基本介紹
- 中文名：紡織機械
- 類型：機械設備
- 意義：是紡織工業的生產手段和物質基礎
- 特點：工藝性、連續性、成套性；
基本介紹,發展歷史,發展現狀,相關產業,機械特點,新標準簡介,
基本介紹
紡織機械就是把天然纖維或化學纖維加工成為紡織品所需要的各種機械設備。生產化學纖維的機械雖然包括多種化工機械，現被認為是紡織機械的延伸，屬廣義的紡織機械。把棉、麻、絲、毛等不同的纖維加工成紡織品所需要的工序不盡相同，有的完全不同，所以需要的機器也各式各樣，種類繁多。紡織機械通常按生產過程分類，計有：紡紗設備、織造設備、印染設備、整理設備、化學纖維抽絲設備、繅絲設備和無紡織布設備。紡紗設備又分為加工短纖維和加工長纖維兩類。棉和棉型化纖屬短纖維類，毛、麻、絹及其混紡化纖屬長纖維類。兩類纖維的加工工序不同，設備也不能通用，只不過某些機器的設計原理相近。即使同一類設備，機器的結構也相類似，但由於原料的性質和對織物的最終要求不同，一般也不能通用。
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細紗車&amp紡織機械是紡織工業的生產手段和物質基礎，它的技術水平、質量和製造成本，都直接關係到紡織工業的發展。
發展歷史
人類最初用天然纖維作原料紡紗織布，早於文字的發明（見世界紡織史、中國紡織史）。中國在春秋戰國時已經使用手搖紡車紡紗，到了宋代已經發明了30多個錠子的水力大紡車。1769年英國人R.阿克賴特）（又譯理察·阿克萊特）製造水力紡紗機。1779年英國人S.克朗普頓（塞繆爾.克朗普頓）發明走錠紡紗機。傳入美國後，1828年美國人J.索普發明環錠紡紗機，因採用連續紡紗使生產率提高數倍。中國戰國時期的織機已經運用槓桿原理，以腳踏連桿帶動綜框完成開口動作。1733年英國人J.凱（又譯約翰·凱伊）發明飛梭，打擊梭子，使其高速飛行，織機生產率得以成倍提高。1785年英國人E.卡特賴特（又譯艾德蒙特·卡特萊特）發明動力織機，同年英國建成世界上第一個用蒸汽機為動力的棉紡織廠，是紡織工業由工場手工業向大工業生產過渡的一個轉折點。人類社會的進步和人口的增加，促進了紡織工業的發展，相應地推動了紡織機械的改進。能源改革（以蒸汽動力代替人力、畜力）則奠定了現代紡織機械的基礎。
19世紀末人造纖維問世，拓寬了紡織機械的領域，增添了化學纖維機械一個門類。人們對合成纖維需要的增長，推動合成纖維紡絲設備向大型化（紡絲螺桿直徑達200毫米，單台紡絲機的日產量達到100噸）和高速化（紡絲速度達3000～4000米/分）方向發展。世界合成纖維工業發展最快的國家，幾乎在5～6年內設備更新一次，機台數量在10年內就增長一倍。近20年的紡紗織造設備，為適應化學纖維純紡或與天然纖維混紡作了不少局部改進，如擴大牽伸機構適紡纖維長度的範圍、消除纖維上靜電等。在染整方面發展了高溫高壓染色設備、熱定形設備、樹脂整理設備以及松式整理設備等。
人類用傳統方法紡紗織布，已有6000多年的歷史。至今根據傳統原理設計的紡紗織布機器，仍是世界紡織工業的主要設備。但是50年代以來，已經創造出一些新的工藝方法，部分地取代了傳統方法，以高得多的效率生產紡織物，如轉杯紡紗、無紡織布等。新的工藝方法孕育著新的紡織設備，新的紡織設備成熟與推廣，又促使紡織工業進一步向前發展。
