般为单色或双色,部分织机最多可达3色。

国内喷水织机经过十几年的织造实践表明,各种型号的喷水织机具有非常广泛的适应性,现已大量应用的行业有丝织物和各类化纤织物。

按织物的最终用途可分为三大类：服用织物、家用织物和产业用织物。生产的织物举例如下：桃皮绒、弹力布、春亚纺、塔丝隆、花瑶、双面织物<正反面组织点差异大>、水洗绒、乔其、提花丝织物、牛津布、高丝宝、雪纺、灯芯绒、箱包布、窗帘布、双层加捻窗帘布、直贡缎、仿真丝织物、伞绸<超细旦高密织物>等。

各种机型的喷水织机织造范围是不同的,特殊织物织造需另加特殊结构。引纬机构：引纬机构的作用是将纬纱引入梭口,使之能与经纱交织成织物。喷水织机的引纬机构是以水为载体,利用高压水的喷射依靠水流与纱线的摩擦力将纬纱引入梭口,这使得喷水织机在速度、省力、节能等方面占有优势,但仅限于织造疏水性织物。

一、基本结构及工作原理

如图3—1所示,织机运转中,水泵凸轮2的回转使泵凸轮杆3拉动柱塞向左运动,使水泵从浮筒箱9吸水,水受压后再从喷嘴8喷出。同时,压纱器开启,放出纬纱,由水流带动,从织物一侧引向另一侧,引纬结束后,压纱器关闭,夹住纬纱至下次引纬。织机停止时,踩住引纬踏板10,泵杆4推动泵凸轮杆3、拉动水泵柱塞,浮筒箱吸水,放开踏板,喷嘴喷出水来,完成一次投纬。

二、水泵

<一>水泵的结构

水泵是引纬机构中最为重要的装置。它的基本构造如图3—2所示。当凸轮从小半径转向大半径时,连轴节杆5在泵凸轮杆的带动下向左运动,使水泵弹簧3受到压缩,在水泵内部形成负压,进口单向阀6打开,出口单向阀7关闭,水从浮筒箱被吸入水泵。当凸轮从最大半径突然降至最小半径,由于水泵弹簧3的作用使水泵柱塞2迅速向右移动,并将压力直接作用于吸入水泵中的水柱上,此时进口单向阀6关闭,出口单向阀7打开,水从水泵被压出,再经出水管喷嘴喷出。

<二>水泵阀

水泵阀与水泵体组成一体。进口单向阀6与进水管相连,出口单向阀7与出水管相连。在这些连接处,必须连接紧密,不漏水、不漏气,否则,织机运转时,将会使泵阀球的动作不规则,水量不稳造成短纬的缺陷。

<三>水泵动程

从喷嘴喷出的水量,取决于水泵动程及柱塞直径。常用的动程范围是10～12mm。水泵凸轮动程越大,则由水泵排出的水量越多；柱塞直径有16mm、18mm、20mm、22mm、24mm、26mm、28mm等。在宽幅织机上,有用到直径为30mm的,以保证足够的水量,将纬纱顺利引到末端。

<四>水泵压力

水泵的压力主要取决于水泵弹簧和柱塞的直径和K值。水泵弹簧和柱塞的直径根据原料种类、幅宽、织机转数等因素而定。目前,喷水织机上常用的水泵弹簧的钢丝直径有8.5mm、9mm、9.5mm、10mm四种,柱塞直径有18mm、20mm、22mm、24mm等几种。在新开发的幅宽3500mm的喷水织机上,柱塞直径已达到40mm。K值的大小是在织机实际运转时,根据纬丝的飞行状况,由旋转弹簧背帽4来设定的。水泵压力与K值、柱塞直径、水泵弹簧的关系如图3—3所示。三、喷嘴

喷嘴的结构如图3—4所示。喷嘴的规格包括喷针和喷嘴<内孔>的直径。目前,常用的规格,喷针有1.4、1.6、1.8、2.0,喷嘴有2.1、2.4、2.5、2.6、2.8。织物的品种与喷针和喷嘴的直径的关系见表3—1。注随转速、幅宽、水泵柱塞和弹簧的不同应作相应的变动。根据图3—4所示2是喷外喷针规格1.4、1.6指什么地方尺寸,喷嘴2.1、2.4只是指各中什么地方尺寸。

四、压纱器

压纱器的作用是控制纬丝开始进入梭口和结束飞行而将纬丝夹住,是引纬机构必不可少的一部分。分为机械式压纱和电子式压纱两种。电子压纱由电控程序来控制开闭,用于双喷嘴和多喷嘴。机械式压纱主要用于单喷嘴,其结构如图3—5所示。织机运转时,压纱器凸轮的回转使凸轮连杆4摆动,带动压纱器连杆5摆动,从而使压纱器轴7上下移动,控制纬纱进入梭口和结束飞行。

五、引纬时间

<一>引纬时间的设定

<1>引纬时间的设定,喷射开始时间设定在钢筘向后摆动,筘面<前面>刚过喷嘴中心时,使其喷水,因机器配置钢筘动程不同,其喷射开始时间的设定有所不同,如：单喷<75动程>为85°,双喷<95动程>为90°。

<2>飞行终了应设定于钢筘向前摆动至喷嘴中心线之前结求为准。

<3>喷射开始时间以调整水泵凸轮位置来设定。

<4>引纬时纬丝飞行开始时间及引纬终了纬丝飞行终止的时间,可调整压纱器凸轮A和B的位置来设定。

<5>为保证顺利引纬,有必要将伸出喷嘴尖端的短丝伸直,需要设先行角。因此将开放压纱器的时间比喷射开始时间作延迟,此角度即为先行角。根据纬纱的不同,通常设定为：锦纶、涤纶10°,强捻丝5°～10°,涤纶加工丝15°～20°。

<6>上述角度关系可用图3—6来表示。<二>织机标准工艺时间

织机型号不同,织物品种不同,其织机标准工艺时间都会有所不同。

以LW型单喷织机为例,织机标准工艺时间如图3—7所示。纬纱供给机构：喷水织机供纱机构一般有两种形式：机械测长和电子测长,目前,单喷机型一般采用机械测长,双喷机型采用电子测长。

一、机械测长

常用的有两种形式：RS测长形式和RD测长形式。

<一>RS测长形式<图3—9>

原理：动力是由主轴皮带轮6经平皮带7来带动测长轮2,测长鼓与测长轮在同一根轴上,当测长轴转动,它也会同时转动。纬纱一端被压纱器握持住,另一端为自由端,依靠高速旋转的涡流将纬纱紧紧地压于测长鼓表面,依靠其与测长鼓的摩擦力将纬纱缠于测长鼓上,完成储纬的动作,其长度的设定,则依靠改变测长轮2与主轴皮带轮6的传动比例关系来改变。<二>RD测长形式<图3—10>

原理：动力是由主轴皮带轮4经平皮带2来带动测长轮3,与RS基本相同,只是喂纱路径不同,不再赘述。

二、电子测长

常用的有两种形式：IR0测长形式和PAw测长形式<春日测长也属此类型>。

<一>IRO测长形式

其储纬器的式样如图3—11所示,详见第十五节,该形式的储纬器也用于喷气织机。<二>PAW测长形式

PAW储纬器为公认的最适合多样性纬纱、具有独特的罗拉式储纬器。通常来说,几次投纬的纬纱卷到罗拉上,张力能保持恒定。主动罗拉不只是作机械式的旋转,其倾斜一定角度柔和地放纱防止了纬纱的重叠。可以变更罗拉所卷绕纱线隔距,而且对所有纬纱都有效。其式样如图3—12所示。三、多色纬纱的供给

随着选纬颜色的确定,一般应有一～四个储纬器与之匹配,使织物品种的适应范围有进一步的扩大,织物品种的多样性进一步得到提高。第五节开口机构

开口机构的作用是根据织物上机图上经纬交织的变化规律,按序及时带动经纱,将经纱分成上下两层,形成供纬纱通过的梭口通道。

一、开口运动周期

开口运动一般可分为以下三个阶段：

<1>开口时期：两片经纱离开综平位置,上下分开形成梭口至满开,此阶段经纱处于运动状态,经纱张力由小到大逐渐增加；

<2>静止时期：梭口满开后,经纱在上下两个极端位置静止不动,有利于纬纱通过梭口；

<3>闭合时期：经纱从满开返回综平位置,使梭口闭合。此阶段经纱张力由大到小逐渐减小。

上述三阶段形成一个开口周期,并不断循环,使织造连续进行。依次对应于开口、静止、闭合三阶段的角度称为开口角、静止角、闭合角。

图3一13为开口周期图。由于在闭合、开口阶段内综框处于连续的运动状态,所以闭合时期和开口时期合称为综框运动时期。开口角、静止角、闭合角的分配随织机幅宽、织物种类、引纬方式和开口机构形式等因素而异。例如,在喷水织机上如采用四连杆开口机构,由于杆件结构关系,开口角和闭合角较大,而静止角较小。对于采用凸轮开口的高速织机,为使综框运动平稳和减少凸轮的不均匀摩擦,常采用开口角大于闭合角。开口过程中三个时期的时间分配既要为引纬提供良好的条件,又要使经纱在开口过程中不受到过分的损伤,要综合考虑。二、梭口形成与清晰度

