噴氣織機作為一種織造（織布）設備，依靠氣流完成引緯，從設計伊始就具備高速、高效的特點(diǎn)，經(jīng)過(guò)近60年的發(fā)展，日趨完善。是有梭布機、老式劍桿織機最有效的替代者，這在業(yè)界已形成共識。在所有織造設備中，噴氣織機的自動(dòng)化、智能化、產(chǎn)能效率均是最高的，符合國家紡織產(chǎn)業(yè)升級換代向工業(yè)4.0智能制造邁進(jìn)的引導政策。屬于政府優(yōu)先支持和發(fā)展的紡織機械產(chǎn)品。
1.前言
    國產(chǎn)噴氣織機經(jīng)過(guò)三十多年的艱苦發(fā)展，在國內的市場(chǎng)份額從小到忽略不計增長(cháng)到目前占據半壁江山的局面，取得了長(cháng)遠的進(jìn)步。這是幾代紡織人為追求強國夢(mèng)想艱苦奮斗、自強不息的結果。
    在看到進(jìn)步的同時(shí)，我們更應該清楚地意識到不足：雖然局部有創(chuàng )新，但國產(chǎn)織機的基本結構還處在仿制日系產(chǎn)品階段，自主創(chuàng )新能力較差，缺乏核心技術(shù)；同質(zhì)化、低水平競爭嚴重，企業(yè)盈利能力差，研發(fā)投入不足；而在機械、結構件領(lǐng)域，各專(zhuān)件的配套廠(chǎng)家整體質(zhì)量控制意識不強， 距離做精做細的要求還有很長(cháng)路要走。我們也不能否認前期國內市場(chǎng)需求的單一性，使得國產(chǎn)織機性能較簡(jiǎn)單，電控整體水平不高，而隨著(zhù)國際貿易的興起，新興的紡織區域、企業(yè)面對國際客戶(hù)需要更為精準、高端、高效的織機解決方案。
2.研發(fā)背景
    CA082八色噴氣織機是陜西長(cháng)嶺精銳紡機根據多年的技術(shù)革新和經(jīng)驗積累，開(kāi)發(fā)出的高效高集成化的噴氣織機產(chǎn)品，是國內首家實(shí)現八色引緯織造的噴氣織機。它的研制成功，改變了多色織造行業(yè)進(jìn)口機器一統天下的局面。該織機主要針對國內高檔色織織機市場(chǎng)，具有完全獨立知識產(chǎn)權，更適合國內織造環(huán)境，并已為用戶(hù)裝備使用。
    CA082八色噴氣織機是在六噴機型基礎上研制出來(lái)的產(chǎn)品，配備我公司自主研制的新一代PZK608電控系統。該系統按織機功能重新劃分單元、優(yōu)化設計，確保了控制的可靠性和準確性。雖然在織造原理上沒(méi)有本質(zhì)的區別，但相對于四噴到六噴，要實(shí)現六噴到八噴的技術(shù)難度和織造難度就要大得多。它不僅僅是一個(gè)數量的疊加，在有限的空間內要確保完成由紗線(xiàn)到布匹的完美蛻變，在蛻變和轉化間，大與小的差異顯而易見(jiàn)，數量繁多的龐大儲緯器面對的是小小的噴嘴，密密麻麻排列的噴嘴面對的是更為細微、精準的唯一的織口，在對紗線(xiàn)的控制中，長(cháng)嶺人保證從機械結構到電氣控制全新設計，以適應多噴織造環(huán)境。為市場(chǎng)、為中國紡織業(yè)做了新的的嘗試與創(chuàng )新：八噴緯紗織造，八噴一拖二電磁閥精準控制，八噴探緯分類(lèi)探測，八噴氣路排列設計，八噴噴嘴安裝設計等等。
3.織機特點(diǎn)
    噴氣織機作為一個(gè)需要機械和電氣嚴密配合的精密機械，任何一部分的缺陷都會(huì )對織造環(huán)節形成不利的影響。因此我們在多色（八色）噴氣織機的設計初始就是從機械和電氣兩方面著(zhù)手，注重織造流程的每個(gè)環(huán)節，確?？棛C運行的可靠、穩定。
3.1機械設計
    在多噴織機機械設計領(lǐng)域，其難點(diǎn)之一就是氣路設計。隨著(zhù)數量增加下的空間局限性，必須通過(guò)對噴嘴結構、噴嘴安裝位置、噴嘴安裝角度、氣路排列等進(jìn)行嚴密的設計、控制，從而從結構上保證引緯氣流的順暢以及引緯環(huán)節的高效。全新的八噴主噴嘴（專(zhuān)利號：CN201620260114.4）、輔噴嘴結構及角度、流速設計確保對緯向紗線(xiàn)的廣泛適應性及可靠的引緯成功率。引緯器件的設計和選用件主要指固定主噴嘴和擺動(dòng)主噴嘴。相對于微小的氣流以及紗線(xiàn)，噴嘴安裝角度、位置細微的差別對引緯的影響將會(huì )是巨大的，這是真實(shí)意義上的“差之毫厘，謬以千里”。
    相比六噴及以下數量配置的主噴嘴，它的體積增大了許多，但由于引緯空間和剪刀剪紗位置的相對固定和有限空間，對每一路噴嘴的空間布局和噴射角度要求更加嚴格和精確。八噴噴嘴是經(jīng)過(guò)多次失敗和現場(chǎng)分析后重新設計的結構形式，可以看到它的各路噴嘴布局并不是對稱(chēng)的，每一個(gè)噴嘴角度都是經(jīng)過(guò)嚴密分析和精確計算得到的，目的就是為了兼顧每一路噴射角度，使之都能達到高效接力引緯的效果。在后期織機的裝配、安裝中也是嚴格考核的項目。
