为解决祖克S232浆纱机织轴卷绕故障率高、烘燥温度不稳定、压浆力调节装置失控、经轴退绕张力不稳定等问题，进行了技术改造。通过采用多单元技术对织轴卷绕装置进行了两单元改造，对温控系统、压浆力调节装置以及经轴退绕装置采用了可编程PLC控制技术，改造后提高了机器的自动化程度，降低了设备故障率，提高了浆纱质量。
Properties of SUCKER S232 sizing machine are introduced in this article. Some technical reforms on weaving beam winding, temperature auto-controlling, squeezing force auto-controlling and warp beam unwinding have been made to improve their performance. With these measures high quality, low failure rate and productivity have been achieved.
祖克S232浆纱机全机在主要功能方面能满足高速、高效、高精度的控制要求和两高一低的上浆工艺。受某些部件长期的磨损，电气元件的老化和某些国产替代配件质量不过关等多方面的影响，在织轴卷绕、温度控制、压浆力自控、退绕张力等方面时常发生故障，反复坏车，严重影响浆轴的质量和供应，也给企业造成极大浪费。针对以上问题和不足，我公司充分利用GA308浆纱机成熟的自动控制新技术，本着尽量节约的原则，分别做了如下改造。
1车头两单元的改造
祖克S232浆纱机原织轴卷绕装置采用机械无级变速器PIV，完成织轴卷绕控制，卷绕控制原理如图 1 所示。
该机在织轴卷绕过程中，织轴卷绕直径的增大引起张力辊的摆动，传动张力辊轴端的角电位器产生相应变化的电信号，该电信号传送到电控柜内的控制器，经过张力控制器与额定值进行比较，控制无级变速器的伺服电机，调整无级变速器的输出速度，使织轴卷绕减慢或加快，达到调节卷绕张力的目的。
1.1车头卷绕部分存在的问题及改进措施
（1）浆纱机在运行过程中，随着织轴卷绕直径的从小到大，无级变速器的锥形盘和链条等调速机构就完成一个变扭矩和调速的过程。浆纱机每生产 1 个织轴，无级变速器就调整 1 次，经过十几年的运行磨损，故障频繁发生。织轴卷绕无级变速器结构复杂，内部零件精密度高，一旦出现故障或零部件磨损，就较难修复，严重影响织轴的生产与供应。
（2）由图 1 可以看出：织轴卷绕张力发生变化后，因控制链较长，卷绕张力会产生间断性的变化，又因原S232浆纱机为继电器逻辑控制，受控环节较多，一旦某一环节出现异常，均会引发故障停台。
针对车头织轴卷绕部分存在故障率高的缺点，利用成熟的多单元技术对祖克S232浆纱机织轴卷绕装置进行了两单元改造，将拖引与卷绕分开，即单独用一变频电机拖动织轴，另一变频电机驱动拖引辊，并通过原有的边轴传动烘筒与浆槽。改造后的织轴卷绕控制原理如图 2 所示。
1.2改造后的特点
（1）取消卷绕无级变速器和伺服电机等调速装置，减少中间环节，降低故障率；
（2）原主传动电机与织轴卷绕分开传动，新增加一个22 kW的变频电机单独拖动织轴卷绕；
（3）取消正反转减速箱，直接利用电机的特性实现织轴的正反转卷绕，简化了机械结构；
（4）将卷绕张力的变化通过角电位器的电信号输入到可编程控制器PLC，由PLC根据编程运算，调整卷绕电机转速，使卷绕电机和传动电机之间实现两个驱动单元同步；
（5）新增了一套车头操作屏，开车工艺参数可在操作屏上设定、修正并显示，非常直观明晰；
（6）主传动采用变频调速（同步调速和数字变频）取消原机无级调速器和慢速电机差微调速等机构，使全机运行可靠，调速平滑，结构简单。
2烘筒温度控制的改造
原祖克S232浆纱机温度的自动控制原理如图 3 所示。
2.1存在的问题及采取的措施
该温控系统在日常使用过程中温度控制仪和I/P转换器最易出现故障，这两个部件如进口购置则价格十分昂贵。使用国产部件替代虽价格低，但因性能不稳定时常造成温度失控，不断出现纱线过分烘干而产生脆断头或因烘筒温度过低，使得达不到规定回潮率的浆纱出现大面积浆斑，也常常由于各烘筒之间的温度相差较大，易造成上下层纱片伸长、张力的差异以及回潮率的不稳定，严重影响了浆轴的质量。