1.梭口形成

开口时经纱随着综框的运动被分成上下两层,形成一个菱形空间,即为梭口。如图3—14<a>所示,H为经纱的最大升降动程,称为梭口高度；从织口B到后梁辊D的水平距离为梭口长度或梭口深度,它又可分为梭口前部长度l1和后部长度l2；整个梭口被综框分为前后两个部分,前综框为工作部分,纬纱从这里通过。梭口满开时上下层经纱在织口B处形成的夹角称为梭口前角,在后梁辊D处形成的夹角称为梭口后角。

对喷水织机而言,通常将理论经位置线设置为水平线,即A点到D点的连线为水平线,并采用对称梭口,即图中的h1和h2高度尺寸相同。

过A、D点所作的水平线也是衡量后梁D高低的标准,见图3—14<b>。后梁高于经平线,即d>0时叫高后梁,后梁低于经平线,即d<0时叫低后梁。经位置线对织造过程中经纱的断头、张力、伸长以及织物外观质量等都有显著影响,应予以调节控制。织造生产中所进行的经位置线调整一般是指后梁位置的改变,而其他各点的位置一旦确定,一般不再变化。.2.梭口清晰度

梭口前部上下层经纱各自处于同一平面的程度称为梭口的清晰度。若梭口前部上下层经纱都处于同一平面就称为清晰梭口,它利于纬纱的通过,但这种开口方式经纱容易纠缠,后综框动程大,易造成经纱断头。若梭口前部上下层经纱不处于同一平面,就称为不清晰梭口,如果前部梭口上层经纱不在同一平面而下层经纱在一个平面内,则称为半清晰梭口,在这种情况下,综框动程的差异较小,后综的动程小于清晰梭口,这是有利的,但要防止因纬纱穿入非清晰的经纱层面而造成错织和断经。

三、梭口高度与综框动程

1.梭口高度

开口时经纱的最大位移称为梭口高度,各页综框处的高度是不一样的,从织口向后梁方向逐页增大,这样前部梭口呈锐三角形。为了达到高速运转的目的,喷水织机的梭口三角形趋于小型化,其梭口角一般取23°～26°。目的是在保证梭口开启,纬纱顺利通过的同时,尽可能地减小钢筘摆动与综框的升降动程,以减少经纱与它们之间的摩擦,有利于减少经纱断头。

2.综框动程

开口过程中综框的最大位移称为综框动程。对于清晰梭口,各页综框的开口高度不一,其动程也各异,两者关系为：

si=Hi+e1+e2+e3

式中：Si——综框动程；

Hi——综框处的梭口高度；

e1——综丝眼长度；

e2——综丝耳环与综丝杆间的间隙；

e3——综框及其传动连接件的变形以及运动副中的间隙所造成的动程减少量。

四、综框运动规律

从梭口的几何形状来看,经纱张力在平综时最小,满开时经纱张力最大。为了改善综框运动对经纱张力的不利影响,综框的运动规律应该是平综时速度最大,接近满开时速度最小；在开口终了及闭口开始的瞬间,经纱的加速度尽可能小,其余时间内加速度作缓和的变化。这样经纱运动平稳,张力波动小,综框振动小,断头率也可相应下降。综框运动规律常用的有简谐运动规律、椭圆比运动规律和正弦加速度运动规律等。从理论上讲,简谐运动在开口终了或闭口开始的瞬间的加速度很大,综框受冲击大,椭圆比运动在运动过程中加速度变化大,两者不适用于高速,而正弦加速度运动则比以上两种运动优越,速度和加速度曲线都符合综框的要求。但是,由于正弦加速度运动的凸轮制造精度要求高,当凸轮制造不精确时,实际的综框振动竞大于简谐运动。至于椭圆比运动,当长短轴比值达3：2时,也存在着类似的弊病。因此考虑到简谐运动加工方便,正确性高,在高速织机上也广泛采用。

五、开口机构的类型

喷水织机常用的开口机构有曲柄、凸轮、多臂三种类型,近几年随着电子技术的发展以及市场对高品质织物的需求,出现了电子开口、提花开口等多种类型。下面简要介绍这几种类型。

1.曲柄开口机构

曲柄开口机构专门用来织造平纹织物,具有结构简单、适应高速的特点,制造加工容易,成本较低。所以,曲柄开口机构在喷水织机上应用最广泛。

2.凸轮开口机构

凸轮开口机构包括用弹簧回综的消极凸轮机构和积极式外侧共轭凸轮机构。这种开口机构可以织出平纹、斜纹、缎纹等多个品种的织物,但随着织物品种的更换,要更换相应的凸轮,而且,由于积极式开口机构采用共轭凸轮驱动综框升降,制造精度和成本都比较高,所以,现在喷水织机上较少采用凸轮开口机构,一般用多臂开口机构代替凸轮开口机构。

3.多臂开口机构

多臂开口机构有机械式和电子式两种,机械式又分消极式和积极式。多臂机提综数可达20页综框,适用于循环数较多的小花纹织物。综框可以按照织物组织的要求做升降运动,也可保持停留在上方或下方。另外,梭口满开时综框都有停顿时间,它既有利于选择提综,又利于提高车速。它没有任何浪费的动作,从而有利于减少经纱的断头。

4.提花开口机构

提花开口机构的特点是每一根经纱都有一根综线控制,而不是用综框,可以使每一根经纱独立上下运动,可织造复杂的花纹组织。

5.电子开口机构

电子开口机构是一种新技术,每片综框的运动由单独伺服电动机控制和驱动,可通过多功能操作盘自由设定每片综框的运动方式、上下不同的静止角和闭合时间。适用于一些特殊织物的织造。六、双水泵引纬机构

随着织造工艺的发展,单水泵已经不能满足多品种织物的要求,双水泵应运而生。双水泵能实现线密度和特性相差很大的两种纬纱的稳定投纬。即使在同种纬纱混合的情况下,由于各喷嘴都设定了最佳的投纬条件,因此能发挥高速、稳定的投纬效果。图3—8为双泵引纬的结构图。理论上,双水泵可以实现四喷,但由于喷嘴位置的限制以及织口的问题,目前最多的是三喷。即一个泵控制一根纬纱,另一个泵控制两根纬纱。一个泵控制两根纬纱的情况,与单泵双喷的情况相同,这里不再赘述。这里简要介绍一下双泵的工作原理。两个泵凸轮安装在传动轴5上,当泵凸轮的高点与水泵的连杆臂接触时,水泵l、2从水箱吸水,经水泵弹簧压缩,进入换向阀,由电气控制泵1或泵2的水从喷嘴喷出,而另一个泵喷出的水则经换向阀回到水箱。

无论是单泵还是双泵,其引纬的原理都是相同的,不同之处在于,单泵的水每次都经喷嘴喷出,而双泵工作时,其中一个水泵的水经喷嘴喷出,而另一个水泵的水则经换向阀被卸掉,先后顺序可由电控系统预先进行设定。打纬机构：一、打纬机构的作用

打纬机构的主要作用是将引入梭口的纬纱推向织口,使之与经纱紧密交织形成织物。

二、打纬机构的类型

目前喷水织机主要采用连杆打纬。

连杆打纬机构是利用杆件把织机主轴的回转运动转变为钢筘的摆动运动。应用最多的是四连杆打纬机构,也有在四连杆基础上发展的六连杆打纬机构。此外为了适应某些织物品种,还有一些特殊的多连杆打纬机构。这里主要介绍四连杆打纬机构。四连杆打纬机构结构简单、制造方便、适于高速运转,在无梭织机上应用广泛。

图3—15为某喷水织机的四连杆打纬机构的运动简图。A为主轴,AB为曲柄,BC为连杆<牵手>,D为摇轴,它们共同构成一曲柄摇杆机构。四连杆打纬机构的运动特性可用G点的运动来表示。如果连杆BC两极端位置连线C1C2的延长线通过主轴中心,则称为轴向打纬机构；否则称为非轴向打纬机构。主轴中心偏离C1C2线的程度e,称为非轴向偏度。主轴中心A若位于C1C2线的上方,则e为正值,后止点位置小于180°；反之,为负值,后止点位置大于180°。

