高速卷繞頭是化纖紡絲設(shè)備中的關(guān)鍵設(shè)備，技術(shù)涉及機(jī)械、氣動控制、電氣控制、控制軟件等多個學(xué)科，其投資占紡絲設(shè)備總投資的50％～60％。我國化纖生產(chǎn)所用高速卷繞頭長期以來主要依賴進(jìn)口，形成了化纖業(yè)投資大、生產(chǎn)成本高、產(chǎn)品缺乏國際競爭力的局面，制約了化纖工業(yè)的發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步。

    中國紡織科學(xué)研究院機(jī)械廠為了填補(bǔ)國內(nèi)在該領(lǐng)域的空白，積極為開發(fā)高速卷繞頭打基礎(chǔ)。1996年以來，由單純機(jī)械加工、引進(jìn)工藝工程轉(zhuǎn)型為化纖工程公司。6年來，研制的民用長絲POY、FDY、HOY絲生產(chǎn)用BWA860 T、BWA 860B、BWA1260T、BWA 1260B、BW 435、BW 635、BW 835、BW 1235等全自動、半自動型高速卷繞頭，工業(yè)用絲BWA 240全自動型高速卷繞頭等新產(chǎn)品均已成功推向市場，性能指標(biāo)達(dá)到了國外同類產(chǎn)品水平，已規(guī)模化在化纖企業(yè)FDY、POY生產(chǎn)線上運(yùn)行。

    高速紡絲設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，標(biāo)志著我國化纖機(jī)械國產(chǎn)化水平達(dá)到了新的高度，加快了化纖企業(yè)設(shè)備更新的步伐。同時，中國紡織科學(xué)研究院機(jī)械廠亦由此迅速積累了大批量、高精度、高可靠性生產(chǎn)高速卷繞頭的寶貴經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計開發(fā)能力、生產(chǎn)工藝水平、制造加

工質(zhì)量、管理控制水平等都有了質(zhì)的飛躍，在各地化纖設(shè)備工程領(lǐng)域新的競爭格局下確立了自己的優(yōu)勢地位，被國外同行譽(yù)為世界三大卷繞頭生產(chǎn)企業(yè)之一。

    一、研制開發(fā)的高速卷繞頭及解決的關(guān)鍵技術(shù)

    1．BW系列半自動高速卷繞頭

    BW635型高速卷繞頭，紡絲速度：3500 m/min，簡管夾頭長度：920mm，卷繞絲餅數(shù)：4、6、8、12，較大卷裝直徑φ410mm。BW 635型卷繞頭結(jié)構(gòu)上采用了高速、大卷裝、多絲餅、系列化等技術(shù)，具有優(yōu)良的性價比。卷繞頭筒管夾頭長度由過去引進(jìn)設(shè)備的600mm增加至920mm，卷繞絲餅數(shù)從4頭提高到6頭、8頭、12頭，單紡位成品絲產(chǎn)量提高50％-好品質(zhì)％。

    已向市場推出的經(jīng)濟(jì)型POY紡絲設(shè)備，采用BW系列半自動型高速卷繞頭，國產(chǎn)化率達(dá)到95％以上。BW645、BW 835T、BW 1235T、BW 860T、BW 1260T等高速半自動型卷繞頭，對紡絲速度、筒管夾頭長度、卷繞絲餅數(shù)、驅(qū)動方式、控制方式等都進(jìn)行了創(chuàng)新，形成了引導(dǎo)化纖企業(yè)需求的系列化產(chǎn)品。至2002年5月，共向市場推出了全國產(chǎn)POY紡絲成套設(shè)備2600位，配置高速卷繞頭5500臺，創(chuàng)銷售額9.1億元人民幣。

    2001年5月，開發(fā)研制的BW635型高速卷繞頭通過了由中國紡織機(jī)械器材工業(yè)協(xié)會組織的科學(xué)技術(shù)成果鑒定。鑒定委員會意見：BW 635型高速卷繞頭先進(jìn)適用，符合國情，有較強(qiáng)的市場競爭能力，可以有效替代進(jìn)口。鑒定委員會認(rèn)為BW 635型高速卷繞頭技術(shù)經(jīng)濟(jì)整體水平屬國內(nèi)優(yōu)先，并達(dá)到國外同類產(chǎn)品的先進(jìn)水平。

    2．BWA系列全自動換筒高速卷繞頭

    BWA860B、BWA 1260B撥叉式，BWA 860T、BWA 1260T兔子頭式系列高速全自動卷繞頭，紡絲速度：3000～6500 In／min，筒管夾頭長度：1200～1440mm，卷繞絲餅數(shù)：8、10、12、16，較大卷繞直徑φ 425 mm，橫動系統(tǒng)有撥叉式和橫動凸輪式兩種，切換成功率≥98％，振動值≤30 mm／s，滿卷率95％。

    BWA240型全自動換筒工業(yè)用絲卷繞頭，紡絲速度：4000m/min，筒管夾頭長度：600mm，卷繞絲餅數(shù)：2，較大卷裝直徑φ300mm，橫動系統(tǒng)兔子頭式。

    BWA系列的控制系統(tǒng)采用計算機(jī)控制，以保持卷繞張力的恒定，紡絲過程具有人工智能系統(tǒng)的特點(diǎn)，紡絲切換過程全自動化，無廢絲。

    中紡院機(jī)械廠已生產(chǎn)了約500臺全自動換筒高速卷繞頭。至2002年5月，共生產(chǎn)全自動、半自動型高速卷繞頭6000臺，有效降低了中國化纖工業(yè)的投資成本。

    3．解決的關(guān)鍵技術(shù)

    （1）機(jī)械部分的關(guān)鍵技術(shù)：高速旋轉(zhuǎn)件（18000～20000m/min）的研究制造，包括筒管夾頭部件，壓絲輥部件，橫動部件，旋轉(zhuǎn)部件，機(jī)架部件，自動生頭、切換、打尾部件等。

    （2）氣動系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)：特種氣動閥體研制，剎車、松筒、推離等動作間的邏輯控制。

    （3）電氣部分的關(guān)鍵技術(shù)：卡盤軸高速、精密控制，橫動部分控制，卷繞頭智能化控制，卷繞頭與紡絲、牽伸的DCS控制系統(tǒng)。

    （4）設(shè)計和建立了中國較強(qiáng)條達(dá)到世界先進(jìn)水平的年產(chǎn)2000臺全自動高速卷繞頭的精加工和總裝配生產(chǎn)線。生產(chǎn)線配置了德國、日本、美國、意大利等地區(qū)較先進(jìn)的計算機(jī)控制加工中心、數(shù)控車床、磨床、動平衡機(jī)、三坐標(biāo)測量儀等設(shè)備進(jìn)行加工制造。