發展現狀
在紡織工業的帶動下，我國紡織機械製造行業實現了長足的發展。目前，我國紡織機械製造行業已成為門類齊全、滿足紡織行業需求、具有自主研發創新能力的支柱產業。
我國紡織機械製造行業在近幾年保持快速的發展勢頭。截至2010年底，行業資產總額達到776.13億元，同比增長27.78%;行業實現銷售收入815.65億元，同比增長42.13%。總體看來，在經歷了2008年行業增速下滑之後，行業規模擴張速度顯著加快，整體發展態勢良好。
相關產業
紡織機械製造業分為兩類：一類是製造整台機器的，另一類是製造專用零配件的（如錠子、搖架、鋼領、鋼絲圈、織針、針布、綜絲、停經片等）。製造整台的紡織機械廠專用設備占全廠設備的比例不大，因此在一定條件下可以變換品種生產其他機械。製造專用零配件的工廠專用設備、專用流水線的比例較大（特別是織針、針布），變換品種比較困難。在各加工工種中，鑄工比例在逐步縮小，冷衝壓、磨削、電鍍、拋光等所占比重在逐步增加。數控工具機、多工位自動工具機局部取代專用工具機，使生產的適應性、靈活性增強。
紡織機械的工藝性強，結構複雜、零件多，在出廠前都需要進行預裝配或部分裝配，然後進行生產試驗或局部生產試驗，以保證機器質量符合要求。紡織機械廠均設有設備完善的試驗部門。
紡織機械的零件種類繁多，如雙針筒圓襪機零件達1200～1500種，零件的加工工序多道多樣。如果一個工廠同時生產多種機器，則需妥善安排零件的生產節奏和前後銜接，保證最終在裝配線上能如期提供整台機裝配所需的零件品種和數量。現代的紡織機械業多採用計算機、系統工程等新的管理手段和方法管理企業。
紡織機械業與其他許多工業部門是相互依存和相互促進的。例如製造織針的鋼材要求有較好的延伸性、韌性、必要的硬度、剛性和彈性，這就需要冶金工業為之冶煉軋制專用的鋼材。紡織機械配套需要電機工業提供特殊功能的電動機，如力矩電機、步進電機；高起動轉矩、高工作時間率、能耐受惡劣環境的紡織專用電機；調速性能良好的直流電機、變頻電機等。要求電子電器工業提供經得起每年8000小時連續運轉的優質元件和較複雜的自動控制裝置和微處理機、微計算機。需要石油化學工業提供長期浸泡在潤滑油脂中不變性變形並優於有色金屬的耐油合成樹脂，用以製做傳動件、軸承和密封件等；還需要各種性能優良的工程塑膠、增強塑膠代替資源日益短缺的木材，或代替金屬以減輕重量和慣性、提高抗腐蝕性、抗磨耗等性能。需要橡膠工業提供各種傳動帶、皮輥包覆材料、皮圈、各種緩衝零件等，還需要其他機械工業提供通用減速器、通用傳動件、通用離合器、聯軸節、制動器等機械零件。此外，為滿足航天技術、汽車工業、兵器工業需要發展起來的新技術、新材料、新結構，如高精度、高轉速滾動軸承、碳纖維增強塑膠、微型壓縮空氣管路和閥件、液力轉矩變換器、液力傳動和射流技術等，也開始用於紡織機械以促進其高速化、高效化。
中國紡織機械行業經過幾十年的發展，有了很大進步。但與世界先進技術相比，還存在著一定的差距和一些較嚴重的問題。紡織機械總體技術水平低，產品自主開發和創新能力薄弱，研製開發資金投入不足。企業技改力度不夠，製造技術落後。國內基礎工業薄弱，基礎配套件跟不上，影響到紡織機械產品的質量和機電一體化水平的提高。紡機產品開發缺少與工藝的有機配合，影響到紡機產品的使用效果。政策不配套，影響了國產紡機產品的競爭力。針對這些問題，中國紡機行業採取了一系列措施，大力發展紡機基礎件設施，引進國外紡機技術，差別化發展戰略，以及國家出台相應政策支持紡機的發展，取得了很好的成效。