连杆BC长度L与曲柄AB长度R的比值L/R和非轴向偏度e的大小,都影响c点的运动,也就是影响钢筘的运动。其中以比值L/R的影响为主。按照比值L/R的大小,打纬机构可分为长牵手打纬机构、中牵手打纬机构和短牵手打纬机构。一般来说,L/R>6,称为长牵手打纬机构；L/R=3—6,称为中牵手打纬机构；L/R<3称为短牵手打纬机构。按照连杆机构运动分析方法,可得出C点的运动规律。连杆BC越短,当曲柄处于前死心<0°>时,钢筘的运动加速度最大,有利于打纬,所以短牵手打纬机构适宜于宽幅、厚重织物的织造,如喷水织机上,L/R<3,牵手相当短。但是,牵手越短,钢筘运动的加速度变化就越大,加剧了织机的振动,不利于高速,一般配以轻筘座加以弥补,以适应高速,减少振动。中、长牵手打纬机构则多用于轻型、窄幅的织机上。送经机构：送经机构的作用,是在织造过程中及时送出定量的且具有一定张力的经纱,以维持织造生产的连续进行。在织造过程中织轴从大到小能否保持均衡一致的经纱张力,是衡量送经机构好坏的主要标志。

在织造生产的发展过程中,出现过许多不同结构形式的送经机构,送经机构的类型是织机各机构中最繁杂的,共有数十种之多。若按经纱的送出方式分类,则各种送经机构可归纳为消极式送经和半积极式送经两大类,现代喷水织机的送经方式绝大多数是半积极式送经。半积极式送经机构,一般都是由经纱送出装置、经纱张力检测装置、送经量检测装置和调节装置组成。

半积极式送经机构根据织造过程中受各种因素综合影响的经纱张力来调节经纱送出量,控制经纱张力均匀。所以,半积极式送经机构中,经纱所受的张力和变形比消极式送经小。半积极式送经机构分为机械式和电子式两种类型。

一、机械式半积极送经机构

1.送经机构的基本结构

对于机械式积极送经机构来说,尽管不同型号喷水织机有所差异,但XX小异。现举某型号织机为例,如图3—16所示。2.经纱的送出装置

当织机运转时,动力由泵凸轮轴上的三角带轮经三角带10、11传入无级变速器9的输人轴,经无级变速器内部机构作用变速后,由输出轴输出,经变速齿轮16、8,伞齿轮传动,蜗轮、蜗杆组成的减速齿轮箱12减速后,由送经小齿轮传到织轴盘上的大齿轮,带动织轴转动,送出比较稳定的经纱。这是一种连续的送经机构,避免了间歇送经对机构的冲击,调节细致均匀,因此适用于高速；然而其结构较复杂,对零件的精度和材料的要求较高。这种送经机构现在广泛应用于喷水织机上。

3.经纱张力的检测和调节装置

经纱上机张力的检测和调节装置由后梁辊1、松经臂2、松经弹簧3、重锤臂4、重锤6及松经张力调节杆5等组成。当经纱张力因某种原因增大或减小时,经纱对后梁辊1的作用力发生变化,迫使后梁辊1顺时针或逆时针转过一定角度,则连在无级变速器上的外控制杆18也随之转过相应的角度,经无级变速器内部机构作用变速后,使输出轴的转速加快或减慢,从而经变速齿轮16、8、减速齿轮箱12、送经小齿轮、织轴大齿轮,使织轴的转速也相应加快或减慢,送经张力就迅速恢复正常。

4.送经量的检测及调节装置

该机构织机主轴每一转送出的纱线长度<即送经量>为：

Lj=πDili2i3i4

式中：D——织轴直径；

i1——主轴到无级变速器输入轴的传动比<定值>；

i2——无级变速器的传动比；

i3——变速齿轮的传动比；

i4——伞齿轮到经轴盘大齿轮的传动比<定值>。

当织轴的直径D由6大向小变化时,对应于每一纬的送经量会逐渐减小,引起经纱张力增大,此时重锤臂4按顺时针旋转,通过连杆17,使外控制杆18按逆时针旋转。则无级变速器的输出速度不断增快,从而使送出的经纱量保持稳定。无级变速器的调速范围完全能够适应。但为了使送经机构的运转稳定可靠,设置了一对变换齿轮16、8,当纬密在80—940根/10cm变化时,改变变换齿轮16、8的传动比,可以使无级变速器处于最优化的调速范围。

目前,国产的喷水织机配备的无级变速器多为单向,近几年出现了双向无级变速器,它的特点是输出轴的旋转方向可以自由正反转变化,因此可有效防止停车挡的产生。

为了减少织机在打纬和开口时经纱张力的瞬时增大,造成重锤臂4的跳动,该系统在重锤臂4上装有减震器13以减少跳动,维持经纱张力的均匀。为了在停车时保持经纱张力的恒定,该系统中装有锁定装置7。

二、电子式送经机构

随着现代织机技术的日渐提高,喷水织机织造高档面料范围的扩大以及自动化、高速化等方面的发展,要求织机各机构之间的联动配合要进一步加强,精度更高,反应更加灵敏准确。机械式送经机构已不能满足高性能的要求。电子送经机构在喷水织机上的应用越来越多,它具有结构简单、反应灵敏、调节准确、操作方便、可实现微机集中控制等特点,充分体现了机电一体化的优势。电子送经装置一般是运用非电量电测的方法采集经纱张力信号,以电子或微机技术对信号加以处理后,对单独的电动机进行控制、调节,驱动织轴送出经纱,并维持经纱张力的恒定。电子送经装置一般由电动机、减速箱、张力信号采集系统、控制系统组成。

1.电子送经系统的组成

其组成见图3-17。2.经纱的送出装置

目前喷水织机的经纱送出装置多由伺服电动机单独驱动,早期的电子送经亦采用力矩电动机或步进电动机。动力经减速齿轮箱、蜗轮蜗杆箱2传到经轴小齿轮,再经经轴盘大齿轮传到织轴,使经纱连续送出。该装置传动环节少,增加了传动的可靠性。

3.经纱张力的检测和调节装置

这部分是电子送经的核心所在。经纱张力的大小通过后梁辊3、后梁辊托架4、松经臂5、松经弹簧6、张力杆7使张力传感器8发生变形,将张力信号传给控制系统,控制伺服电动机的转动,再通过减速箱传到经轴,保持经纱张力稳定。这种方式所采集的信号连续性好,控制部分易于处理。因此经纱从满轴到了机都能保持一定的稳定张力,织造出高品质的织物。

4.送经量的检测及调节装置

这部分也是靠伺服电动机来控制,当纬密发生变化时,只须通过预先设定,而无须更换齿轮。综上所述,无论是机械送经还是电子送经,它的一般工作原理都是用活动后梁或其他检测件来感应经纱的动态张力,后梁的摆动或其他的感应信息经适当处理后,调节经纱送出量,从而维持经纱上机张力或动态张力的恒定。其送经量可看作由两部分组成：一是由织物品种所决定的每纬基本送经量,二是由经纱张力波动决定的送经修正量。经纱上机张力和织物品种决定了后梁的平衡位置和其他调节件的初始状态；相对于逐渐变小的织轴直径,后梁不断有新的平衡位置,由此控制送经量的基本部分；而张力波动引起后梁系统相对平衡位置的摆动,则对应送经量的补偿修正部分。

三、经纱张力的调整

对于机械式送经,经纱张力是通过重锤臂上的重锤重量、位置来设定的,具体步骤如下：

1.上机张力的计算

根据织物的品种规格,按照下列公式来计算经纱的总张力：

T=K××N×10-3或T=K×D1×N×10-3

式中：T——经纱总张力<kg>；

K——每旦尼尔的张力<g/旦>；

Tt——纱纱线密度<tex>；

D1——经纱旦尼尔数；

N——经纱总根数。

其中,K值的选取是根据经纱的种类、加工方法的不同而改变,一般可参照表3—2选取。以粘胶丝绸布织物为例,经纱为100旦,总经纱根纱为6500根,取K=0.2,则：

T=K×D1×N×lO-3

=0.2×100×6500×10-3

=130<kg>

2.重锤位置的选取

<1>上式计算,经纱总张力为130kg。

<2>在图3—20中130kg位置上画横线T。

<3>T与重锤重量线的交点,即为重锤重量3.25kg。

<4>T与斜线的交点向下引申至重锤的悬挂位置,如非整数,取最接近的位置。

图3—18所示张力与重锤的关系,只是理论计算值,只能作为参考。实际应在织机上机运转后,视其运转情况而定。对于电子送经,则通过操作盘预先设定上机张力。还可以通过相关参数的设定,使开车时经纱张力与停车时的张力尽可能一致,以及对织口位置的控制,很好地防止停车档的发生。卷取机构：在织机上,为了使织造过程能连续不断地进行,必须把已经形成的织物连续不断地、均匀地引离织口,并卷成一定的卷装,这就是织物的卷取运动。卷取运动由卷取机构来完成。织物的机上纬密直接由卷取机构来确定。

