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中国纺织科学研究院机械厂开发成功高速卷绕头
高速卷绕头是化纤纺丝设备中的关键设备，技术涉及机械、气动控制、电气控制、控制软件等多个学科，其投资占纺丝设备总投资的50％～60％。我国化纤生产所用高速卷绕头长期以来主要依赖进口，形成了化纤业投资大、生产成本高、产品缺乏国际竞争力的局面，制约了化纤工业的发展和技术进步。

中国纺织科学研究院机械厂为了填补国内在该领域的空白，积极为开发高速卷绕头打基础。1996年以来，由单纯机械加工、引进工艺工程转型为化纤工程公司。6年来，研制的民用长丝POY、FDY、HOY丝生产用BWA 860 T、BWA 860B、BWA1260T、BWA 1260B、BW 435、BW 635、BW 835、BW 1235等全自动、半自动型高速卷绕头，工业用丝BWA 240全自动型高速卷绕头等新产品均已成功推向市场，性能指标达到了国外同类产品水平，已规模化在化纤企业FDY、POY生

产线上运行。

高速纺丝设备的关键技术实现国产化，标志着我国化纤机械国产化水平达到了新的高度，加快了化纤企业设备更新的步伐。同时，中国纺织科学研究院机械厂亦由此迅速积累了大批量、高精度、高可靠性生产高速卷绕头的宝贵经验，设计开发能力、生产工艺水平、制造加

工质量、管理控制水平等都有了质的飞跃，在全球化纤设备工程领域新的竞争格局下确立了自己的优势地位，被国外同行誉为世界三大卷绕头生产企业之一。

一、研制开发的高速卷绕头及解决的关键技术

1．BW系列半自动高速卷绕头

BW 635型高速卷绕头，纺丝速度：3500 m/min，简管夹头长度：920mm，卷绕丝饼数：4、6、8、12，最大卷装直径φ410mm。BW 635型卷绕头结构上采用了高速、大卷装、多丝饼、系列化等技术，具有优良的性价比。卷绕头筒管夹头长度由过去引进设备的600mm增加至920mm，卷绕丝饼数从4头提高到6头、8头、12头，单纺位成品丝产量提高50％-100％。

已向市场推出的经济型POY纺丝设备，采用BW系列半自动型高速卷绕头，国产化率达到95％以上。BW 645、BW 835T、BW 1235T、BW 860T、BW 1260T等高速半自动型卷绕头，对纺丝速度、筒管夹头长度、卷绕丝饼数、驱动方式、控制方式等都进行了创新，形成了引导化纤企业需求的系列化产品。至2002年5月，共向市场推出了全国产POY纺丝成套设备2600位，配置高速卷绕头5500台，创销售额9.1亿元人民币。

2001年5月，开发研制的BW 635型高速卷绕头通过了由中国纺织机械器材工业协会组织的科学技术成果鉴定。鉴定委员会意见：BW 635型高速卷绕头先进适用，符合国情，有较强的市场竞争能力，可以有效替代进口。鉴定委员会认为BW 635型高速卷绕头技术经济整体水平属国内领先，并达到国外同类产品的先进水平。

2．BWA系列全自动换筒高速卷绕头

BWA 860B、BWA 1260B拨叉式，BWA 860T、BWA 1260T兔子头式系列高速全自动卷绕头，纺丝速度：3000～6500 In／min，筒管夹头长度：1200～1440mm，卷绕丝饼数：8、10、12、16，最大卷绕直径φ 425 mm，横动系统有拨叉式和横动凸轮式两种，切换成功率≥98％，振动值≤30 mm／s，满卷率95％。

BWA 240型全自动换筒工业用丝卷绕头，纺丝速度：4000m/min，筒管夹头长度：600mm，卷绕丝饼数：2，最大卷装直径φ300mm，横动系统兔子头式。

BWA系列的控制系统采用计算机控制，以保持卷绕张力的恒定，纺丝过程具有人工智能系统的特点，纺丝切换过程全自动化，无废丝。

中纺院机械厂已生产了约500台全自动换筒高速卷绕头。至2002年5月，共生产全自动、半自动型高速卷绕头6000台，有效降低了中国化纤工业的投资成本。

3．解决的关键技术

（1）机械部分的关键技术：高速旋转件（18000～20000m/min）的研究制造，包括筒管夹头部件，压丝辊部件，横动部件，旋转部件，机架部件，自动生头、切换、打尾部件等。

（2）气动系统的关键技术：特种气动阀体研制，刹车、松筒、推离等动作间的逻辑控制。

（3）电气部分的关键技术：卡盘轴高速、精密控制，横动部分控制，卷绕头智能化控制，卷绕头与纺丝、牵伸的DCS控制系统。

（4）设计和建立了中国第一条达到世界先进水平的年产2000台全自动高速卷绕头的精加工和总装配生产线。生产线配置了德国、日本、美国、意大利等国家最先进的计算机控制加工中心、数控车床、磨床、动平衡机、三坐标测量仪等设备进行加工制造。

二、16头纺全自动换筒高速卷绕头世界首创

目前，国外各家化纤设备制造商均只生产12头纺丝、牵伸、卷绕设备，16头纺设备未见报道。中国纺织科学研究院机械厂生产的首批全国产16头、8头纺全自动卷绕头和FDY纺牵联合机于2001年初被江苏无锡佳成化纤公司和浙江华明化纤公司定购。经过20多天的调试，12位16头FDY纺牵联合机运行平稳，投产成功，丝的品质良好，切换成功率96％以上。2002年1月，中国纺织机械器材工业协会和中国化学纤维工业协会与中国纺织科学研究院机械厂联合举行了“系列化全自动高速卷绕头及新品发布会”，16头纺全自动换筒高速卷绕头FDY全国产成套生产线这一新技术、新产品在会上予以特别发布，标志着我国化纤工业自主开发能力和国产化纤机械设备水平又达到了一个新的水平。

三、科技成果转化，效益显著，企业迅速成长

高速卷绕头的成功研发，使中国纺织科学研究院机械厂在竞争中实力不断壮大，拥有了国内纺丝设备名列前茅、国内高速卷绕头市场占有率90％的优异成绩。2001年，机械厂实现销售额达5亿元，全厂职工人均收入水平得到提高。

系列化全自动高速卷绕头的推出，提高了中国纺织科学研究院机械厂的市场竞争力，为进一步开拓市场，参与国际竞争打下了坚实的基础。机械厂在李开厂长的率领下，工程技术人员不断创新，得到了国际著名的化纤工程公司、制造商的肯定和重视，纷纷前来进行技术交流、洽谈合作。东南亚地区的许多化纤生产厂商对中国纺织科学研究院机械厂的纺丝设备兴趣浓厚，印度、巴基斯坦等国的客商已签订了纺丝设备购买意向书。

BW系列半自动型高速卷绕头和BWA系列全自动型高速卷绕头的大批量推向市场，打破了外国公司几十年垄断中国高速卷绕头市场的局面，拉低了卷绕头产品的市场价格，大幅度降低了化纤企业的投资和运行成本，为中国迅速成长为全球最大的化纤生产国做出了重大贡献。并将为中国成长为化纤强国继续作出贡献。

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