第三節 整經卷繞

一、分批整經卷繞

分批整經時，片紗密度較稀（一般為4～6根/cm），為使經軸成形良好，分批整經按一很小的卷繞角卷繞，接近于平行卷繞方式，對卷繞過程的要求是整經張力和卷繞密度均勻、適宜，卷繞成形良好。

分批整經機上伸縮筘左右往復移動，引導紗線平行地均布在整經軸表面，并且互不嵌入，以便于退繞。根據紗線直徑及紗線排列密度，伸縮筘動程在0～40mm范圍內調整。在伸縮筘到導紗輥以及導紗輥到整經軸卷繞點之間存在著自由紗段，因為自由紗段的作用，整經軸上每根紗線卷繞點的左右往復動程遠小于伸縮筘動程，一般可達2～5mm。部分分批整經機在結構設計上做了改進，縮短了自由紗段長度，使伸縮筘往復運動的導紗功效準確地傳遞到整經軸上，提高了經紗排列的均勻性。

為保持整經張力恒定不變，整經軸必須以恒定的表面線速度回轉，于是隨整經軸卷繞半徑增加，其回轉角速度逐漸減小，然而整經卷繞功率恒定不變。因此，整經卷繞過程具有恒線速、恒張力、恒功率的特點。

（一）整經軸的卷繞

1.摩擦傳動的整經軸卷繞 如圖2-20所示，交流電動機4通過傳動帶傳動滾筒1恒速轉動，整經軸2擱在導軌上，受水平壓力F的作用緊壓在滾筒表面，接受滾筒的摩擦傳動，由于滾筒的表面線速度恒定，所以整經軸亦以恒定的線速度卷繞經紗3，達到恒張力卷繞目的。這種傳動系統簡單可靠、維修方便，但亦存在制動過程經軸表面與滾筒之間的滑移造成的紗線磨損，斷頭關車不及時等弊病，隨著整經速度提高，情況進一步惡化，因此高速整經機不采用這種傳動方式。

圖2-20 經軸摩擦傳動方式

2.直接傳動的整經軸卷繞 這是目前高速整經機普遍采用的傳動方式。這種整經機的經軸兩端為內圓錐齒輪，它工作時與兩端的外圓錐齒輪嚙合，接受傳動。采用經軸直接傳動后，隨經軸卷裝直徑逐漸增加，為保持整經恒線速度，經軸轉速應逐漸降低，這種對經軸的調速傳動可以采用三種方式。

（1）調速直流電動機傳動。直流電動機直接傳動整經軸卷繞紗線，壓輥緊壓在整經軸表面，施加壓力，并將紗線速度信號傳遞給測速發電機。機構采用間接法恒張力控制，它以紗線的線速度為負反饋量，通過控制線速度恒定來間接地實現恒張力的目的。

（2）變量液壓電動機傳動。紗線經導紗輥卷入由變量液壓電動機直接傳動的整經軸，在電動機的拖動下，變量油泵向變量液壓電動機供油，驅動其回轉。串聯油泵將高壓控制油供給變量油泵和變量液壓電動機，控制它們的油缸擺角，以改變液壓電動機的轉速。

（3）變頻調速傳動。由交流電動機傳動整經軸卷繞紗線，根據所設計的整經線速度，由電位器設定一個模擬量，實際的整經線速度經測速發電機測出作為反饋取出一個模擬量，經過A/D轉換、PLC運算后輸出一個模擬調節量，送入FVR變頻器，從而控制交流電動機速度。隨著經軸直徑的增大，線速度反饋量隨之增大，經過PLC運算后送入FVR，控制電動機速度不斷下降，使整個整經過程中線速度保持恒定，傳動系統如圖2-21所示。由于變頻調速系統具有調速精度高、響應快、性能可靠等特點，目前高速整經機普遍采用變頻調速傳動方式。