卷取机构有机械卷取和电子卷取两种形式。

1.机械式卷取机构结构及原理

喷水织机卷取机构采用的是一种积极式连续卷取装置,见图3—19。织机运转时,通过主轴1上的同步带轮与同步齿形带2、同步带轮3,传动减速齿轮箱4,经离合器齿轮12和卷取主动齿轮13传动三只变换齿轮5,最后一只变换齿轮传动齿轮22,与齿轮22同轴的有链轮15和小齿轮16,小齿轮16可传动卷取齿轮17,而卷取齿轮17与摩擦辊6同轴,故带动摩擦辊6一起转动。摩擦辊6的表面包覆一层糙面橡胶,在两根压辊的作用下与绕在摩擦辊表面的织物产生摩擦作用而将织物送到卷布辊处。卷布辊7是由卷取链轮15经链条18传动飞轮19,与飞轮19同轴的齿轮传动与卷布辊7同轴的卷布辊主动齿轮20,从而带动卷布辊7转动。随着卷布辊不断地卷取织物,卷布辊直径不断增大,织物的张力也就增大,这时,卷取制动器8发挥打滑作用,使卷布辊转速变慢,从而使织物的张力下降,保持在一定的水平上。采用手动卷取及倒卷时,可以将卷取踏板10踩下,使离合器啮合齿轮12脱开,然后转动卷取手柄11,即可进行手动卷取及倒卷。计数齿轮14与摩擦辊6同轴一起转动,然后带动计长表21工作,显示已织织物的长度。

2.纬密设定

单位长度织物内所包含的纬纱根数,就是织物的纬密,也称织物的纬纱密度或纬向密度。公制纬密以10cm为计算单位<英制纬密以l英寸为计算单位>。织物的纬密取决于在织机的一个工作周期内,即织机每织入一根纬纱,卷取机构所卷取的织物长度。卷取的长度长,纬密小；卷取的长度短,纬密大。因此,在改变织物品种时,如果织物的纬密不同,卷取机构必须作相应的调整。

喷水织机纬密以A、B、C三只变换齿轮的组合来确定,见图3—20。把三只变换齿轮的不同组合所形成的纬密编制成表,称为纬密表。在实际织造时,按织物所需纬密在纬密表中选用合适的三只变换齿轮的齿数。<1>要变的纬密,若在织机的送经变换齿轮所能覆盖的密度范围内仅将A、B、C三只变换齿轮改组即可。

<2>若要变的纬密超出织机的送经变换齿轮所能覆盖的密度范围时,则需将送经变换齿轮与卷取变换齿轮重新组合。

<3>不同规格的A齿轮在卷取手柄轴2上有不同的安装位置,安装时要注意。

3.卷布张力自动调整装置

织机运转过程中,随着卷布辊外径逐渐增大,依靠卷取制动器的打滑作用,使卷布辊转速变慢,从而使织物保持一定的张力,如图3—21所示。其中,14为防倒转装置,用来防止织机在运转过程中因织物张力过大而引起的卷布辊倒转。通过调整手柄轴2与刹车柄3、扭力调整螺母9及锁紧螺母10可实现卷布张力的自动调整。4.电子卷取机构

有的喷水织机已经采用了电子卷取机构。其结构原理如图3—22所示,其主要的特点是卷取机构由一个单独的电动机驱动,同原机械式卷取机构相比大大简化；调节纬密只需改变电动机转速即可；可通过编制织物组织程序,实时控制卷取电动机转速,织造变纬密织物；与电子送经联动,由织机电控系统统一控制,使织轴和卷布辊同步工作,相互匹配,用来消除由于经纱张力变化而造成的开车稀、密档,云织等织疵,提高织物质量,便于操作。绞边装置：对于不同织物品种都要求布边平直、牢固,以满足后整理的要求。喷水织机一般采用简单实用的行星轮绳状绞边装置将纬纱的两端绞紧,完成绞边的动作,保证织造的连续进行。

<1>行星轮绳状绞边装置的种类：一般地说有两大类。一类是齿轮传动,传动精度及扭矩较大,但噪音大、阻力大；另一类为齿形带传动,噪音小、传动扭矩小。

<2>行星轮绳状绞边装置图3—23所示的是齿轮传动的行星绳状绞边装置中的行星轮结合件。图中a、b两轴分别为绞边线架的转轴中心,两线架一方面绕c轴旋转,另一方面又各自绕a、b轴自转即形成绳状边。剪刀装置：喷水织机的剪刀有电热剪刀、机械剪刀和电子剪刀三种,在织机的左右各装一组,目前喷水织机以配置机械剪刀为主。左侧剪刀在每次投纬后切断纬丝,右侧剪刀将CC丝夹住投来的纬丝<一般保留有4～5根>留下,在每次投纬后剪断一根。图3—24为机械剪刀装置。剪刀的调整

1.剪刀片的调整<图3—25>

当剪刀片换用新片或经研磨过刀片要装配时,一定要调整好刀片问的位置。

<1>固定刀片1与可动刀片2的刀尖要有1mm的重叠。

<2>固定刀片和可动刀片的后端,相互之间要有空隙,其程度以螺帽3旋转松紧适度后用螺母4锁定,经锁定后的空隙要有0.01～0.02mm为佳。

2.布托摆动装置的调整<图3—26>

旋转卷取手柄使布托摆动凸轮1的低顶点<R或L的刻印部>与凸滚子2对上,此时将边撑条调整到水平的位置.

3.左侧剪刀的调整<图3—27>

<1>左右的位置<图3—27>：剪刀的刀片位置在钢筘的窗口内侧,钢筘的筘齿与剪刀的可动刀片2间的空隙调整在0.5—1.Omm范围,并用螺栓3固定。<2>前后的位置<图3—27>：以螺栓4调整。

①将时位轮的位置置于0°<钢筘移至最前方位置>。

②剪刀刀片的尖端伸出钢筘2mm,并用螺栓4固定。

<3>导剪板<图3—28>：

①将导剪板6的凹部调整为比固定刀片l的上面高出0.5mm,暂以螺帽8固定。

②将钢筘9摆至最前面,使导剪板6的沟处于如图3—28的状态,然后旋紧螺帽8而固定导剪板6。

<4>剪刀的高度<图3—27>：以螺钉5将导剪板6的各部上面调整为与径丝面高度一致。

<5>剪刀片的重叠与剪刀凸轮的关系<图3—29>：

①用手转动织机将时位轮转至40°位置。

②将3只螺钉2松开,使剪刀凸轮1的中央刻印5与凸轮滚子3会合,然后将3只螺钉2旋紧而固定剪刀凸轮。

③剪刀片的尖端将重叠1mm,以剪刀连结杆4调整<此状态的剪丝时位约在10°位置>。4.右侧剪刀的调整<图3—30>

右侧剪刀组装于CC转锭托架8上。<1>左右的位置：

①以螺钉3使可动刀片与布撑的间隙定为lmm。

②以螺钉7使固定刀片1与CC导板的距离定为25—30mm。

<2>前后以及上下位置：

①将时位轮转至0°。

②以螺钉4调整钢筘与剪刀位置,使钢筘与剪刀尖端之间的问隙为2mm,若间隙过小,刀片可能会碰伤向前摆动的钢筘。

③固定刀片1的尖端比经丝面低O.5～1.0mm螺钉4来进行调整。

<3>剪刀片的重叠量：

①以手动转动织机使可动刀片与固定刀片相咬最深。

②松开螺栓6,使可动刀片与固定刀片的刀尖重叠1～1.5mm,而后旋紧螺栓6。

<4>剪切后的残丝根数：启动织机引进纬丝,经剪刀剪切后,若残留纬丝根数过多时,宜将刃尖处的重叠量略为增多。相反过少时,需将重叠量减少。残留丝条数以4—5条为标准。

5.剪切时位角<图3—31>左侧剪刀剪切时位角调整：

<1>将1根纬丝引入梭口。

<2>将剪刀连结杆的螺栓6松开,用手回转时位轮,转至欲剪丝的角度。

剪丝时位角通常为：

涤纶丝<P0lyester>为15°±5°,尼龙丝<Nylo>为10°±5°

注意：调整时不要松开剪刀连结杆的螺栓7<螺栓7顶紧在摇动轴的加工平面上>。

<3>在剪刀断丝时,将螺栓6旋紧,固定住可动刀片。

<4>再度将纬丝引入1根,手动回转时位轮,试行剪丝,能依照设定角度完成剪丝即可。经停、纬停装置：喷水织机的停机原因主要为经停、纬停,其装置的可靠性直接影响机械效率和织物的品质。

