第一節 整經筒子架

整經工序所用的紗線卷裝形式一般為絡筒工序提供的筒子，整經筒子架的基本功能就是放置這些整經所用的筒子。整經筒子架通常簡稱為筒子架，能由筒子架引出的最多整經根數稱為筒子架容量。筒子架一般還有紗線張力控制、斷紗自停與信號指示等功能，這些功能對提高整經速度、質量、生產效率有著重要影響。

一、筒子架分類

（一）按筒子紗退繞方式分

筒子架可分為軸向退繞式和切向退繞式兩種。

1.軸向退繞 軸向退繞的整經筒子為圓錐筒子，經紗軸向退繞時筒子不需回轉，這有利于整經速度及整經質量的提高，并可使筒子卷裝容量增加，因而得到廣泛采用。

2.切向退繞 切向退繞的整經筒子為有邊筒子，筒子需繞錠座回轉退繞出經紗，由于筒子回轉慣性大，退繞啟動時紗線突然張緊，張力猛增，而停止時，紗線松弛，張力銳減，這種方式不適于高速整經，整經質量差，筒子容量也受限制。

（二）按更換筒子的方式分

筒子架可分為連續整經式和間斷整經式兩種。

1.連續整經式 連續整經式筒子架又稱為復式筒子架，從復式筒子架上引出的每根紗線是由兩只筒子（工作筒子和預備筒子）交替供應的，預備筒子的紗頭與正在退繞的工作筒子的紗尾接在一起，在工作筒子上的紗線退繞完畢時，預備筒子自動進入退繞工作狀態，成為工作筒子，原來工作筒子的空筒管被取下，裝上滿筒子，成為新的預備筒子，這種整經方式的換筒工作在整經連續生產過程中進行，更換筒子不需停臺。

2.間斷整經式 間斷整經式筒子架上引出的每根紗線是由一只筒子供給的，筒子上的紗線用完時，必須停車進行換筒，也稱為間歇整經方式。間斷整經式筒子架又分為固定式和活動式兩種，前者引出的每根紗線是由一組筒子架上的筒子供給的，筒子上的紗線用完時，由人工逐個換筒，停臺時間較長，對整經機械效率有顯著影響；而后者引出的每根紗線是由兩組筒子架（工作筒子架和預備筒子架）交替供應的，工作筒子架上的筒子退繞完畢時，整經機短暫停車，通過人工操作或自動控制，預備筒子架與工作筒子架相互換位，預備筒子架進入退繞工作位置，成為工作筒子架，原來的工作筒子架退出工作位置，被換上新的滿筒，轉為預備筒子架。就換筒停臺時間而言，活動式筒子架介于固定筒子架和復式筒子架之間，比固定式筒子架大大縮短，除此之外，活動式筒子架與復式筒子架相比，活動式筒子架有如下優點。

（1）有利于高速整經。復式筒子架上，紗線從工作筒子跳到預備筒子時，經紗張力發生突變，突變量隨整經速度的提高而增加，通常紗線張力增加一倍以上，引起紗線斷頭。

（2）減少翻改品種產生的筒腳紗。復式筒子架在翻改品種時，產生大量筒腳紗。

（3）有利于減少筒子架占地面積。在筒子卷繞直徑與整經根數相同的情況下，采用復式筒子架使筒子架長度增加一倍以上。

（4）有利于均勻整經片紗張力。由于活動式筒子架較短，筒子架不同區域引出的紗線其長度差異就減少，從而各紗線之間張力差異也減小。同時，在絡筒定長條件下各筒子的退繞直徑相等，對均勻片紗張力有利。

（5）有利于提高整經機械效率。筒子架長度縮短，工人在斷頭處理時（特別是處理后排紗線斷頭）所走的路程也就縮短，斷頭處理的停臺時間減少，機械效率提高。

（三）按筒子架的外形分

筒子架可分為V形筒子架和矩形筒子架（矩—V形亦屬矩形）兩種。在V形筒子架上紗線離開張力裝置后被直接引到整經機伸縮筘，這為換筒和斷頭處理帶來方便，并使得筒子架不同區域引出的紗線對導紗通道的摩擦包圍角差異很小，有利于片紗張力均勻。由于紗線所受的導紗摩擦作用較弱，因此特別適合于低張力的高速整經。V形筒子架上同排張力器的工藝參數可以統一，便于集中管理。它的主要缺點是占地面積較大，雖然長度方向比矩形筒子架縮短20%，但寬度方面卻增加一倍以上。矩形筒子架的特點與V形筒子架相反。

二、常用筒子架介紹

（一）固定式筒子架

固定式筒子架屬于間斷整經式筒子架，經紗呈軸向退繞，外形為矩形，如圖2-3所示。

圖2-3 固定式筒子架

1—支架 2—張力架 3—移動手輪

裝載筒子的支架1是固定的，每根紗線始終由一只筒子供應，張力架2可沿其軌道做橫向移動，張力架的移動由筒子架后部的移動手輪3控制。在正常工作時，張力架到筒子頂端的距離可根據筒子直徑而定，并可以隨著筒子直徑減小，隨時改變張力架的位置，以獲得理想的退繞狀態。換筒時可用移動手輪3將兩側的張力架向外移動，形成較寬的工作通道，便于操作。采用固定式筒子架，由于筒子定長并且換筒發生在同一時間，于是所有筒子退繞直徑相同，加之筒子架長度較短，因此整經時全片經紗張力較為均勻。但更換筒子需較長時間的停車，工作效率較低。這種整經筒子架要求每只筒子的繞紗長度一致，即絡筒時要定長，否則增加倒筒腳的工作量。固定式筒子架適用于紗線特數細、批量小、品種多的產品。

