鹽城工業職業技術學院于2002年購置2臺FA458型粗紗機，自運行以來，運行總體良好，故障率低，易于維護，但卷繞傳動和電氣控制系統經常出現電磁離合器、制動器、雙向吸鐵、換向齒輪、行程開關和鐵炮皮帶復位機構等故障。為提高設備利用率，減少故障率，總結了FA458型粗紗機卷繞傳動和電氣控制系統經常出現的故障及處理措施。
1 卷繞傳動系統組成及作用
FA458型粗紗機的卷繞傳動系統由鐵炮變速裝置、差動裝置、擺動裝置、升降裝置、換向裝置組成。鐵炮變速裝置由上鐵炮和下鐵炮組成，作用是通過改變輸入軸與輸出軸的傳動比，將輸入的恒速變成隨筒管卷繞直徑增大而逐層減小的變速運動。差動裝置位于主軸上，為周轉輪系，包括首輪、末輪、轉臂3個部分，其作用是將主軸傳來的恒速和下鐵炮傳來的變速合成在一起，通過擺動裝置傳向筒管而完成筒管的卷繞作用。
擺動裝置位于差動裝置輸出合成速度齒輪和筒管軸端齒輪之間，其作用是將差動裝置的輸出轉速傳遞給隨龍筋升降的筒管。升降裝置由龍筋、平衡機構、升降杠桿、升降軸、龍筋強行電磁離合器、龍筋強行電機和齒條式升降裝置組成，作用是使升降龍筋作有規律的運動。換向裝置由滿紗自停、鐵炮皮帶復位、換向接近開關、可編程控制器PLC、雙向吸鐵和換向齒輪組成，其中滿紗自停是由滿紗定位行程開關SL7、計長表的開關接點和制動器組成;鐵炮皮帶復位機構由皮帶復位行程開關SL13、皮帶張緊行程開關SL14、皮帶復位電機和皮帶復位電磁離合器組成。
2 卷繞傳動系統工作原理
FA458型粗紗機主電動機通過橡膠同步帶傳動主軸，主軸上55齒齒輪通過橡膠梯形同步帶傳動錠子軸上的46齒齒輪，從而帶動錠子軸上龍筋上的錠翼勻速轉動，筒管轉速由主軸的恒速和變速機構的變速兩部分合成，主軸恒速通過捻度階段齒輪Z1、Z2和捻度齒輪Z3傳動主動鐵炮，主動鐵炮通過皮帶傳動被動鐵炮，移動皮帶的位置，則被動鐵炮變速，由被動鐵炮傳來的變速通過卷繞齒輪Z13分成兩路輸出，其中一路通過29齒齒輪傳入差動裝置的首輪，差動裝置將主軸傳來的恒速和下鐵炮傳來的變速合成在一起，通過差動裝置45齒齒輪，將合成后的轉速傳向擺動裝置，Z后再通過擺動裝置傳向筒管，以完成筒管的卷繞作用。
另外一路通過升降階段齒輪Z9、Z10、升降變換齒輪Z11和換向齒輪傳動升降軸，控制升降軸上的下龍筋完成下龍筋升降動作，當下龍筋升降至換向位置時，龍筋換向裝置使感應鐵偏向左方或右方，當感應鐵偏向左方或右方時，龍筋向上或向下接近開關產生感應信號，信號通過PLC輸入端子傳送到PLC的CPU，CPU產生輸出信號控制換向裝置的雙向吸鐵吸合，通過雙向吸鐵吸合控制換向箱里的換向齒輪完成換向動作，再通過龍筋強行電機及其電磁離合器協調配合，帶動鏈條動滑輪式龍筋升降裝置完成龍筋升降動作。
3 落紗控制系統工作原理
正常紡紗時，當計數器發出滿管信號時，計長表的開關接點接通，滿管信號燈亮，當觸點觸及行程開關，電路接通，使主電機、吸風電機停轉，自動停車。機器停穩后，便開始一系列的落紗動作。
(1)皮帶復位動作:皮帶復位電機逆時針旋轉，皮帶復位電磁離合器得電，此時錐輪和皮帶在皮帶復位電機的帶動下，通過機械傳動機構使下錐輪抬起，皮帶松弛并恢復起始紡紗位置，碰皮帶復位行程開關SL13后，皮帶復位電機、皮帶復位電磁離合器斷電。
(2)龍筋超降動作:皮帶復位動作結束后，開始進行龍筋超降動作，龍筋強行電機順時針旋轉，龍筋傳動電磁離合器同時失電1s后，龍筋強行電磁離合器得電，則龍筋開始超降，龍筋落底后，碰壓龍筋落底行程開關SL11后，動作停止。