一、纬停装置

一般常用的方式有触指式高压探纬和光电探纬两种形式。详见第十五节控制系统。

二、经停装置

经向停车一般包括：绞边自停,废丝自停以及断经自停；绞边自停采用的形式有接触式和感应式两种形式；废丝自停一般为接触式,断经自停为感应式。但考虑到喷水织机所采用的经丝强度较高,一般较少配置断经自停装置。边撑装置：喷水织机由于以织造各种疏水性纤维织物为主,化纤织物对钢筘的磨损比较明显,一般都配有钢筘保护装置,因而其边撑装置与其他类型织机有明显区别。撑布形式从走布路径上分为上走布和下走布两种形式,也有根据织物要求可配全幅宽撑布的形式。

1.上走布边撑

刺环为双排双列、双排单列、双滚柱三种,用户可根据织物织造需要来选择。

图3—32中所示的就是上走布边撑。2.下走布边撑

刺环一般为14°10°的双排双列,针倾角根据用户要求织造需要选取。

3.全幅宽边撑

采用一根棒状撑布棒,如图3—32所示,其特点是可提高织口的稳定性,减小织口的游移,撑布棒的直径表面纹理及材料依据织物品种进行调换,适用于幅宽确定的大批量织物的织造。

4.浮动织口

喷水织机在织造过程中,合纤长丝对钢筘的磨损比较明显,故喷水织机一般都配置了浮动织口机构<图3—33>,使织口在织造过程中缓慢地作上下摆动<约3mm>,使钢筘筘羽与纬丝的接触不限制于某一处,从而避免钢筘筘羽被磨出"细沟",以致不能使用。当凸轮2随着摩擦辊5一起转动时,与其贴靠的滚子10和边撑连杆4被迫绕边撑轴3中心作摆动,同时带动布托9作上下摆动,从而使贴靠在布托9顶面的织口也作上下摆动<因布面被拉紧有张力,始终贴靠在布托9上>,实现浮动。废丝处理机构：喷水织机的布边为毛边,为保证后整理及印染的需要,布边要求整齐,在单侧引纬的情况下,右侧端纬纱不会很均匀一致,为此配置了废丝处理机构,用废丝把纬丝的右端夹持伸直,既有利于探纬和剪断,又保证布身得到整齐的毛边。废丝也称废弃边,一般由4～6根丝组成。

带有一定张力的废丝夹持的纬丝经过加捻锭子的旋转加捻,形成的绳状废丝经过一对卷取齿轮拉出至废丝筒,完成废丝的处理过程。主传动：一、织机主传动的作用及应具备的条件

织机主传动的作用是将电动机的功率通过传动机构传递给主轴及其相关运动部件,实现织机的各种动作,主传动应具备以下条件：

<1>启动迅速,在开车后第一次打纬时,织机车速就应达到或接近正常运转的速度。

<2>制动平稳、迅速,停车位置准确,符合工艺和操作要求,有利于重新开车启动。

<3>操作方便,既有正常启、制动功能,也可实现某些特殊操作,如寸动正反向寻纬、自动寻纬等。

<4>结构紧凑、性能稳定。

织机的启、制动机构主要由主传动系统组成,驱动织机以正常的转速运转。在电动机与织机之间的功率传递是通过主轴皮带轮和一套电磁制动器来工作的,它既可保证织机迅速启动和制动,又可便于操作。每当纬纱发生断头停车时,要求把织机迅速制动在后死心位置,以方便操作和处理断纬；每当发生经向故障时,要求迅速制动织机,使其停在与纬停相同的位置,以便于处理故障点；启动时要求织机当转到前死心打纬时已获得正常车速,保证第一纬得到正常的打纬,防止发生稀路织疵。

良好的传动系统应选择合适的电动机,使其机械性能适应织机运转特性的要求。对织机所用的电动机,除应选定合适的额定功率外,还必须考虑电动机的允许最大转矩和最大转差率等特性参数,在直接式传动系统中还要考虑电动机的启动转矩。另外织机的传动系统还应满足织机的负载条件<轻型或重型织机>、启动和制动及有关操纵和控制的特殊要求。例如：高速、重型织机和宽幅织机,为了迅速启动,应采用超力矩启动电动机<纺织机械电动机中的织机专用电动机>；有的喷水织机加装变频装置进行自动寻纬,在断纬停车后,开口机构能适当倒转校正梭口,若与卷取、送经机构自动调整共同配合,还能精确对准织口,方便挡车操作,显著减少或消除开车稀密路。

二、主传动的结构和技术要求

喷水织机传动系统与其他机型相比结构简单,主要为直接式传动,为了提高工作性能还有一些特殊设计的传动系统。

采用直接传动式喷水织机,电动机通过皮带、皮带轮直接将动力传递给主轴,因此在电动机与主轴之间的传动链上不存在离合器,机构较简单,且当织机以任何方式停机时,电动机均断电停止转动,避免了电动机的空转。但是为了缩短启、制动时问,必须配备较大功率的电动机,以提供足够的启制动力矩,如LW603～230所配电动机：平纹2.6kw,多臂3.7kW；ZW405—230所配电动机：平纹2.7kw,多臂3.7kw。即使如此,织机开车打第一纬时,其转速还是低于额定的数值,在打第一纬时,织机转速仍达不到额定转速,因此会对织物质量产生不利的影响。图3—34为V带传动系统简图。对V带传动系统,应根据给定的传动比和传递功率来设计皮带的尺寸,选择所用V带的型号和根数,这可应用一般机械零件设计的方法进行。由于V带具有一定的弹性,所以在承受织机的冲击性负载时,它能起到一定的缓冲吸振作用。

直接式传动系统所用的电动机是与织机直接联动的,为提高电动机的启动转矩,启动时可预先从电动机绕组星形和三角形二种接法中选择三角形接法,待启动后正常运转时再转回星形接法。但采用该传动方式,由于织机的启、制动相当频繁,启动时电流大,致使效率下降；另外在制动时,电动机转子和小皮带轮一起刹停,增加了制动的负荷。

三、织机主传动的使用

喷水织机主传动采用直接式传动系统。从主电动机到主轴皮带轮<电磁制动器的衔铁安装在主轴及带轮的侧面>采用皮带传动,在织机启动前应确保电动机的转向、皮带的松紧以及制动器的正确间隙。

电动机的皮带安装不要过紧,以不使电动机轴承超载为宜,但也不要太松,以免打滑。正确的测量办法是：在每一根皮带的两个皮带盘中间施加3kg的压力,这样在皮带的加压点有一个7mm的挠度即可。皮带的松紧可通过电动机座下的调节螺杆来调整。

当按下启动按钮,电磁制动器线圈断电,结束制动动作。当织机在任何情况下停车时,制动线圈通电,制动器吸引制动衔铁,同时电动机断电,使织机快速停止转动。适当调整织机的位置信号接近开关,可使织机停在适当的位置,织机经纬停一般都在180°左右停车。电磁制动器的间隙控制很重要。以免织机启、制动不灵,造成织物的疵点。其间隙应每三个月检查一次,大小应在0.2～0.4mm范围内。

四、电磁制动器

电磁制动器是利用电磁吸引力加压于一对摩擦面,产生摩擦力矩来制动的装置。由定片和静片构成,靠空气对流来冷却。它只有一个摩擦面,结构简单,散热效果好,摩擦面间没有润滑油引起的粘滞,所以反应迅速,动作灵敏,无空转力矩,能承受高频度的停止和启动动作,故适应于要求反应迅速和动作频繁的场合,这些特点正符合织机传动的需要。但它容易磨损,这是该形式的缺点。

图3—35是结构示例,属于静止线圈、制动衔铁组成的电磁制动器。嵌有线圈的静止线圈通过支架固定在机器静止部件上。在转子的端面上埋入摩擦片,衔铁装在皮带轮上。线圈通电后,就使磁轭激磁,在磁轭线圈1、衔铁2间形成一个磁路,从而吸引衔铁,使2与静止线圈互相贴紧。此时两者之间产生制动的摩擦力矩,从而使主轴皮带轮快速停止转动。切断电流时,则靠弹簧片回复力将衔铁和摩擦片分开。因为无间隙自动调整装置,所以衔铁和摩擦片间的间隙经过一段时间的磨损后,静片与动片的间隙会变大,或者有油污粘附其上时,将导致停车位置不准确,就应该进行调整和清理。喷水织机常用的制动器额定静力矩值为350—500N•m,耗用功率为40～70w,电源为24V直流电。直流电磁线圈属于感性电路,当电流急剧发生变化时,将因自感作用而在电路内发生反电势,阻碍电流立即变化,这就是直流磁路的过渡现象。对于电磁制动器,在加上电压后到衔铁被吸,相应会有一段过渡时间,这对于织机要求快速反应是不利的。为缩短上述过程,提高灵敏度,在启动或制动开始阶段,可采用一些特殊的电路,如：刹车时,可采用快速励磁线路、过电压励磁线路或电容快速励磁线路等；过电压方式是其中常用的一种,既在制动的起始阶段,线圈短时间加上2—3倍于额定电压的高电压,缩短吸引时间,使结合力矩迅速上升,加快制动过程；另一种方法是电动机的反接制动,加速制动过程。