（二）復式筒子架

復式筒子架屬于連續整經式筒子架，經紗呈軸向退繞，外形多為矩—V形。圖2-4（a）所示為工作筒子和預備筒子的配置情況。圖2-4（b）所示為矩—V形筒子架的外形，這種外形可縮小筒子架前后位置距離不同引起的張力差異。紗線從張力器引出后經多道導紗瓷板引導，再進入整經機伸縮筘。矩—V形復式筒子架具有換筒不停車的優點，但由于筒子架的筒子容量擴大一倍，使得筒子架長度大大增加，筒子架不同區域引出的紗線之間在引紗長度、導紗部件件數、摩擦包圍角等方面存在較大差異，容易引起片紗張力不勻。它對于質量要求不高的中、粗特紗線的大批量整經生產較為適宜。

圖2-4 復式筒子架

1、2—左右筒子架 3—立柱 4—錠座 5—張力裝置 6—導紗瓷板 7—工作筒子 8—預備筒子

（三）活動式筒子架

活動式筒子架既能實現集體換筒，使所有筒子退繞直徑相同，又不致因換筒停車時間過長。

圖2-5 循環鏈式筒子架

有的活動式筒子架為將換筒停車時間盡量縮短，還配備了自動剪紗器和自動打結器，使活動式筒子架得到完善。活動式筒子架一般有如下幾種形式。

1.循環鏈式筒子架 循環鏈式筒子架如圖2-5所示。這種筒子架的特點是成V形，安裝的筒子架兩側各有一對循環鏈條。這鏈條可使一排排的筒子錠座立柱圍繞環形軌道移動，將用完的筒子錠座從筒子架外側的工作位置，運送到內側的換筒位置，而將事先裝好的滿筒送至工作位置。筒子架內側有較大的空地，可以存放筒子和運筒工具。采用這種筒子架，大大節約換筒時間。循環鏈式筒子架有利于提高整經的片紗張力均勻程度，并十分適宜于在低張力的高速整經中使用。

2.分段旋轉式筒子架 分段旋轉式筒子架如圖2-6所示，筒子架以三排筒子錠座立柱為一個回轉單元。停車時啟動電動機，通過鏈條驅動各單元的主立柱回轉，使內側的滿筒轉過180°至外側工作位置，外側的空筒轉到內側換筒位置。由于換筒時間縮短，整經機械效率得到提高。

圖2-6 分段旋轉式筒子架

1—電動機 2、3—蝸桿、蝸輪傳動副 4—預備筒子架 5—工作筒子架

3.組合車式筒子架 組合車式筒子架如圖2-7所示，由若干輛活動小車和框架組成，車底下裝有輪子，能自由地移動，整經所需的一批筒子裝在若干輛活動小車上。每輛活動小車兩側為筒子錠座，所容納的筒子排數和層數不盡相同，一般可容納約80～100只筒子。每個筒子架活動小車的數量可根據實際需要選定，但備用活動小車數量至少等于工作小車數。換筒前，先將裝載滿筒的小車推到筒子架旁，待筒子架上的紗線用完時，啟動鏈條裝卸裝置，從筒子架框架后部撤出帶有筒腳的小車，并將滿筒小車裝入到工作位置，這種換筒方式縮短了停臺時間，提高了整經機械效率。但是，備用的小車數量多，設備價格高，并且占地也大。

圖2-7 組合車式筒子架

1—活動小推車 2—導紗瓷板 3—張力架 4—經紗

三、整經張力裝置

整經時為了使經軸獲得良好成形和較大的卷繞密度，在整經筒子架上一般設有張力裝置，給紗線以附加張力；設置經紗張力裝置的另一目的是調節片紗張力，即根據筒子在筒子架上的不同位置，分別給以不同的附加張力，抵消因導紗狀態不同產生的張力差異，使全片經紗張力均勻。值得指出的是隨著整經速度提高，因導紗部件和空氣阻力附加給紗線的張力已能滿足整經的要求，故有些整經機上不再專門配置張力器，附加張力通過導紗部件做微調。