2008-2010年，隨著世界和中國紡織業的迅速發展，對紡機的需求越大越來，中國紡機行業發展面臨著很好的機遇。預計到2010年，受紡織機械升級的推動，中國紡織機械工業新產品產值率將由2005年的25%提高到2010年的50%；紡織機械產品的出口額將占到同期產值的30%以上；紡織機械工業裝備全行業數控化率將達到10%以上，其中骨幹重點企業將達到15%-20%；主要紡織機械產品的關鍵零件、新型專用基礎件的精加工工序能力指數將達到1-1.25。因此，中國紡機行業發展空間是巨大的。
機械特點
工藝性、連續性、成套性；高速度、高效率、省維護；標準化、系列化、通用化；低能耗、低噪聲、低公害，是現代紡織機械的特點和方向。
工藝性
近代，人們對纖維的結構和物理、化學性能的認識不斷深化，因而創造出更多、更先進的工藝方法，這就能更充分地發揮纖維和織物的特性。為了配合這個發展，現代紡織機械運用機械技術、電氣技術，特別是弱電技術創造出門類繁多、性能各異的加工機器。例如，工業用塗層織物的製備工藝有塗布法、輥壓法和層壓法三種，設計的機器也相應地有三種不同結構。又如合成纖維對染料的親和力較小，針對這一點就創造出能縮短染色時間並取得良好染色牢度的高溫（130℃）、高壓（2.7公斤/厘米）染色設備。
連續性
紡織機械的連續性是服從工藝流程的。例如：紡制20.8～27.8號棉紗，從棉花到細紗的總牽伸倍數為13900～19000倍。工藝過程需要經過清棉、梳棉、並條、粗紗、細紗等工序，因此必須將牽伸分配於各工序的相應設備去完成。又如樹脂加工過程（見防皺整理），織物先在浸軋機中浸漬樹脂，然後在焙烘機中經高溫處理使樹脂在纖維間縮合，最後在平洗機中經皂洗、水洗去除未結合的樹脂殘餘物，再用乾燥機烘乾。整個過程由工藝要求決定，不能顛倒、無條件地省略或合併工序。
成套性
紡織機械的成套性也從屬於工藝性。例如按棉紡工藝流程配置成套機器，機種排列先後次序、機台數量之間的固定關係都由工藝要求決定。又如一定工作幅度的織機織出的產品，需要配置相應工作幅度的驗布、量布以及染整設備，也屬於成套性。因此，紡織機械的成套性不僅存在於一個工廠中，也存在於廠與廠之間。
高速度
現代紡織機械的一個主要發展特徵是不斷提高機器的運轉速度，從而獲得高產量，以減少設備的配台數，縮減廠房面積，節省投資和勞動力，以較少的資金取得較大的效果。表1、表2 、表3 中的數字說明了紡織機械高速度的趨向。
提高紡織機械運轉速度的主要措施是更合理地設計零部件結構，採用優良性能材料和提高加工精度。
高效率
紡織機械的高效率是在高速度的基礎上加上相應的其他措施實現的。如排氣棉箱和梳棉機自調勻整裝置的研製成功，實現了清棉與梳棉的聯合，從而取消成卷工序和清棉成卷裝置，節省大量搬運工作，提高了效率。精梳毛紡由於採用自調勻整裝置（見牽伸自調勻整）使前紡工藝道數由40年代的7～10道縮減為4～7道，減少了機器配台，節省了廠房面積，節約了投資和勞動力，降低了成本。用機械化、自動化裝置逐步取代繁重的體力勞動和減少操作工人，是提高紡織機械工作效率的又一措施。