(3)皮帶張緊動作:龍筋超降動作完成后，皮帶復位電機順時針旋轉，皮帶復位電磁離合器同時得電，下錐輪在皮帶復位電機拖動下落下，碰壓皮帶張緊行程開關SL14，則皮帶張緊動作停止。
4 卷繞系統典型故障分析與處理
4.1 電磁離合器故障
FA458型粗紗機全機共有4個電磁離合器，分別是制動器(DLM3-1.2A)、皮帶復位電磁離合器(DLM3-2.5A)、龍筋強行電磁離合器(DLM3-1.2A)、龍筋傳動電磁離合器(DLK1-5AF)。DLM3系列電磁離合器是濕式多片電磁離合器，DLK1-5AF型電磁離合器是干式多片電磁離合器，它們的原理是線圈?電時產生磁力吸合“銜鐵”片，離合器處于接合狀態;線圈斷電時“銜鐵”彈回，離合器處于分離狀態。在幾年的維修實踐中，我們總結出FA458型粗紗機落紗控制系統的故障大多是由于電磁離合器的故障引起的，而電磁離合器的故障大多是由于摩擦片磨損引起電磁離合器打滑、脫不開以及由于線圈過熱或短路引起線圈斷路。因此，我們重點討論摩擦片磨損和線圈斷路兩種故障的處理方法和維修措施。
4.1.1 電磁離合器摩擦片故障處理
電磁離合器有的安裝在第三車檔第二墻板上，有的安裝在第三車檔成形裝置上，還有的安裝在車頭內，對環境要求較高。由于粗紗車間環境中飛花和短絨較多，所以必須定期清理電磁離合器以清除防銹脂及雜物;還必須定時查看電磁離合器“銜鐵”行程的長度，查看螺栓的緊固程度，即擰緊電磁鐵、電磁鐵與外殼、磁軛、電磁鐵線圈以及接線的螺栓;尤其對于DLK1-5AF型龍筋傳動電磁離合器，連續運行3個～6個月時需要調整制動面與轉盤之間的Z小空隙，否則，在生產過程中會經常出現電磁離合器打滑、打火和脫不開等故障。
由于摩擦片磨損嚴重，故障頻繁，為了降低故障率，提高工作效率，我們采用DLM-80C型單片電磁離合器替代原DLK1-5AF型干式多片電磁離合器(龍筋傳動電磁離合器)。經過一年多的使用實踐表明，該離合器具有結構簡單、傳動方便、維修工作量小等特點，Z重要的是基本消除了打滑和脫不開等故障，提高了生產效率。
4.1.2 電磁離合器斷路故障處理
線圈短路或過熱引起的線圈斷路也是電磁離合器常見的故障類型。維修時，多數維修人員認為其原因是由于電磁線圈燒壞而采取更換電磁線圈的維修措施，但經過幾年的生產實踐才發現，其實這類故障大多是由于線圈引出線與滑環焊接的部位松動或脫開，導致接觸不良或接頭處燒損而引起。
因此，當出現線圈斷路故障時，不要輕易判定為線圈燒壞而更換線圈，應將線圈表面的環氧樹脂撬開，找出引線頭，然后認真檢查銅環與線圈引出線的連接情況。如果其接頭處脫開，就用焊錫焊好;或者將線圈引出線用一根導線焊接引出，然后在銅環的一側鉆一個M4螺孔，Z后再用螺釘將引出線與銅環固定連接起來。采用這種辦法維修線圈斷路故障，既可實現快速維修，又可節約維修費用。
4.2 龍筋換向裝置故障
FA458型粗紗機龍筋換向裝置經常出現正常開車時龍筋不上升、不下降或龍筋上升、下降時離合器皮帶打滑、龍筋強行電機不工作和龍筋向上或向下運動到達換向點時不換向等故障。因此，我們重點討論雙向吸鐵、換向接近開關和換向齒輪3種故障的處理方法和維修措施。
4.2.1 雙向吸鐵故障