整經張力裝置的工作原理一般為累加和倍積兩種方法的綜合，圖2-8所示為幾種常用的張力裝置。圖2-8（a）表示了常見的墊圈式張力裝置，該裝置通過改變張力圈4的重量來調節紗線張力，輸出張力波動較大。雙柱壓力盤式張力裝置如圖2-8（b）所示，它主要通過改變雙柱之間的氧化鋁張力柱8的位置來改變紗線包圍角，從而起到調節紗線張力的作用。雙張力盤式張力裝置如圖2-8（c）所示，它是一種設計比較合理的張力裝置，第一組張力盤起減震作用，第二組張力盤控制紗線張力。紗線除了在張力器出口處有包圍角外，盡量地避免了倍積法張力原理，于是筒子退繞造成的紗線張力波動不被進一步擴大。減震環和彈簧加壓方式使累加法張力裝置中的動態附加張力波動減少到最低程度。在圓盤驅動齒輪的作用下，兩只底盤慢速回轉，防止了飛花、雜物的積累，保證張力裝置正常工作。這種張力裝置的輸出張力波動較小，適應高速整經。圖2-9所示為墊圈式張力裝置與雙張力盤式張力裝置輸出張力的對比。

圖2-8 幾種常用的整經張力裝置

1—瓷柱 2—張力盤 3—絨氈 4—張力圈 5—紗線 6—擋紗板 7—壓力盤 8—張力柱 9—導紗鉤 10—立柱 11—調節軸 12—導紗眼 13、13′ —上張力盤 14、14′ —下張力盤 15—減震環 16、16′ —從動齒輪 17—主動齒輪 18—加壓彈簧

圖2-9 兩種張力裝置輸出張力對比

有些新型整經機上配置了電磁張力裝置，如圖2-10所示，它利用可調電磁阻尼力對紗線施加張力。紗線包繞在一個轉輪1上，轉輪由軸承2支承，其機械摩擦阻尼力矩很小。轉輪內設有電磁線圈，產生電磁阻尼力矩施加給轉輪。通過改變線圈電流參數即可調節紗線張力的大小。

圖2-10 電磁張力器

此外，還有導紗棒式張力裝置，這種張力裝置的設置主要是為了調節片紗的張力均勻程度。如圖2-11所示，筒子架每排設有一套導紗棒式張力裝置，紗線自筒子引出后，經過導紗棒1、2，繞過紗架立柱3，再穿過自停鉤4而引向前方。通過調節導紗棒2的位置來調節導紗棒1、2間的距離大小，從而調節紗線對導紗棒的包圍角來改變和控制經紗張力，它只能調節整排經紗張力，不能調節單根經紗的張力。

圖2-11 導紗棒式張力裝置

四、整經斷頭自停裝置

一般筒子架上每錠都配有斷頭自停裝置，整經斷頭自停裝置的作用是當經紗斷頭時，立即向整經機車頭控制部分發信號，由車頭控制部分立即發動停車。高速整經機對斷頭自停裝置的靈敏度提出了很高要求，要求在800～1000m/min整經速度下整經斷頭不卷入經軸，從而方便擋車工處理斷頭。因此為盡早檢測，斷頭自停裝置安放在整經筒子架的前部，斷頭自停裝置還帶有信號指示燈。當紗線發生斷頭時，自停裝置發信號關車，同時指示燈指示斷頭所處的層次位置，便于擋車工找頭。整經斷頭自停裝置的作用原理主要有電氣接觸式和電子式兩種。

（一）電氣接觸式斷頭自停裝置

電氣接觸式自停裝置有兩種常見的形式。

1.經停片式 經停片式自停裝置十分簡單，紗線斷頭后經停片因自重下落，接通導電棒1、2，使控制回路導通發動關車，如圖2-12（a）所示。這種自停裝置容易堆積纖維塵埃，引起自停動作失靈。

圖2-12 電氣接觸式斷頭自停裝置

1、2—電極棒 3—絕緣體 4—經紗 5—經停片 6—自停鉤 7—銅片 8—銅棒 9—指示燈 10—架座 11—桿 12—分離棒

2.自停鉤式 自停鉤式自停裝置的斷頭信號傳感元件是自停鉤6。紗線斷頭時自停鉤下落，銅片7上升，使銅棒8接通并發動關車，如圖2-12（b）所示。這種裝置帶有膠木防塵盒，有一定的防飛花塵埃作用，但結構比較復雜。

接觸式電氣自停裝置的電路導通元件接觸表面會氧化，接觸電阻增加，長期使用后自停裝置靈敏度會下降。斷頭關車失靈是這類自停裝置的常見故障。

（二）電子式斷頭自停裝置

電子式整經斷頭自停裝置又可分為光電式和電容式兩種。

1.光電式 光電式電氣自停裝置具有較高的斷頭自停靈敏度和準確率，該裝置采用紅外線發光二極管作為發射源，接收部分采用與發光管波長接近的光敏三極管。由成對的紅外線發射器和接收器在每一層紗線下部形成一條光束通道。當紗線未斷時，經停片由紗線支承于光路上方，光束直射光敏管上，光敏管將光信號轉換成高電位輸出信號。當紗線斷頭時，經停片下落擋住光路，光敏管輸出低電平信號，發動關車并指示燈亮。

2.電容式 電容式整經斷頭自停裝置的感測部分為一V形槽電容器，整經機正常運行時，紗線緊貼V形槽底部運動，由于紗線運行及表面不平整的抖動，電容器產生的電信號類似“噪聲信號”，一旦發生經紗斷頭，這種“噪聲信號”消失，控制電路立即發動關車。