甄選紡紗器材專件的思考

路紅星

(河南省輝紡紡織有限公司，河南 輝縣 453600)

甄選紡紗器材專件的思考

路紅星

(河南省輝紡紡織有限公司，河南 輝縣 453600)

為了提高紡紗器材、專件的使用效果，分析牽伸用膠輥、集聚管和鋼領的使用問題，提出膠輥性能指標應綜合考評，并向提高握持力方向發(fā)展；分析網(wǎng)格圈回轉受力，提出集聚紡紗用集聚管的設計要求；探討鋼領使用中出現(xiàn)焊結點、不同潤滑形式的問題。指出：甄選、設計紡紗器材、專件應科學、嚴謹；制造和使用需提高認知，加強相關基礎理論的研究，建立正確系統(tǒng)的工作方法。

紡紗；器材；專件；甄選；牽伸膠輥；握持力；集聚管；網(wǎng)格圈；鋼領；鋼絲圈

面對紡織行業(yè)市場競爭激烈，企業(yè)生存壓力巨大的經(jīng)濟下行態(tài)勢，紡紗廠只有在提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品附加值方面不斷努力，才能得到持續(xù)發(fā)展。紡紗器材特別是關鍵紡紗器材，對提升成紗產(chǎn)量和質量至關重要，用先進的理念設計器材，科學的甄別、優(yōu)選器材是提升紡紗質量的基礎。筆者重點論述膠輥、集聚管和鋼領這3種紡紗專用基礎件的設計和甄選。

1 牽伸膠輥

甄選紡紗用牽伸膠管，須綜合考評膠管的各項物理參數(shù)，硬度只能作為評價膠管性能的一個方面。

1.1 低硬度膠管的優(yōu)點及使用誤區(qū)

用低硬度膠管制作的牽伸膠輥，搖架加壓后能產(chǎn)生較長的握持弧，使握持力作用點后移，縮小纖維變速點的變異區(qū)間，從而減小移距偏差，達到改善成紗條干的目的。在國內紡紗廠，一方面推崇使用低硬度膠輥，另一方面卻采用高濃度、大劑量地化學涂料對其表面進行處理，使得膠輥表面發(fā)硬光滑，硬度增大，從而無法充分發(fā)揮低硬度膠輥可獲得較長握持弧的優(yōu)勢。

1.2 牽伸工藝進步需優(yōu)先提高握持力

膠輥改善成紗條干性能應統(tǒng)一到整個牽伸工藝中，如采用小鉗口、緊隔距、加長上銷、高拱弧短平臺下銷、握持力作用點后移等，除減小牽伸倍數(shù)、改善條干的措施以外，其最終結果都必然會使牽伸力增大，而只有握持力大于牽伸力時，牽伸才能正常進行，因此，牽伸工藝的進步要求優(yōu)先提高握持力。提高握持力有以下優(yōu)點。

a) 為工藝進步提供可能，如可增大粗紗捻度、避免意外牽伸；

b) 確保正常牽伸，減少臨界疵點；

c) 減少非正常牽伸導致的斷頭，生活好做，降低勞動強度。

握持力F的計算公式如下：

(1)

式中：

μ1——紗條與膠輥的摩擦因數(shù)；

μ2——紗條與羅拉的摩擦因數(shù)；

L——鉗口握持紗條的橫向寬度；

B——膠輥長度；

Q——膠輥壓力；

T——鉗口握持紗條的縱向寬度；

A——牽伸握持紗條部分的斷面積；

C——膠管彈性因數(shù)；

K——修正因數(shù)。

從公式(1)可以看出，提高膠輥握持力必須合理增大表面摩擦因數(shù)μ1和彈性因數(shù)C。

目前，由于生產(chǎn)工藝限制，國內紡橡產(chǎn)品的彈性和耐磨性等仍不能擺脫與硬度的關聯(lián)而單獨改善。國外技術水平先進的紡橡廠，提供邵爾A硬度為66度以下的膠管產(chǎn)品非常謹慎；其邵爾A硬度為66度和67度的產(chǎn)品一般優(yōu)先使用在精梳分離膠輥上。制作加壓較大，而對成紗條干影響明顯的細紗牽伸膠輥，多使用邵爾A硬度為68度或70度，彈性等極佳的膠管。

牽伸膠輥的主要作用是提供大而穩(wěn)定的握持力，為紡紗工藝進步提供可能。要求成紗質量穩(wěn)定，則膠輥性能必須良好、穩(wěn)定。表1是某知名品牌不同硬度膠管物理性能及穩(wěn)定性對比[1]。

表1 不同硬度膠管物理性能及穩(wěn)定性對比

材料邵爾A硬度/度彈性防繞花性耐磨性耐機械載荷性防變形性HA66T66極佳很好很好一般好HA65S67極佳極佳好很好很好HA65A68極佳極佳極佳很好極佳HA70T70極佳極佳極佳極佳好HA80OE74好極佳極佳極佳很好HA65D80很好未測試好好極佳 注：性能從高到低依次為極佳、很好、好、一般。

1.3 上車試紡是甄選膠輥的關鍵步驟

上車試紡是甄選膠輥的最后一步，也是關鍵的一步，甄選應科學、嚴謹且必須在同等條件下進行。因為表面采用光照處理和化學涂料處理，或經(jīng)不同配比涂料處理，或未走熟和走熟期的膠輥間的性能無可比性，所以，除同錠、同粗紗外，應采用相同表面處理方法、相同使用時長的膠輥進行甄選。