現代的細紗機配有自動落紗插管生頭裝置，代替了繁重的人工落紗操作；自動接頭裝置代替了人工巡迴接頭。紡織機械原來就是模擬人的動作不斷完善起來的，現已成為帶有藝術性和精巧性的高度自動化的機械。由於大規模積體電路發展而產生的微電子技術、微處理機和電子計算機，開始滲透到單台和成套的紡織機械中來。高速自動絡筒機配有電子清紗器，能自動檢出紗疵和粗細節，自動切除並自動打結，還可以與微處理機接口作紗疵、粗細節的分類統計。配有微處理機的驗布機能用顯示屏將有關疵點類別的統計數、疵點位置、每卷布的長度（扣除壞布部分）和重量以統計表格形式顯示出來，並能在一批布驗完後輸出本批布的總卷數、分類的疵點數和壞布扣除量的報告，還能列印出結果或記錄在磁帶上供日後檢查之用。
省維護
現代紡織機械在設計上充分注意減少維護保養和延長使用壽命。在選用材料和制訂熱處理工藝方面經過周密考慮，保證零件的使用壽命長、動作可靠。有的採用部件裝配時一次加足潤滑劑，在若干年內無須加油；有的採用檢測裝置預防事故；有的採用特殊加工使零件具有鏡面光潔度，等等。
標準化
每台機器同一零件的重複係數大是紡織機械的另一特點。以細紗機為例，每台有400錠，同時紡制400根紗線，就需要相同的鋼領、錠子等各400隻。至於針織機用針數量就更為龐大。6.6米工作幅度的高速經編機每台需要7280枚槽形織針。生產這些零件的機械廠需要根據零件批量大小設計相應的工具、夾具、模具直至專用的多工位自動工具機或專用流水線，以保證這些零件生產的高效率、高質量和低成本。紡織機械零件的複雜性還表現在種類上，因為加工對象不同，需要按棉、麻、毛、絲、化纖等不同原料設計製造不同種類的零件。例如毛紡細紗錠子就要有比棉紡錠子更大的尺寸，但結構相似。再如，因織物門幅多樣就必須有結構原理完全相同而工作幅度不同的機種。如果聽任上述零件和機台參數任意發展，就會給紡織機械廠產品設計效率、生產管理和生產成本等帶來不利的影響，而且會使紡織廠設備管理、易損零件儲備、維修和替換增加工作量，甚至造成工廠管理的紊亂。標準化的目的就是在滿足不同工藝要求的原則下以儘量簡化的、數值間距分布恰當的主要技術參數作為一組不同容量的機器的設計依據。如細紗機按錠距、織機和印染機按工作幅度、針織機按針筒直徑，各自形成系列化設計。
系列化
在按系列化設計的一組機器中有一部分與機器系列參數無關的零件或部件，可以在一定範圍內適用於本系列的各機，如細紗機車頭部分、升降部分的零部件等。另外，某些零部件在不同的機種上發揮同樣的機能，如印染機的導布輥、軋輥等。這些零部件稱作通用件或通用裝置，在印染機中還進一步發展成通用單元機。
在機械產品設計中，除儘量採用通用件、通用裝置、通用單元機之外，人們還有意識地將結構布局作適當修正，儘可能多地貫徹通用化原則。紡織機械的標準化、系列化、通用化已開始跨出國與國之間的界限而走向國際化，如牽伸機構零部件和織針、針布等，在許多國家都已採用相同的參數。
低能耗
紡織機械節約能源重點在染整設備上，因為這方面的潛力很大。例如在台時產量為1000公斤的平洗機上，利用排出溫度為98℃的廢水加熱本身所需要的新鮮進水，僅按單班計算年可節約數萬元。採用噴射染色機，可以使染浴比從普通染色機的1:20～1:30降低到 1:5～1:15，染色時間可以縮短50%。雖然機器中噴射染液需用大容量的泵而增加電耗，但總的能源還是節約的。轉移印花在70年代已套用於生產實際，它的特點是低散發、節能、少污染。採用溶劑上漿可以減少水量和能耗。