针对以上问题作了以下改造：
（1）采用可编程PLC控制技术，取消原机的温度控制器和I/P转换器；
（2) 温度的设定、修改、显示，均在车头操作屏上进行，直观、简单、易操作。
改造后的温度控制原理如图 4 所示。
2.2改造后的特点
（1）该温度控制系统使用 1 年多未出现故障，稳定可靠；
（2）减少了机配件的消耗，维修费用每月几乎为零；
（3）利用PLC增加新功能，即车速降到设定速度，薄膜进汽阀会自动关闭，能使烘筒温度得以下降，避免了长时间开慢车造成纱线过分烘干而脆断和回潮率的大幅度波动；
（4）温度易于控制，且比较平稳，浆轴质量显著提高。
3浆槽压浆力的改造
3.1存在的问题及采取的措施
因浆槽的工作环境较为恶劣，水、浆、汽及高温与潮湿均易造成电气控制部件（电磁阀、比例阀）的短路或失控，压浆力得不到有效的控制，上浆率无法保证，织轴的质量较差。
针对以上问题作了以下改造：
（1）利用可编程PLC控制技术，取消原机的压浆力调节装置、速度控制器和I/P转换器；
（2）压浆力的设定、显示，均在车头操作屏上进行，直观、简单、易操作；
（3）电气部件移出浆槽，在浆槽附近合适的地方新增了一控制箱，减少了故障。
3.2改造后的特点
（1）用PLC控制技术实现了第二压浆力的线性加压，性能稳定可靠；
（2）第一压浆力改为减压阀控制，可以无级设定；
（3）上浆率易于控制，比较稳定，浆轴质量显著提高；
（4） 改造后运行 1 年多来，故障坏车几乎为零。
4经轴退绕装置的改造
4.1存在的问题及采取的措施
原祖克S232浆纱机经轴架采用 H 型框架结构。整经轴用滚动轴承通过一短轴活套安放在轴承座内，经过长期使用整经轴外侧制动圆盘的中心轴孔已全部磨成了椭圆形，致使生产中退绕经纱时经轴上下晃动严重，造成退绕张力时大时小，波动很大。再加之原退绕张力调节采用的是AB300型张力调节装置，该装置可调节部位较多，协调性强，日常维修和保养一旦不到位，容易出现全机在降速或紧急刹车时制动气压不升高，出现退绕时松纱打绺的现象。经轴退绕到小轴时，由于制动力过低，退绕张力不稳定。
以上问题严重影响着浆纱质量，为此作了以下改造：
（1）打破原有的设计，去掉带有滚动轴承短轴、滚动轴承座，保留其他部件，在原有轴承座的支撑外端重新设计一套整经轴支撑托架装置。
（2）采用PLC控制技术，利用现已较为成熟的AC300型张力调节装置，取代了AB30型张力调节装置。
AC300型张力调节装置的控制原理主要是采用被动与制动相结合的方式来调节经纱张力，在生产过程中通过车头显示器对纱线的退绕长度进行设定，根据经轴退绕直径的变化通过PLC周密的逻辑运算得出经纱退绕量的大小，以此控制比例阀按比例地减少或增加输出制动气压，从而精确调整制动力，使得在整个生产过程中实现恒张力自动控制。
4.2改造后的特点
（1）新设计的整经轴支撑托架制动装置，经轴在退绕时不论是满轴还是空轴，运行非常灵活、平稳，设计科学合理；
（2）AC300型张力调节装置主要由比例阀实时控制，结构简单；
（3）避免了整经轴制动盘中心孔的磨损，日常的整经轴维修费用降低了 95%；
（4）退绕张力非常平稳，控制十分可靠。
5改造效果
改造前与改造后的S232祖克浆纱机主要为津田驹 ZAX e 340大提花生产JC 9.7 × 14.6681 × 472269品种，现将改造前后 1 个月的S232型祖克浆纱机工艺及效果进行对比（表 1、表 2）。
6结语
应用成熟的多单元同步控制技术和可编程PLC控制技术对老式祖克S232浆纱机的四大部分进行了彻底的改造，即车头两单元改造、烘筒温度自控、压浆力的线性控制、经轴退绕恒张力控制等。通过对改造前后上浆性能和织造效果的数据对比，该机已具有了较高的自动化程度和控制精度可靠性，实现了织轴卷绕张力、烘燥温度、压浆力和退绕张力的自动控制，使浆纱机达到了优质、高产、低消耗的目标。
参考文献
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