雙向吸鐵安裝在車頭內，雙向吸鐵內有兩個線圈，不同的線圈通電時，會將其活塞吸向左或右兩個方向。該雙向吸鐵的常見故障是通電不吸合、斷電不釋放或釋放緩慢、電磁吸力不足和線圈過熱或燒毀等。對于通電不吸合、斷電不釋放或釋放緩慢和線圈過熱或燒毀故障比較容易處理，但對于電磁吸力不足故障往往容易被忽視。如FA458型粗紗機每當紡到1650m左右時，粗紗下倒沿處就會出現“冒紗”現象，機修工檢查機械沒有故障，電工仔細檢查后發現，電磁鐵在通電的條件下用手是搬不動的，但當紡到下倒沿時用手可以搬得動，因此判斷是雙向吸鐵吸力不足故障，更換雙向吸鐵后故障排除，可正常開車生產。
4.2.2 換向接近開關故障
FA458型粗紗機有兩個換向接近開關，其與感應鐵的間隙應保持在2mm～5mm之間，因此需要對兩個換向接近開關進行定期檢查和維修。檢查時應先擦去傳感器上的水漬和灰塵，用金屬物(螺絲刀、扳手等)反復靠近傳感器的端部，觀察信號指示燈是否閃爍。移動采樣機，使傳感器位于正對著感應塊的位置，檢查其間隙是否過大，間隙過大時傳感器不能給出信號。如果傳感器輸出信號正常，則應檢查信號線路是否正常，首先檢查傳感器的供電電源是否正常，然后檢查進入PLC的信號線是否正常。
4.2.3 換向齒輪故障
當龍筋運動到達換向點時，如果雙向吸鐵動作，說明換向接近開關和雙向吸鐵都沒有故障，則龍筋換向故障可能是換向齒輪引起的。首先檢查換向箱上限制擺桿動程的兩個限位螺栓是否調整好，擺桿上的彈簧是否損壞，箱體下部的軸與擺桿連接鍵是否緊密配合，左右錐齒輪上的鋸齒與離合器是否充分嚙合;然后檢查齒輪軸承或齒輪是否損壞;如果故障仍然存在，再用萬用表檢查龍筋強行電機、龍筋強行電磁離合器是否有故障。
4.3 行程開關故障
FA458型粗紗機龍筋換向及落紗控制系統行程開關包括滿紗定位停行程開關SL7、皮帶復位行程開關SL13、皮帶張緊行程開關SL14、龍筋落底行程開關SL11。如果是滿紗自停機構故障，則需要檢查滿紗定位停行程開關SL7的位置，調節滿紗定位停行程開關SL7剛好被右碰板上邊緣碰壓;如果是皮帶復位機構故障，則檢查皮帶復位行程開關SL13是否能隨皮帶的放開而使行程開關的撥叉正常工作;如果是龍筋升降機構故障，則需要調整好龍筋落底行程開關SL11，使其剛好被右碰板下邊緣碰壓;如果是皮帶不能張緊故障，則需要檢查皮帶張緊行程開關SL14位置，即將皮帶恢復到初始位置，旋動手輪使皮帶張緊，調整皮帶張緊行程開關剛好被碰壓。故障維修實例:在一次故障處理時，擋車工反映FA458型粗紗機開不起來，檢查后懷疑是龍筋下限行程開關SL9故障，根據故障粗紗機和沒有故障粗紗機顯示器上面的狀態顯示進行對照，發現龍筋下限行程開關SL9的常閉觸點沒有閉合，一直處在斷開的狀態。為此，我們根據圖紙在粗紗機上找到龍筋下限行程開關SL9的位置，更換行程開關后可以正常開車。
4.4 光電開關故障
FA458型粗紗機有兩組斷紗光電開關，安裝在上龍筋車面上;一組斷條光電，安裝在車后導條架上;兩組龍筋光電開關，安裝在車頭二墻板和車尾墻板上;兩組保護光電裝置采用“一發二收”方式，即一個發射頭對兩個接收頭，車頭和車尾各裝一個發射頭和兩個接收頭。故障維修實例:有一次擋車工反映FA458型粗紗機開不起來，五色信號燈的藍燈亮，兩組斷紗光電開關一直亮，點動開車正常，但每當正常開車的時候，車前的一個斷紗光電開關就出現閃爍現象。經仔細查找原因后發現，原來是粗紗管上的飛花使斷紗光電接收頭接收不到紅外光，發出高電平信號，該信號經過PLC的CPU處理后發出信號控制粗紗機錠翼定位停車。處理該類故障只需要將粗紗管上的飛花拿掉，按停車按鈕使五色信號燈的藍燈復位，再按下啟動按鈕就可以正常開車。
