摘要：针对SDS900A型加弹机冷却盒丝道磨损而导致丝条强伸度下降的现象，提出了两种改造方案。通过在冷却盒两端加装导丝器的方法来提高丝条的物理性能。通过比较发现：改造后两种方案对张力、毛丝及僵丝降等率变化影响均不大，但丝条的强伸度有所提高且均一性好；两种方案均可以改善目前的设备状况，可以考虑根据实际情况选择改造方案。改造方案可为未来加弹机冷却系统的设计提供参考。
关键词：加弹机；冷却盒；丝道；导丝器
中图分类号：TH132.3 文献标志码：B 文章编号：1009-265X（2016）04-0035-04
随着化纤行业的不断发展，加弹设备的更新升级也日新月异。对早期同类设备的关键部位进行一些改造[13]，可大大提高产品的加工性能。英国Rieter Scragg公司早期生产的SDS900A型加弹机，一直以来在国内化纤厂广泛使用[46]。其丝条冷却系统（如图1）主要由三个部分组成，即冷却盒、冷却板、排烟总管，其中冷却盒与冷却板的长度分别为300mm和1240mm。冷却盒属于腔体式抽风冷却结构，丝条从第一热箱出来后紧贴冷却盒表面，再到冷却板。冷却盒的丝道表面设有较多抽气细孔，盒体下端设有一个抽气口，与排烟总管之间用耐热软管相连（如图2）。冷却盒可以借助排烟总管产生的负压来对丝条进行风冷，并抽取丝条加热后挥发的油雾。由于丝条进出冷却盒时直接与冷却盒表面摩擦，且冷却盒与冷却板之间的连接，柔性较大，丝道在外力作用下易改变，故长时间使用后，冷却盒丝道出现了明显的磨损沟痕，从而对经过的丝条产生一定的损伤，大大降低了丝条的强度和伸度。丝条经过受损的丝道时，产生较多粉尘，抽气小孔很容易就被粉尘堵塞，从而减弱了丝条被冷却的效果，同时油雾也难以抽走，冷却盒表面甚至有积油的现象，对生产带来一定的负面影响，为此本文对其进行了两种方案的改造。
1主要设备与检测仪器
SDS900A型加弹机（英国Rieter Scragg公司），USTER TENSORAPID Ⅲ型自动强伸仪（乌斯特技术公司），ROTHSCHILD MINITENS R047型张力计（日本村田公司）。
2加弹机工艺流程
POY→纱架→剪丝器→第一罗拉→止捻器→第一热箱→冷却盒→冷却板→假捻器→第二罗拉→第二热箱→第三罗拉→探丝器→上油→卷绕→DTY[5]。
3改造方案
3.1方案一：原冷却盒进出口加装陶瓷导丝器
原冷却盒丝道磨损严重，整条丝道的修复难度过大，需要深度打磨，并且镀层。如果能让丝条经过冷却盒时，不与其表面接触，但又能无限接近，便可以避免丝条的损伤，而保持原来的强冷效果。为此设计了两种形状的陶瓷导丝器（入口1个，出口2个），分别安装于冷却盒的两端，以架空冷却盒原来磨损的丝道（如图3）。
首先，拆卸原冷却盒，彻底清洗冷却盒腔体及外部上下两端面，两端面要求干净平整，以便导丝器的安装；然后，用油石打磨受损丝道，并擦拭干净，避免丝道毛刺影响改造效果。在冷却盒上端钻一圆孔，并攻M4螺纹；下端钻两圆孔，并攻M3螺纹，分别用于固定导丝器，上下螺纹孔的位置必须保证导丝器的丝道与冷却盒原受损丝道在同一直线上。由于陶瓷本身较脆，所以不宜用自攻螺丝来紧固，否则导丝器易破裂。考虑整台机的冷却盒数量较多，为了保证改造的一致性，自行设计了一个夹具，钻孔时用来引孔限位，确保每个冷却盒加装导丝器的位置一致。导丝器本身均设有长孔，以便调节丝条与冷却盒丝道的距离，在保证丝条不与原丝道接触的情况下，此距离越小越好。
3.2方案二：一套新冷却盒