圖2-21 采用變頻調速電動機的經軸直接傳動方式

（二）對經軸的加壓

整經加壓是為了保證卷繞密度的均勻、適度，保證卷裝成形良好。加壓方式有機械式、液壓式和氣動式。

圖2-22 機械式水平加壓

1.機械式 整經機的機械式水平加壓機構如圖2-22所示。整經軸1安放在軸承滑座2上，滑座可沿滑軌3前后移動。齒桿4的一端裝在滑座中，另一端與齒輪5嚙合。重錘7通過繩輪6使齒輪5順時針方向回轉，并帶動齒桿將整經軸緊靠在滾筒8上。整經過程中，隨整經軸卷繞半徑不斷增大，卷繞加壓壓力N基本不變，這種加壓裝置亦為恒壓加壓裝置，加壓壓力由重錘調節。

2.液壓式 液壓式壓輥加壓機構如圖2-23所示。自重為P的壓輥1對整經軸2施加壓力N′，壓輥裝在壓輥臂3上，繞O點轉動，壓輥臂的另一端A上裝有拉力彈簧，彈簧拉力F對O的力矩用以平衡壓輥對O的重力矩，在壓輥臂上還施加著由壓輥加壓油缸和制動器所產生的恒定力矩M。以壓輥臂為脫離體，如圖2-24所示，根據對O點的力矩平衡方程可得：

式中，l₁、l₂、l₃分別表示壓輥臂回轉軸心O到壓力N、重力P、彈簧力F作用線的距離，其中l₂、l₃以逆時針方向的力矩所對應的力臂為正。通過機構的參數合理選擇，使整經過程中N數值幾乎不變，這種加壓裝置為恒壓力加壓裝置。為適應不同品種紗線的卷繞，可調節加壓油缸中工作油的壓力，使力矩M變化，從而改變加壓壓力。

圖2-23 液壓式加壓機構1—壓輥 2—整經軸 3—壓輥臂

圖2-24 壓輥臂受力圖

（三）三輥同步制動

分批整經的線速度很高，新型分批整經機的設計速度普遍達到1000m/min，為使發生經紗斷頭后能迅速制停，不使斷頭卷入經軸，分批整經機上配備高效的液動或氣動制動系統。為了防止制動過程中測速輥、壓輥與經紗發生滑移造成測長誤差和經紗磨損，在高速整經機上普遍采用測速輥、壓輥和經軸三者同步制動，其中壓輥在制動開始時迅速脫離經軸并制動，待經軸和壓輥均制停后壓輥再壓靠在經軸表面。

二、分條整經卷繞

分條整經機的卷繞由大滾筒卷繞和倒軸兩部分組成。新型分條整經機的卷繞一般有兩種形式，即直流電動機可控硅調速和變頻調速，都可達到整經恒線速的目的。

（一）大滾筒卷繞

分條整經機的整經大滾筒如圖2-25所示，由呈一體的一長圓柱體和一圓臺體構成，首條經紗a是貼靠在圓臺體表面卷繞的。對于紗線表面光滑的品種，圓臺體的錐角應小些，有利于經紗條帶在大滾筒上的穩定性，但大滾筒總長度變長，即機器尺寸增加。在條帶的導條速度分檔變化的整經機上，圓臺體部分為框式多邊形結構，圓臺體的錐角可調，這可達到導條速度與錐角之間的匹配，使條帶精確成形，但框式多邊形結構的圓臺部分會導致首條經紗卷繞時因多邊形與圓形周長之間誤差出現的卷繞長度差異，所以在新型分條整經機上普遍采用固定錐角的圓臺體結構，錐角有9.5°、14°等系列，根據加工對象進行選型。

圖2-25 分條整經大滾筒

分條整經的卷繞由大滾筒的卷繞運動（大滾筒圓周的切線方向）和導條運動（平行于大滾筒軸線方向）組成，大滾筒卷繞運動類似于分批整經機的經軸卷繞，大滾筒也由獨立的變頻調速電動機傳動，整經線速度由測速輥檢測，在每一條帶開始卷繞時，大滾筒轉速最高，隨著卷繞直徑增加，測速信號通過變頻調速控制部分使大滾筒傳動電動機轉速降低，實現大滾筒卷繞的恒線速。大滾筒裝有高效的制動裝置，一旦發生經紗斷頭，立即動作，能保證斷頭未被卷入大滾筒之前停車。