4.5 龍筋升降故障
龍筋升降故障通常由以下幾種情況引起:升降滑槽及鏈條和升降齒輪、齒條不清潔；升降齒輪、齒條嚙合不良;鏈條及升降滑槽(頭、中、尾)錐輪皮帶移動導軌缺少潤滑油;升降齒輪緊定螺釘不起作用;鐵炮與鐵炮軸間隙過大。當出現龍筋升降故障時，首先清理升降齒輪、齒條、升降滑槽及鏈條，檢查升降齒輪及齒條嚙合情況;然后給鏈條、升降滑槽及錐輪皮帶移動導軌加潤滑油，并檢查升降齒輪緊定螺釘是否松動;Z后檢查鐵炮與鐵炮軸間隙，間隙過大會造成緊定螺釘松動，如上鐵炮內孔磨損間隙過大，就必須更換鐵炮軸，如果仍不能完全解決問題，則應與上鐵炮一起更換。
4.6 差速箱齒輪故障
該類故障表現為粗紗“冒頭”現象，嚴重時會引起落紗全部“冒頭”且斷頭均在壓掌處。分析其產生原因主要是由于差速箱里齒輪磨損、軸承損壞引起的。當差速箱里齒輪磨損不嚴重時，張力一會正常，一會不正常，造成粗紗成形不良;當差速箱里鐵炮端的齒輪之間裝配無間隙，造成齒輪無法運轉時，粗紗全部“冒頭”斷頭，同時還會影響龍筋的升降速度，導致粗紗全部“冒頭”。當然，造成該類故障的原因也可能與變速機構的其他部位有關，檢查差速箱時可把油全部排出，觀察油是否有變黑，里面是否有磨下的細鐵末等。
5 粗紗機維修保養的原則
通過對FA458型粗紗機卷繞系統中的常見故障和處理措施進行分析，認為做好粗紗機維修工作，維修人員必須要吃透機械傳動原理和電氣控制基本原理;要有一定的動手能力，還要善于分析故障原因和總結維修經驗。
在生產過程中，當粗紗機出現故障時，要求值車工在壞車時先不要落紗，保留現場，便于分析故障產生的原因。如果是在落紗時發生故障壞車，則需要弄清楚故障出現在皮帶復位階段，還是龍筋超降階段，或是皮帶張緊階段，進而判斷產生故障的部位或元件。電器故障的檢修要以聞、看和測量為主;電機故障的檢修，首先需查看電機是否有散熱風扇，風扇里面是否有飛花纏繞，其次要及時為電機軸承補充油脂，做到充分潤滑，以延長軸承的使用壽命。同時粗紗機的保養工作同樣也很重要，重要的部位要經常檢查螺釘是否有松動、異響，應經常對接線點、接觸點、控制按鈕進行清潔。由于電源引起的故障率較高，維修時應先檢查電源是否正常，可以起到事半功倍的作用。當粗紗機故障和調試并存時，應該先排除故障，然后進行調試，并且必須在電氣控制線路正常的前提下進行調試。
6 結語
綜上所述，總結了FA458型粗紗機卷繞傳動系統和電氣控制系統常見故障的產生原因，如電磁離合器故障、龍筋換向裝置故障、行程開關故障、光電開關故障、差速箱齒輪故障、龍筋升降故障等，并提出了相應的解決方法。對于一些頻繁出現的故障，如電磁離合器摩擦片嚴重磨損故障，通過使用DLM-80C型單片電磁離合器替代DLK1-5AF型干式多片電磁離合器(龍筋傳動電磁離合器)，有效減少了設備故障率和維修工作量。由于粗紗機故障現象、維修方法和維修手段種類繁多、錯綜復雜，現有的維修經驗雖可借鑒，但具體問題必須具體分析。總之，應針對粗紗工序環境的特點，做好粗紗機在日常使用時的清潔和維護保養工作，若要保證粗紗機長期高效運行，一方面要提高維修人員的素質;另一方面要制訂一套嚴格的清潔、維護和保養管理制度，這才是解決問題的關鍵所在。
（來源：棉紡織技術 紡機網）