高速无梭织机还采用超启动力矩电动机,进一步加快启动过程以适应高速化,这种电动机的启动力矩可为正常值的8～12倍。

由于采用了电磁制动器控制织机的启、制动以及其他机电结合装置的应用,使得织机的操纵可以按钮化,操作方便。常用的按钮种类有：开车、关车、紧急关车,点动、点动一转、慢倒车等,以上均是控制主传动的按钮；另外,还有一些控制辅助机构的按钮,如找纬反转及正转,电子送经正、反转,电子卷取正、反转等。控制系统：喷水织机的控制系统,与其他无梭织机功能大致相同,主要是为了保证喷水织机的正常工作,完成喷水织机的快速启动,定位制动,故障检测,电子储纬,电子送经,电子卷取等任务。

现代喷水织机控制系统,通常采用以下形式：

继电器控制系统；PLC控制系统；单片机控制系统等。

依照机型分类,大致为：津田驹系列,包括引春机型；丰田系列,即原尼桑机型,包括XX纺机机型。其中单片机控制系统使用较多,PLC控制系统亦占有一定份额。

喷水织机的控制系统,一般具有CPU芯片及显示系统,可以与车间的中央微机联网；显示、统计并打印各台织机的主要运行数据；可以对织机本身的运行状态进行显示、监测,方便了喷水织机的生产管理。

一、概述

喷水织机控制系统通常以CPU为控制中枢,将织机的准备、运转、正转、反转、停止、定位制动以及各种故障检查<主要包括：经纱超张力、左右绞边、前后废丝、定长、纬丝检测等>,通过分析处理后,通过执行元件进行控制。

PLC控制系统是以PLC可编程序控制器为控制中枢,将前述的指令信号及检测信号送人PLC的输入端,由PLC分析处理后发出执行指令来进行控制的。

喷水织机电气框图如图3—36、图3—37所示。

控制系统主要包括织机传动与制动、织机故障检测、纬纱探测、逻辑控制、电子储纬、电子送经、电子卷取等部分。

<一>织机传动

喷水织机因其引纬系统简便、经纱原料强度较高的特点,所以其转速高,对主传动电动机的要求也较高：较高的启动转矩以及快速制动的反向扭矩,同时要考虑频繁的正反向点动带来的频繁启动冲击电流等。

由于独特的工作环境<工作环境湿度大>,故对电动机提出了很高的绝缘性能及密封性。喷水织机电动机必须具有较高的启动转矩,以满足织机的初始打纬力,避免织布纬疵。为了满足织机的快速制动,电动机的转子必须可以承受较大的扭矩。

主传动电动机内部附有温度开关,进行过热保护。

主传动电动机必须定期添加润滑脂,以保证正常运行。

为了保证织机正常启动与运行,主传动电动机轴头一般都为锥形。机型不同,其锥度有所不同。在使用中或更换皮带轮时,一定要保证皮带轮与电动机轴有足够接触面。

为了保证喷水织机足够的启动转矩与工作转矩,主电动机皮带必须具有足够的张力。通常使用直压式张力仪称进行皮带张力检测。

为了保证良好的织物质量,喷水织机必须做到精确的定位制动。喷水织机的制动包括电磁制动器的电磁制动以及主传动电动机的反接制动。

喷水织机制动系统必须保证打纬轴停止在170°±20°的范围之内,并且保证停在断纬指令发出后的第一纬。制动系统由电磁制动器、电源及控制回路组成。如图3—38所示。喷水织机普遍采用单片式电磁制动器<3—39>。由动片<金属摩擦材料>与静片<表面为非金属摩擦材料,内部并埋有线圈>组成。其结构简单、使用方便。电磁制动器按线圈种类分为单线圈与双线圈两种形式。XX宏大纺机公司<XX纺机厂>及丰田公司<即原尼桑公司>生产的喷水织机使用单线圈式电磁制动器；津田驹及引春公司生产的喷水织机使用双线圈式电磁制动器,即高压线圈与低压线圈。织机使用的电磁制动器其制动力矩一般在160～350N•m之间。当织机的转速越高、门幅越阔时,其所需的制动力矩越大。

电磁制动器使用时必须做到两个基面平行,且间距保证在0.25—0.4mm之间。使用时切忌两个摩擦面沾染油污尘埃。

织机使用中,要经常检查制动器间隙,并进行调整,以保证正常运转。

电磁制动器在使用中,其引线不可接地,以免烧坏输出功率管。zw型喷水织机制动器引线不可颠倒接线,其极性不可改变。

<二>故障检测及自停装置

喷水织机设有多处故障检测及自停装置,以保证织机的正常工作。其主要作用如下：

<1>左右侧绞边自停：安装于织机两侧绞边线轴旁。当绞边纱线断后,导纱钩依靠弹簧力使工艺触点动作发出停车指令。通常采用电刷式工艺触点或无触点开关,如干簧管、光电开关、接近开关等。

<2>经纱超张力自停：安装于织机左侧后部,由松经臂控制。当经纱张力过大时,发出停车指令。通常采用微动限位开关。

<3>废丝筒子断头自停：安装于织机右侧后部,由导纱钩控制。当废丝绞边筒子纱断掉时,导纱钩动作发出停车指令。通常使用导纱钩式工艺触点。

<4>废丝自停：安装于织机右侧前部,由杠杆控制,当废丝断掉时,杠杆动作,接通相关触点,发出停车指令。通常使用霍尔开关或工艺触点。

<5>定长自停：安装于织机计长表内部,当织物达到预定长度后,发出停车或落布指令。若使用机械计长表,则使用微动开关发讯；使用电子计长表时,则直接发讯。

<6>其他自停：除去上述的故障检测之外,大部分喷水织机还具有以下故障检测<不属于工艺自停>。

①主电动机及风泵电动机内部温度开关<电动机过热保护>,当电动机过热后,自动停车。

②制动器内部温度开关<电磁制动器过热保护>。

<三>纬纱探测

喷水织机的纬纱探测,通称"探纬装置",主要有以下三种形式,广泛采用的是后两种形式。

<1>机械式探纬装置：其工作原理同有梭织机的"鸡啄米"式探纬器,利用其弹簧及杠杆的工艺触点进行探测,主要使用于捷克喷水织机。

<2>触指式探纬装置：其工作原理是利用探纬单元产生的高压直流供给探纬器触指；当触指与含水的纬丝相接触时,水及纬丝将探纬电路接通,产生一个有纬丝的信号；如无纬丝,则无此电信号,即输出纬停车信号。

根据触指式探纬器的安装及结构不同,分为"上置式探纬"与"下置式探纬"两种。

上置式探纬直接安装于钢筘顶部,可以很方便地安装、调整及更换；因其分体结构、可以局部更换,维修费用小。其缺点为不适应高速运转,故近年来日趋淘汰。

下置式探纬为整体结构,直接安装于打纬轴上,其探针与引出电缆使用工程塑料密封。因其与钢筘无机械连接,故刚性较好,探纬可靠性高。近年来,由于光电探纬的应用,下置式探纬使用范围逐渐缩小。

<3>光电式探纬装置：其工作原理是利用纬丝遮断光源时改变光电信号的电平变化进行有无纬丝的探测。通常采用砷化镓红外光源及光电管组成光电检测电路,织造时纬丝喷射至预定位置,当其进入光电检测区域后,遮断光源,使检测电路中产生"有纬丝"的信号；如无纬丝,光源不遮断,检测电路中出现"无纬丝"的信号。

光电式探纬装置的主要特点是适应品种面广、不受水质影响、抗干扰能力强等。

光电式探纬装置由光电传感器及引线、控制单元与安装支架组成。

光电式探纬装置安装时,要确保其底部及左右面不与钢筘及筘座碰撞,其检测口上部与经丝位于同一平面。要保证纬丝飞行时能够准确进入光电式探纬装置检测口。调整方法为将织机手轮调至0°,观察织口的纬纱是否进入光探装置的检测点。

光电式探纬装置前后位置的调整方法为：使纬线与光探检测点之间间隔在15mm左右,并使纬线在手轮310°～340°进入光探装置的检测点。

光电式探纬装置的调整,要首先将织机的引纬调至最佳状态、剪刀调至最佳状态。要保证剪刀剪断纬纱后,保留2～3根未剪断。

光电式探纬装置由探头和控制单元组成。

探头由光导纤维、红外光电发射管、光电管及电路组成,在织机工作时,纬丝进入检测点,在此过程中,将光电信号转换成为电信号,送至控制单元。控制单元将纬丝检测信号进行处理及放大,从而判断入纬是否正确,从而发出相应的纬丝信号至织机主控板。