（二）導條

第一條帶的紗圈由滾筒頭端的圓臺體表面為依托，以免紗圈倒塌。在卷繞過程中，條帶依靠定幅筘的橫移引導，向圓臺方向均勻移動，紗線以螺旋線狀卷繞在滾筒上，條帶的截面呈平行四邊形，如圖2-26所示。以后逐條卷繞的條帶都以前一條帶的圓臺形頭端為依托，全部條帶卷繞之后，卷裝呈良好的圓柱形狀，紗線的排列整齊有序。

圖2-26 分條整經大滾筒上的經紗條帶

由于導條運動是定幅筘和大滾筒之間在橫向所做的相對移動，因此其相對運動方式有兩種：一種是大滾筒不做橫向運動，在整經卷繞時由定幅筘做橫向移動將紗線導引到大滾筒上，而在倒軸時倒軸裝置做反向的橫向移動，始終保持織軸與大滾筒上經紗片的對準，將大滾筒上的經紗退繞到織軸上；另一種方式定幅筘和倒軸裝置不做橫向運動，在整經卷繞時由大滾筒做橫向移動，使紗線沿著大滾筒上的圓臺穩定地卷繞，而在倒軸時大滾筒再做反向的橫向移動，保持大滾筒上經紗片與織軸對準，將大滾筒上的經紗退繞到織軸上。由于第一種方式定幅筘做橫移，為保持筒子架經紗與定幅筘對準，筒子架及分絞筘均需做橫移，使得移動部件多，機構復雜，因此新型分條整經機大都采用大滾筒橫移的導條運動方式。

導條速度用大滾筒每轉一轉條帶的橫移量表示。在固定圓臺體錐度的情況下，條帶的橫移量取決于大滾筒每轉一轉紗層厚度的增量，圓臺體錐度α、每層紗厚度b與條帶橫移量h三者的關系為：

圖2-27 一種新型分條整經機的定幅筘底座

由于圓臺體錐度α已知，上機時只要工藝設計的紗層厚度值b與實際情況一致，那么由式（2-4）確定的h值能保證條帶成形良好。為了保證紗層厚度值設定正確，一些新型分條整經機在定幅筘底座上有紗層厚度自動測量裝置，如圖2-27所示，在底座5上裝有定幅筘1、測長輥2、測厚輥3、導紗輥4等部件。測厚輥的工作過程是在條帶生頭后，將測厚輥緊靠在大滾筒6表面上，傳感器檢測其初始位置，隨著大滾筒繞紗層增加，測厚輥便隨之后退，傳感器將后退距離轉換成電信號，輸入計算機并顯示出來，一般取大滾筒100圈為測量基準，測量的厚度值被自動運算，得到精度達0.001mm的橫移量，控制部分按這個橫移量使大滾筒和定幅筘底座做導條運動，實現條帶的卷繞成形。測長輥2的一端裝有一個測速發電機，將紗速信號和繞紗長度信號送到滾筒傳動電動機的控制部分和定長控制裝置。導紗輥4的作用是增大紗線在測長輥上的包圍角，以減少滑移，提高測長精度。

定幅筘底座裝在大滾筒機架上，整經過程中當大滾筒相對筒子架做橫移進行條帶卷繞成形時，定幅筘底座需做反向的橫移，從而保證定幅筘與分絞筘、筒子架的直線對準位置不變，這由一套傳動及其控制系統自動完成，并能實現首條定位、自動對條等功能。首條定位可使定幅筘底座與大滾筒處于起步位置，即經紗條帶靠近圓臺體一側的邊紗與圓臺體的起點準確對齊。自動對條是控制部分的計算機根據輸入的條帶寬度，在進行換條操作時，使定幅筘底座相對于大滾筒自動橫移到下一個條帶的起始位置，其精度可達0.1mm，對條精確，提高了大滾筒卷裝表面的平整，消除帶溝和疊卷現象，也縮短了換條操作時間。