拆除原冷却盒，根据现场空间尺寸设计一套新的冷却盒（如图4）。冷却盒盒体用1.5mm厚锌板冲压制作，冷却盒进出口各设计一条导丝棒（如图5）。
冷却盒由原来的腔体式改为半开放式，盒体外形类似于“C”钢，其高度设为40mm，较原冷却盒有所增加，更有利于形成对流，同时在适当的位置设置了一些圆孔、螺母用于盒体的安装固定。在冷却盒两侧适当位置，开设“U”槽，用于导丝棒的安装，便于其与丝条接触压力的调整。整个结构中，不再设有抽气细孔，仍保留原来排烟总管的抽吸装置，但抽气口移至冷却盒上端两丝条距离合适的位置。在排烟总管的抽吸作用下，冷却盒内部可以形成气体对流，这样即有利于冷却丝条，又能很好地抽吸挥发的油雾。
进出口导丝棒设计成圆柱形，松开螺丝，可以转动，有利于多位置使用，节省成本。由于导丝棒有中孔，制造时必须保证外圆的圆柱度和两端的同心度。冷却盒的安装过程中，需配备相应的螺丝、螺母等紧固件。
4改造情况探讨
4.1机台工艺参数
对以上两种方案，分别进行了一台机的先期改造实验，机台生产工艺参数见表1。方案一：用于生产130dtex/72f白丝DTY，假捻器为2A型，171组装，导入导出盘为喷涂，工作盘为PU。方案二：用于生产167dtex/96f白丝轻网DTY，假捻器为5A型，151组装，导入为光盘，导出为陶瓷盘，工作盘为软陶。
4.2机台张力比较
两种方案中，改造前后机台的加捻张力（T1）、解捻张力（T2）比较见表2。从表2可以看出，方案一因为冷却盒丝道粉尘减少，增强了丝条的被冷却效果，丝条进入假捻器时刚性有所增加，故其张力（T1、T2）较改造前稍大一些。方案二短时间内在理论上的冷却效果较改造前稍弱，故其张力较改造前稍小。总体上看，改造后的两种方案对张力的变化影响不大。
4.3成品丝外观降等与强伸度对比
表3是成品丝外观降等与强伸度统计表。由表3可以看出，方案一、方案二与改造前相比，毛丝、僵丝降等率变化均不大。但丝条的强伸度两种方案都较改造前有所提高，且均一性好。主要都是因为冷却盒丝道对丝条的损伤减少，丝道的一致性加强。在此对各物理指标改造前后的数据作分析对比。
4.4改造方案比较
方案一保留了原机的腔体式冷却装置，短期内仍有较强的冷却效果，但其表面的细孔易堵塞，腔体易积累油泥，周期清洁困难。方案二全面改动了冷却盒的形状，抽气孔移至冷却盒上端，更有利于抽吸空气中的油雾，同时采用半开放式冷却盒体结构，既能形成空气对流，又易清洁，有较强的持续使用性。短期内相比，在急速冷却性上，方案二稍逊色于方案一。由于冷却盒之后还有一段接触式冷却板，故整体冷却效果上是可以保证的。
5结语
a） 两种方案投产后，均需全面调整丝道一次，以保证改造部分的丝道顺畅。
b） 两种改造方案使用的陶瓷件的质量必须保证，否则陶瓷件易起粉，影响丝条张力。
c） 两种方案均可以改善目前的设备状况，减少机台粉尘，提高丝条的强伸度，保证成品的外观指标。
d） 方案一的成本低于方案二，可以考虑实际情况选择改造方案。方案一已经推广使用。
e） 加弹新设备的冷却系统研究开发上，可以参考方案二，其不仅有较好的冷却性，同时易于维护保养，更能持续保证产品的稳定性。
参考文献：
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[6] 程峰.SDS900A型加弹机皮带调校原理与方法[J].化纤与纺织技术，2008（4）：41-43.
（责任编辑：唐志荣）