探头引线：电源<正>、电源<负>、信号。

控制单元引线：+12V、纬丝信号输出<F>、同步信号输入<FtIR><PS>、同步信号输出<Ft或PS′>、停车信号输出<STOP>、电源OV。

<四>时序信号

喷水织机的时序信号一般采用接近开关或光电编码器控制。目前大部分喷水织机都是使用接近开关。

时序信号又称PS信号。该装置位于右墙板外侧,利用与织机主轴同步的绞边轴同时旋转的感应片,每转与接近开关接触一次,使其在预设的角度发出基准信号。此基准信号是各种动作的基本信号,尤其是在探纬电路中,以此信号来判定纬纱有或无,从而决定织机的工作状态。所以感应片的角度调整极为重要。使用中务必将感应片调整至290°～320°与接近开关接触,并要注意两者的间隙为O.5—1mm。如图3—40所示。部分喷水织机使用光电编码器作为时序信号,安装及使用中要注意光电编码器的零度校正。

<五>操作装置

喷水织机的操作装置由安装于织机左右两侧的按钮盒组成。左侧的按钮盒包括全部按钮,由准备、运转、正转、反转、停止及刹车按钮组成。右侧仅设置有运转、正转、反转、停止按钮。ZW系列的喷水织机不设运转按钮,由正转按钮兼代：在准备按钮不动作时,按动正转按钮则织机正向点动；在准备按钮动作后,织机则转为运转状态。

LW系列<含GD767、JWG4762>喷水织机左侧的按钮盒安装有织机工作状态显示,它可以显示织机的工作状态及故障停车的原因。其显示为：

经纱张力废丝后

左绞边右绞边

预备废丝前长度

国内生产的喷水织机普遍采用的两种按钮盒的形式如图3—41、图3—42所示。两种形式刹车按钮的功能略有不同,ZW型的刹车按钮若不复位,则织机不能进入准备状态,而LW型则可以直接进入准备状态。ZW型操作按钮结构简单、价格低廉,但功能相对较少。

Lw型操作按钮可靠性、防潮性均好,但结构复杂,价格较高。

<六>电控箱

电控箱是喷水织机控制系统的心脏。织机的各项参数全部送人电控箱,电控箱将讯号进行分析处理,保证织机的正常工作。

电控箱内设置了各种保护电路,如控制回路的短路保护、过电压保护、过电流保护等。电控箱的控制回路通常由电源电路、逻辑处理电路、探纬电路、刹车控制电路等组成。有些厂家的电控箱内还包括了电子储纬系统、电子送经系统。

现在国内生产的喷水织机电控箱有以下几种：

LW541式电控板；LW52式电控板；W—2200电控板<日本北越生产>,目前国内生产的很多电控板都是类同北越电控板；PLc控制电控板。PLC控制电控板电路图见图3-43,w-2200电控板电路图见图3—44。近年来,IRO公司又推出新的带中文终端的电控板。它的电控板的各项参数均可由中文终端设定并调整。

二、工作原理-

W-2200电控板电路图见图3—44。织机接通电源后,各变压器及逻辑控制单元通电,做好开车准备。当按下"READY"<准备>按钮后,除湿风泵及储纬风泵<对SR、RD测长而言>开始运转,为开车做好准备；对于电子选纬系统,其电源及备纱系统也开始工作。当"RUN"<运转>按钮接通时,织机主电动机瞬时启动,织机开始运转,探纬单元及其他故障检测单元亦开始工作,对织机工作状态进行监测。当遇到下列任一种情况时：探纬单元发出缺纬信号、故障检测单元发出故障信号、按钮发出停止指令、电子选纬发出缺纬信号等,控制单元通过执行元件使主电动机停止运转、电磁制动器通电,迅速定位停车。停台时,按下喷水织机在不按准备按钮时,可以直接进行"点动正转"或"点动反转"的操作,"正转"或"反转"点动的操作,可以进行点动步幅的调整。同时对于"反转"的操作,可以进行"反转一周"的选择。

停台时,按下喷水织机的"BREAK"<制动>按钮,可以解除制动<刹车>,便于人工转动机器进行调整。ZW系列织机操作系统不设置"RUN"<运转>按钮。其运转的操作,是直接使用"FORWORD"<正转>按钮完成的<在准备钮工作之后,按正转钮即为运转；不按准备钮,直接按正转钮即为点动>。

织机的定位停车及故障检测、纬纱探测等都通过接近开关或角度传感器<光电编码器>作时序控制。

织机的定位停车,由制动单元、电磁制动器来完成。

1.LW系列电控板工作原理

LW电控板使用HD64180CPU作为中央控制,织机的信号处理及分析均由它来控制,主要控制程序存放于存储器27256。其控制软件由主控程序模块及中断服务程序模块组成。织机开机后,计算机立即从输入口输入监测信号,然后判断处理。

LW系列逻辑单元<主控单元>直接控制电动机的各种工作状态<启动、停止、制动>,并随时监测各处工艺触点的现时状态,做出相应对策。

逻辑单元设置有：主电动机超力矩时间调整；反接制动时间调整；点动时间、方式、间隔时间调整；制动时间调整；计长方式选择。

信号综合处理及输出控制包括了探纬故障、LP信号后沿故障、HP故障等。当探纬信号正常时,在PS工作区域内,LP5产生由高电平至低电平的负脉冲；在探纬信号异常时,LP5则会出现固定的高电平。此信号通过电路输出与同步时序信号综合后,由反向驱动器输出至F—OUT点。当出现故障时,此点输出一个负脉冲。

积分电压综合处理：本单元的LP4信号提供给比较电路,又提供给信号综合的输出电路,其作用是显示积分调节状态。其中前一部分为风值检测电路,同时提供积分比较电压。正常时,积分电压显示管常亮；当电压过高时,此发光管闪烁；停车时,无积分电压,则发光管熄灭。

2.ZW系列电控板工作原理

ZW系列电控板以逻辑控制电路为核心,使用CPU控制,其接受及检测各种指令及工作状态,进行逻辑分析判断,决定织机以后的状态。

电控板的大部分运行状态监测信号的输入及输出电路均为光电耦合形式接人。电控板内的多个钮子开关可作为各种工作状态的选择。电控板内可作下列调整：纬纱信号输人延时及判断延时；制动延时；寸动时间调整；反转时间调整等。

3.PLC电控板工作原理

PLC电控板使用可编程序控制器作为织机逻辑控制的核心,以此接收及检测各种操作指令及工作状态,将其进行处理后,以其输出点控制驱动元件来实现织机工作状态。

PLC电控板所有的输入、输出点均有LED显示,使用时,可以方便地观察各处工作状态。

PLC电控板利用可编程序控制器上的内置电位器可以做以下调整：启动时间；送经延时时间等。

4.探纬电路原理

<1>触指式探纬原理：织机运转时,水流及含水的纬丝与探针接触,由于水的导电性,使一定的电流由高压侧探针流向低压侧探针,从而使探纬器信号处理单元接收到所需的纬丝信号。这里接收到的信号包括：纬丝信号、水信号、纬尾信号及漏电信号。探纬信号处理单元就是将此混合信号加以处理,滤去无用信号,保留并放大纬丝信号。信号处理单元利用PS信号进行时段控制,将放大整形后的探纬信号进行计数比较,然后输出工作指令。探纬接收到的波形如图3—45所示。LW系列探纬原理如图3—46所示。ZW系列探纬原理如图3—47所示。探纬电路一般由以下部分组成：输入信号、状态监测信号、整形电路、积分电路、比较电路、处理电路及输出电路等。输入信号主要包括：探纬信号<LP>、时序信号<PS>、缺纬模拟信号<OPT>、高压电源信号<HP>、状态监测信号。

信号处理：探纬信号经过处理后,组成一个新的信号提供给末级的信号综合。这里主要包括了整形电路、检出电路、积分电路与比较电路。

<2>光电式探纬原理：光电探纬的光探波形图如图3—48所示。①纬丝信号：由光探头的前后调节位置<310°～320°>进行变化。此光探信号变化较大时,说明投纬不稳定。

②PS信号：PS信号的起始基准位置由PS—D电位器进行改变。PS信号的幅度由PS—w电位器进行改变。

③PS信号：基准为290°。

织造时当纬丝进入光电探纬的检测区域后,遮断光源,使检测电路中产生"有纬丝"的信号即有PS信号；如无纬丝、光源不遮断,检测电路中出现"无纬丝"的信号,即无PS信号输出,与PS信号比较后发出缺纬停止信号。