    而隨著(zhù)噴嘴數目增加，機械設計中的其它部分也需要做出相應的調整。包括八色引緯供紗架的設計。供紗架的設計應考慮占地面積和擋車(chē)工操作方便性，根據選色供紗架的實(shí)際使用情況，八色引緯供紗架可選用兩套四色組合使用。在儲緯器采用IRO蠕動(dòng)式儲緯系統的情況下，儲緯架可采用我公司目前生產(chǎn)的IRO儲緯架，并增加儲緯器的防氣圈裝置。
3.2電氣控制
    電氣控制作為多噴（八色）織機的動(dòng)力、主動(dòng)部分，其合理、可靠、穩定的設計是織機織造過(guò)程、織物風(fēng)格的關(guān)鍵。而此次八噴織機的電控設計主要著(zhù)手于引緯、探緯、花色編輯、人機界面幾方面的設計應用。引緯系統采用全新八色智能引緯算法設計，依托強大的FPGA硬件資源，智能計算每緯的引緯接力角度及合理的引緯完成區間，精準控制高頻電磁閥的開(kāi)閉時(shí)間，提供織機所需的各種定時(shí)信號，實(shí)現定交換/自由交換的緯紗選擇。通過(guò)PID算法實(shí)現主噴嘴、輔助主噴嘴、與輔噴嘴電磁閥的順序開(kāi)啟控制、擋紗銷(xiāo)的開(kāi)閉定時(shí)控制及自動(dòng)角度調整，在一定的氣壓波動(dòng)范圍內提高引緯成功率和降低耗氣量，從而實(shí)現高效引緯、低氣流損耗，從而確保電氣控制的高效節能。
    八噴探緯即針對八噴織物紗線(xiàn)種類(lèi)、顏色的多樣性，將之前的所有緯向紗線(xiàn)參數統一設定，從而統一識別、測試的狀態(tài)改為分類(lèi)探測。意味著(zhù)針對不同顏色、支數、材料的紗線(xiàn)，需要考慮到紗線(xiàn)自身條件形成的不同反射率、環(huán)境光源以及不同鋼筘背景、鋼筘振動(dòng)的探緯環(huán)境，通過(guò)現場(chǎng)實(shí)時(shí)測試從而提供不同的探緯基準回報，為用戶(hù)調整探緯機構提供數字依據，甚至于對于特殊需求的織物還可以間歇性關(guān)閉探緯裝置，可實(shí)現諸如簾子布風(fēng)格織物的織造，使探緯機構從現實(shí)意義上實(shí)現數字化分類(lèi)調節。而探緯機構八色分類(lèi)處理的結果就避免了色織行業(yè)因紗線(xiàn)顏色豐富、種類(lèi)繁多導致的探緯失誤率、織機誤停，從而影響織機運行效率以及布面質(zhì)量的現狀。
    全新數字化的緯向花色品種編輯系統，簡(jiǎn)單清晰，配合嵌套式的精簡(jiǎn)數據處理，存儲算法設計，使得工藝單向織造過(guò)程轉化的最簡(jiǎn)化，從而最大意義上的實(shí)現了復雜緯向花色的編輯、織造。支持超過(guò)60000步花色及四種緯密的實(shí)時(shí)切換。擁有獨立知識產(chǎn)權的多任務(wù)實(shí)時(shí)操作系統確保八噴花色在織造切換過(guò)程中的可靠性以及系統的穩定性?；贑AN總線(xiàn)、以太網(wǎng)絡(luò )的全雙工織機聯(lián)網(wǎng)監控系統，抗干擾性強，且用線(xiàn)量少，場(chǎng)地適應性強，屬于國內首創(chuàng )。該系統可提供織機現場(chǎng)實(shí)時(shí)狀態(tài)監控、歷史報表統計、數據存儲、分析等功能，可為企業(yè)相關(guān)行業(yè)如：保全、工藝、人力資源等人員提供便利、可靠的數據信息，實(shí)現了遠程管理，符合現代紡織企業(yè)物流網(wǎng)信息化建設的初步構建。
    通過(guò)此次在八噴織機上的改進(jìn)和試驗， CA082八色噴氣織機單臺耗氣量可節省20%，色織品種適用面更為廣闊，符合現代紡織企業(yè)基于環(huán)保、高效的發(fā)展要求。下圖是八噴織機織造的剪花布樣布展示。上面為剪花布的正面，下圖為反織展示的剪花布反面。
4.結束語(yǔ)
    目前，國際先進(jìn)的噴氣織機電氣控制系統在朝著(zhù)高速、節能、智能化、品種多樣化的方向發(fā)展。CA082八色噴氣織機是我公司在自主開(kāi)發(fā)的新一代噴氣織機產(chǎn)品，在目前國內自主設計的無(wú)梭織機屬于領(lǐng)先水平。它的研制順應發(fā)展潮流，對提升我公司織機技術(shù)水平，增強市場(chǎng)競爭力具有巨大的作用。而國產(chǎn)八噴織機的投入使用，打破進(jìn)口織機多色織造一統天下局面的同時(shí)，更為重要的是大大降低了國內紡織企業(yè)在多色織造領(lǐng)域的設備采購、維修費用，從而降低織物成本，提升織物檔次，提高了國產(chǎn)織物在國際市場(chǎng)的競爭優(yōu)勢，滿(mǎn)足用戶(hù)出口創(chuàng )匯的需求。是國產(chǎn)色織市場(chǎng)設備采購的大方向。