低噪聲
紡織機械在使用過程中產生的公害主要有噪聲、塵屑、有毒有害氣體和含有害物質的廢水。原因有設備因素和工藝因素兩個方面。噪聲是由空氣作為載體的一種機械振動波。紡織廠的絕大部分車間中，特別是織造車間中機械噪聲很大。在紡織機械方面能採取的措施有：罩殼內壁襯消音材料、用柔性有齒形的傳動帶取代鏈條傳動和齒輪傳動、提高運動零部件的精度和動平衡性、在高速零件與機架之間加裝消震墊圈等。但某些消聲措施也帶來消極因素，如加裝防音罩後操作維護不便。創造性地改進機械設計是減少噪聲的根本措施，例如無梭織機（見機織）的噪聲已漸接近環境保護的要求。為減少設備運轉過程中的微塵外揚，可以改進紡機設計，如提高外罩的密封性，也可以採用空調裝置吸取車間含塵空氣集中過濾，再將新鮮空氣送回車間；或採用二級濾塵設備用於清棉、梳棉、精梳等機器，將排放的含塵空氣過濾並將落棉回收，使空氣達到環境保護條例的規定。
低公害
此外，紡織機械材料組成的改變也是現代紡織機械發展的特點。鑄鐵原來是紡織機械的主要結構材料，因為它資源豐富，價格便宜，加工容易，可以鑄成複雜形狀，相對來說比較耐腐蝕，還具有良好的消震性，但是逐漸被型鋼件、焊接件、合金壓鑄件所取代，在每台機器中所占重量的百分比顯著降低。木材原來也是紡織機械的主要結構材料，由於森林砍伐過量，資源日趨短缺，逐漸被工程塑膠和輕金屬所取代，而複合工程塑膠更具有木材所沒有的優異性能，如強度高、耐腐蝕、耐水、耐氣候、耐磨耗等。優質鋼也更多地被用作傳動軸、齒輪坯、連桿、凸輪等材料。為了抗染化料的酸性腐蝕和有機物的高溫腐蝕，染整機械多採用含鉬、含鈦的鎳鉻不鏽鋼作容器、機房壁、導布輥以及其他與織物和介質接觸的零件。化纖機械更廣泛採用耐熱耐酸高級合金鋼製做噴絲板、螺桿擠壓機、計量泵以及其他與聚合物接觸的零件和高溫下在含有有機溶劑的液體中工作的零件。
新標準簡介
FZ/T 90060《紡織機械 產品圖樣及設計檔案》系列標準與原圖管系列標準的主要區別為：增加了計算機技術(CAD)和ISO9000質量管理體系對圖樣和設計檔案的要求；簡化統一了技術檔案格式和產品膽細表、匯總表格式，簡化了隸屬制產品件號編號方法；增加了“標準化審查”內容，並把它單獨作為系列標準的一部分，以明確標準化審查的和重要性。
1 FZ/T 90060.1－2005《紡織機械 產品圖樣及設計檔案 第1部分：總則》(代替FZ/t90060-1995)
本部分規定了紡織機械產品圖樣及設計檔案，包括CAD圖和設計檔案相關術語的定義、分類及簽署規則等。
本部分適用於紡織機械行業產品圖樣及設計檔案的管理。其他產品圖樣及設計檔案的管理也可參照執行。
2 FZ/T 90060.2－2005《紡織機械 產品圖樣及設計檔案 第2部分：編號》(代替FZ/T 90061-1995)
本部分規定了紡織機械產品圖樣及設計檔案編號的基本原則和要求。
本部分適用於紡織機械行業產品圖樣及設計檔案的編號，其他產品圖樣及設計檔案的編號也可參照執行。
3 FZ/T 90060.3－2005《紡織圖樣及設計檔案 第3部分：圖樣的要求》(代替FZ/T 90062－1995)
本部分規定了紡織機械產品圖樣，包括CAD圖樣的基本要求。