三、电子储纬装置

电子储纬装置可以依照事先设定的数据将纬丝缠绕在测长鼓上,并定量放纬。本装置由储纬量控制,测长控制,纬丝选择控制、压纱器控制,转向水阀控制及补水阀控制组成。

<1>储纬量控制：为了防止织机起动时纬丝储存不足的现象,要预先卷绕必要数量的纬丝。

<2>测长控制：使用电信号控制电磁阀<指棒>的吸合及断开来控制每一纬的纬丝长度。

<3>纬丝选择控制：由纬丝选择指令装置,进行二色或三色纬丝的选择指令,进行纬丝的选择。

<4>压纱器控制：由终端控锚,按照预设的角度,将纬丝夹紧或放开。

<5>转向水阀控制：同纬丝选择控制,与选色同步。

<6>补水阀控制：织机停止后,手动或自动为水泵补水。

电子储纬装置通常由储纬头、控制箱、预置器及手动开关组成。详见图3—49。目前国内喷水织机一般配置的大多是春日储纬器<PAW>、ROJ储纬器<IRO>。近年国内不少生产厂家也推出了自己的产品,但基本模式仍为以上两种。下面对两种储纬器分别介绍。

1.PAW储纬器

其储纬头外形及结构如图3—50所示。图中所示的储纬器为标准结构,亦称罗拉式。它由2根驱动罗拉及4根自由罗拉组成。其中自由罗拉可以用作卷绕长度<备纱长度>及卷绕张力调节使用,改变自由罗拉的径向尺寸或角度,便可方便的适应各种不同纤维或不同的门幅。

罗拉式储纬器用于加捻丝时,具有明显的优势。

图3—51为罗拉式储纬器的结构。储纬头的动作,应与织机的启动与停止同步。当织机启动后,运转至喷嘴出水的角度时,储纬器的指棒<电磁钩>抬起,同时压纱器也松开,喷嘴内的水流将纬丝带出,完成引纬过程。当纬丝飞行到头后,指棒放下,压纱器闭合,避免纬丝松弛。这里指棒与压纱器的吸合或断开都与织机的运转角度有密切关系。所以储纬器必须要求织机提供运转信号及基准信号,A储纬器信号、B储纬器信号。上述信号一般使用三只接近开关控制。其安装调试方式见图3—52。接近开关的调整：颜色转换信号由接近开关TSl、CA2、CB3输出。

TS为定时基准用开关,CA、CB为颜色切换用接近开关。

接近开关与凸轮的间隙调整为0.5±O.3mm；

凸轮一旦靠近接近开关,其相对应的LED灯亮。

储纬器的操作,包括指棒、压纱器及旋转阀等的参数设置或修改都在储纬器控制箱上的预设器上操作。

预设器上有指令键、颜色数据设定键、基本键等3种,计30个。

指令键的说明见表3—3。颜色数据设定键的说明见表3—4。基本键的说明见表3—5。PAW储纬器的控制方框图见图3—53。2.IRO储纬器

TDS/Z是纱圈间隙分开的纬纱储存器可以安装在喷气式和喷水式织机上,其适用纱线范围广。从20dtex<细纱>到120tex<粗纱>不等。它按要求的纬纱长度放纬。其储纬头的外形见图3—54。IRO储纬器具有的功能：

<1>绕纱盘可设定为S向或Z向转动,这取决于纱线的捻向。

<2>纬纱储存成分开的纱圈且分纱间距可调[注意：纱圈的间隔可设定在0.7mm<最小直径的储纱鼓>和2.2mm<最大直径的储纱鼓>之间]。

<3>释放的纱圈用光电管检测。

<4>纬纱长度的调节[LENGTH]是通过调整储纱鼓直径和设定要释放的纱圈的数量来预置的<纬纱长度的范围：64—520cm>。

<5>建立到织机控制盘的双向通讯。直接通过织机控制盘设定工作参数或通过Roj手持终端设定。

<6>通过装在superElf里的光电管或RojTFE4纱线检测器,可以在输入处控制断纬时的动作。

<7>织机停机功能。

储纬电动机控制系统示意图见图3—55。四、ELO—电子送经系统

喷水织机的电子送经机可以根据织物的张力及纬密与卷取机构配合,在织造过程中,同步送出设定长度的经纱,从而保证经纱系统恒定的张力,来圆满地完成织造。

电子送经一般由张力检测部分、控制部分及传动部分组成。

<一>张力检测部分

一般由织机后梁、张力检测器及计算机组成。当后梁摆动使张力杆位移,从而使张力传感器受到压力。张力传感器将张力杆的变形力转变成为与经纱张力相应变化的电信号,并将其信号输入至计算机。计算机将采集到的若干信号处理后计算出张力平均值,并将此值与张力预定值进行比较,作为下个周期的送经依据,从而决定织轴的转动量。

<二>控制部分

一般由上述的计算机及伺服驱动器组成。计算机的显示屏可以显示送经系统的实际张力数据及张力设定值等,并可用键盘进行相应的数据设定及修正。

伺服驱动器在接收到计算机的指令后,将信号处理,把计算机送出的信号放大成与之对应的功率信号,来驱动伺服电动机,从而完成对送经执行机构的控制。

当经纱张力过大或过小时,控制部分立即发出报警讯号及停车指令。

<三>传动部分

传动部分由伺服驱动的功率部件、伺服电动机与减速齿轮箱组成。它的转速及转向变化均由输入信号<即张力信号>的变化来控制。喷水织机的伺服电动机一般多采用交流伺服电动机,利用闭环控制系统来保证送经的线形特性。

<四>操作及使用

目前,国外的喷水织机已普遍配置了电子送经系统,如丰田与津田驹的各型号织机。国内产品中,XX宏大纺机公司生产的JWG4762型喷水织机的电子送经装置已开始应用。JWG4762型喷水织机电子送经装置的使用与操作主要利用了显示界面及操作键来完成。操作界面构成如图3—56所示。1.功能说明

指定功能键：从左至右依次为送经监视、送经设置、送经调整和送经补偿。

送经操作键：

F1——张力恢复。

F2——张力校零。

F3——从动卷曲。

F4——正向送经。

F5——终止操作。

F6——反向送经。

F11——连锁按钮。

F8+F10+F12——运行方式切换,仅允许在"送经监视"的运行画面上进行操作。

2.指定功能键说明

送经监视：显示基本信息和工作状态。

送经设置：基本参数的设置。

送经调整：为消除纬档进行的参数设置。

送经补偿：调整稀密档。

<五>其他电子送经装置

除前述的电子送经装置外,还有CE电子送经装置、A.V.R电子送经装置。

这些装置大多采用高性能的16位CPU和A/D转换器,可高精度控制张力。通过LCD显示器和触摸按键进行各种设定,并具有外接显示器接口。其基本特征如下：

织机停车后再启动时,为避免稀档发生,可控制织口在最合适的位置,即可先根据织物种类,进行倒转试验,找出最佳数据,此倒转量可适应停车时问的长短分为7个阶段来设定。

特殊的设计,使经纱的张力与经轴直径变化无关,保证经纱张力始终处于恒定状态。

伺服电动机可以在1/100s内进行O～3000r/min的加速。

正转、倒转量：0～110mm。

卷经设定<换轴时>15≤经轴卷径≤100。

其预流工作图如图3—57所示。送经控制板的PID控制过程见图3—58。它是由单片机系统通过A/D电路检测过程y,并计算误差e=u—y和控制变量u,通过D/A变换后输出到执行机构<伺服电动机>,使过程变量y稳定在设定值上。这种控制是根据采样时刻的误差值计算控制变量u的,是一种采样控制。五、光电探纬装置

喷水织机使用高压放电探纬装置在织造加捻织物时,对水质有相当高的要求,需投资一套水源净化降低导电率设备,使得喷水织机在织物适应性上受到限制。光电探纬装置可解决该问题。

光电探纬装置采用国际广泛使用的SMD元件、光导纤维等先进器件,使产品具有体积小、故障率低、工作可靠的特点。

1.原理简介

本装置使用具有光导纤维的探头检测纬丝,探制装置将检测信号进行放大处理,同时与织机的探纬角度信号进行比较,从而将停机或运转信号送给织机的主控制板完成探纬检测。

2.面板示意图<图3—59>3.调试

<1>将DIP开关2调至位置A,并将织机同步接近开关位置为270°一320°左右。

<2>灵敏度调节：关掉探纬开关,启动织机,调节灵敏度电位器,使LED数码管显示为5,然后反向调节1～2格。

<3>根据车速调节该电位器,400～600r/min,一般调在11～12点钟左右。600～800r/min,调在13～14点钟左右。

<4>角度电位器调节：

调节该电位器使LED显示为1或2<不建议调到3或4>。

<5>打开探纬开关,正运转织机。

注意：必须与机械配合调整,选择适当的水量、压力、喷射角,使LED显示数字稳定。润滑系统：织机的润滑系统一般由两个部分组成：油浴润滑和润滑剂润滑。

一、润滑剂润滑

加油方式有集中加油和手工加油两