（三）分絞

為使織軸上的經紗排列有條不紊，保持穿經工作順利進行，要進行分絞工作。分絞工作借助于分絞筘完成，分絞原理如圖2-28所示。條帶的紗線依次引過筘眼1和封點筘眼2，筘眼1與封點筘眼2間隔排列。筘眼1不焊接，封點筘眼2在中部有兩個焊封點，紗線在筘眼1中可上下較大幅度移動，但在封點筘眼2中移動受兩個焊封點約束。分絞時，先將分絞筘壓下，筘眼1中的紗線不動，留在上方，而封點筘眼2中紗線隨之下降，于是奇偶數兩組紗線被分為上下兩層，在兩層之間引入一根分絞線3，如圖2-28（a）所示。然后，把分絞筘上抬，筘眼1中的紗線不動，留在下方，而封點筘眼2中紗線隨之上升，于是奇偶數兩組紗線被分為下上兩層，在兩層之間再引入一根分絞線，如圖2-28（b）所示。這樣相鄰經紗被嚴格分開，次序固定。

圖2-28 分絞筘及其分絞

分絞筘內穿紗的多少視織物品種而異。一般每眼穿一根，如逢方平或緯重平組織時，每眼可穿兩根。

（四）倒軸卷繞

滾筒上各條帶卷繞之后，要進行倒軸工作，把各條帶的紗線同時以適當的張力再卷到織軸上。倒軸卷繞由專門的織軸傳動裝置完成，在新型高速整經機上，它也是一套變頻調速系統，控制織軸恒線速卷繞。倒軸過程中，大滾筒做與整經卷繞時反方向的橫移，保持退繞的片紗始終與織軸對準。

倒軸卷繞張力的產生借助于大滾筒的制動器，制動器為液壓或氣壓方式，在倒軸時，根據所需經紗張力，調節液（氣）壓壓力，制動器便對與大滾筒一體的制動盤施加一定的摩擦阻力，從而產生倒軸卷繞張力，使織軸成形良好，并達到一定的卷繞密度。

（五）對織軸的加壓

新型的分條整經機上采用織軸卷繞加壓裝置，利用卷繞時紗線張力和卷繞加壓壓力兩個因素來達到一定的織軸卷繞密度，所以能用較低的紗線張力來獲得較大的卷繞密度，既保持了紗線良好的彈性，又大大增加卷裝中的紗線容量。加壓裝置的工作原理如圖2-29所示。液壓工作油進入加壓油缸1，將活塞上抬，使托臂2升起，壓輥3被緊壓在織軸4上。工作油壓力恒定，于是卷繞加壓壓力也維持不變，這是一種恒壓加壓方式。不同的織軸卷繞密度通過工作油壓力來調節。

部分分條整經機上不裝織軸卷繞加壓裝置，織軸卷繞時，為達到一定的織軸卷繞密度，必須維持一定的紗線卷繞張力，紗線張力大小取決于整經滾筒上制動帶的拉緊程度，制動帶越緊，拖動滾筒轉動的力就越大，從而紗線張力和織軸卷繞密度也大。這種機構對保持紗線的彈性和強力不利。

（六）經紗上乳化液

毛織生產中，為提高經紗的織造工藝性能，在分條整經織軸卷繞（倒軸）時，對毛紗上乳化液（包括乳化油、乳化蠟或合成漿料）。經紗上乳化油（蠟）后，可在紗線表面形成油膜，降低紗線摩擦因數，使織機上開口清晰，有利于經紗順利通過經停片、綜、筘，從而減少斷經和織疵。對經紗上合成漿料乳化液，在紗線表面形成漿膜，則更有利于經紗韌性和耐磨性的提高，在一定程度上起到了上漿作用。

上乳化液的方法有多種，比較常用的方法如圖2-30所示。經紗從滾筒1上退繞下來，通過導輥2、3后，由帶液輥4給經紗單面上乳化液，然后經導輥5卷繞到織軸6上。帶液輥以一定速度在液槽7中轉動，液槽的液面高度和溫度應當恒定，調節帶液輥轉速可以控制上液量，一般上液量為經紗重量2%～6%。

圖2-29 分條整經機織軸卷繞加壓

圖2-30 常用的經紗上乳化液方法

乳化液成分主要有白油、白蠟、油酸、聚丙烯酰胺、防腐劑和其他一些助劑。經紗上乳化液后，其織造效果有明顯改觀。毛紗上聚丙烯酰胺乳化液，可提高斷裂伸長率10%～30%，提高斷裂強度約4%～5%，使織造經向斷頭率降低20%～40%。上乳化油或乳化蠟后，斷經、脫節和織疵均有減少，經向斷頭率降低10%～30%。