本部分適用於紡織機械行業產品圖樣的繪製。其他產品圖樣的繪製也可參照執行。
4 FZ/T 90060.4-2005《紡織機械 產品圖樣及設計檔案 第4部分：設計檔案的要求》 (代替FZ/T 90063-1995)
本部分規定了紡織機械設計檔案的要求及其主要內容。
本部分適用於紡織行業設計檔案的編寫。其他產品設計檔案也可參照執行。
5 FZ/T 90060.5-2005《紡織機械 產品圖樣及設計檔案 第5部分：格式》 (代替FZ/T 90063-1995、FZ/T 90064-1994)
本部分規定了紡織機械產品圖樣及設計檔案，包括CAD圖和設計檔案的格式與填寫規則。
本部分適用於紡織行業產品圖樣及設計檔案的格式。其他產品圖樣及設計檔案格式也可參照執行。
6 FZ/T 90060.6-2005《紡織機械 產品圖樣及設計檔案 第6部分：完整性》 (代替FZ/T 90065-1995)
本部分規定了紡織機械產品圖樣及設計檔案，包括CAD圖的設計檔案的完整性要求。
本部分適用於紡織機械乖品圖樣及設計檔案，包括CAD檔案的完整性要求。其他產品圖樣及設計檔案完整性也可參照執行。
7 FZ/T 90060.7-2005《紡織機械 產品圖樣及設計檔案 第7部分：更改》 (代替FZ/T 90066-1995)
本部分規定了產品圖樣及設計檔案的更改分類、更改條件、更改規則和方法、更改程式、一般更改的管理和控制等。
本部分適用於紡織機械行業生產的產品圖樣及設計檔案的更改及標註方法。其他產品圖樣及設計檔案的更改也可參照執行。
8 FZ/T 90060.8-2005《紡織機械 產品圖樣及設計檔案 第8部分：標準化審查》
本部分規定了紡織機械產品圖樣及設計檔案標準化審查的內容與要求。
本部分適用於紡織機械行業產品圖樣及設計檔案的標準化審查。其他產品圖樣及技術檔案的標準化審查也可參照執行。
9 FZ/T 90060.9-2005《紡織機械 產品圖樣及設計檔案 第9部分：管理》 (代替FZ/T 90067-1995)
本部分規定了紡織機械產品圖樣及技術檔案，包括CAD檔案的歸檔、發放、保管及管理。
本部分適用於紡織機械行業產品圖樣及技術檔案的管理。其他產品圖樣及設計檔案的管理也可參照執行。
10 FZ/T 90045-2005《紡織機械產品型號的紡制方法》 (代替FZ/T 90045-1993)
該標準給出了紡織機械產品型號紡制的指南，適用於紡織機械產品型號的編制，不適用於紡織機械專用電動機、電氣產品、專用部件及紡織器材等產品型號的編制。
該標準對1993版標準進行了大幅度修改，主要差異如下：
將原標準的適用範圍從“適用於部管以及省、直轄市、自治區管的兩級管理的紡織機械產品”修改為“適用於紡織機械產品型號的編制”。將產品型號的組成由“類號、種號和順序號”改為“企業代號、類號和編號”。類號的類型由原來的1種(工藝類別和機械類別組合型)擴充為3種(工藝類別型、機械類別型、工藝類別和機械類別組合型)；“編號”的具體一含義由企業根據需要自行確定。刪除了93版標準中所有關於型號管理方面的內容，在型號的組成上考慮了企業和產品發展的需要，給企業預留了較大的發展空間，其目的是為企業提供一個編制紡機產品型號的指導性檔案，使用者可從標準中選擇適用的型號編制方法，並自行編制和管理產品型號。