1.4 提高認識，正確使用膠輥

盡管國內紡橡產(chǎn)品制造技術與國外的差距越來越小，但優(yōu)質的紡橡產(chǎn)品仍需配備優(yōu)良的使用工藝。國內紡橡廠或輔機廠應在充分理解牽伸原理、紡紗工藝的基礎上，為紡紗廠提供先進系統(tǒng)的服務。

提高膠輥的握持能力可提高成紗質量和附加值，而國內膠管制造廠向紡紗廠提供的服務卻非常有限。膠輥握持力與其表面摩擦因數(shù)μ1有關。目前，紡紗廠膠輥表面大多沿用傳統(tǒng)的化學涂料處理方法，減小了膠輥的摩擦因數(shù)，阻礙了牽伸膠輥握持力的提高，這需要膠輥制造廠和紡織專家多做科學的引導。同時，紡紗廠應提高膠輥防繞、防靜電和防損傷等方面的認識，加強管理以改善膠輥運行環(huán)境[2-3]。在使用低硬度高彈性的膠管時，科學合理地進行紫外線光照處理，使膠輥表面光滑、致密，既保留了膠層軟、彈的特點使膠輥真正免涂料處理，又提高了膠輥的握持力，最終改善成紗條干，提高成紗質量。

2 集聚紡紗用集聚管

集聚紡紗是提高紗線附加值的一種新型紡紗方式，目前以四羅拉式應用比較廣泛。

集聚紡紗裝置改進的目標是確保有益集聚，避免有害集聚，穩(wěn)定地提高紡紗質量。其機理是在環(huán)錠紡細紗機牽伸膠輥前加裝集聚裝置，將通過集聚區(qū)的邊緣浮游纖維集聚到紗體內，使紗線毛羽明顯減少。同時，使纖維束寬度縮小，加捻三角區(qū)減小，斷頭減少，紗線強力增大。

集聚到紗體內的邊緣浮游纖維，在加捻前應與紗體內的纖維平行且伸直，這就要求邊緣浮游纖維的集聚方向是垂直于紗體的，稱為橫向集聚?？陀^上還存在一種與設計不一致的集聚情況出現(xiàn)，即縱向集聚?？v向集聚多在小羅拉齒輪缺齒或網(wǎng)格圈回轉不靈活時出現(xiàn)，表現(xiàn)明顯且易形成疪紗，俗稱珍珠紗；其中，小羅拉齒輪缺齒形成的疵紗，珍珠狀棉球分布較勻；網(wǎng)格圈回轉不靈活形成的疵紗，則反之。小羅拉齒輪問題比較簡單，在此重點討論集聚管設計及其它因素對網(wǎng)格圈回轉的影響。

網(wǎng)格圈回轉不靈活會增大疵紗率，同時使須條輸出速度降低，加捻區(qū)張力增大，易出現(xiàn)斷頭，因此，應先避免設計缺陷導致的網(wǎng)格圈回轉不靈活。

網(wǎng)格圈運動受力分析如圖1所示。

圖1中，網(wǎng)格圈以張力彈簧提供的張緊力F0套在異形管上。工作狀態(tài)下，由于阻捻膠輥和小羅拉的共同作用，網(wǎng)格圈與羅拉接觸的一邊拉力由F0增大到F1，成為緊邊；另一邊則由F0下降到F2，成為松邊；故，傳遞網(wǎng)格圈的動力F的計算公式如下：

F=F1-F2

(2)

若網(wǎng)格圈長度不變，增量F1-F0等于減量F0-F2，由力平衡關系可得：

2F0=F1+F2

(3)

F1/F2=exp(θ)

(4)

式中：

θ——網(wǎng)格圈與羅拉包角；

由上述公式可導出：

F=2F0[exp(θ)-1]/[exp(θ)+1]

(5)

由公式(5)可以看出，影響網(wǎng)格圈轉動的因素有張緊力F0、包角θ和當量摩擦因數(shù)[4]。

依據(jù)上述原理，集聚管設計應做到以下幾方面：

a) 阻捻膠輥加壓正常；

b) 蓋板表面及其它接觸網(wǎng)格圈的部分盡量光滑，減小摩擦；

c) 集聚管后部曲率設計更合理；

d) 張力彈簧長度及倔強系數(shù)不宜過大，在張緊網(wǎng)格圈的前提下，張力宜偏小掌握；

e) 網(wǎng)格圈下方易集棉的問題應予以重視，且網(wǎng)格圈在集聚管下部能否在接近封閉的情況下運行，設計時應進行論證。

此外，在集聚管應用方面應做到以下幾點：

a) 充分論證、驗證集聚效果時，依據(jù)上述原理選擇有害集聚產(chǎn)生概率小、設計合理的集聚管；

b) 盡量避免同車間使用多個廠家制造的集聚管，對網(wǎng)格圈進行嚴格管理，不使用小于設計周長的網(wǎng)格圈；

c) 做好清潔工作，定期下車清理集聚管結合件，避免網(wǎng)格圈下短絨集聚，影響網(wǎng)格圈張力。

3 鋼領

鋼領的制造水平，影響錠速和生產(chǎn)效率。適應高速且平穩(wěn)、耐用的鋼領，須同時具備多個條件，如：材質要好，內跑道承載的壓強不小于航空軸承[4]，表面處理得當；內跑道支撐鋼絲圈的反作用力方向是不斷變化的，截面幾何形狀設計合理等[5]。

3.1 使用中存在的問題

a) 使用行星式拋光機回磨鋼領，使用一段時間后內跑道上會出現(xiàn)可以觸摸到的焊結點；

b) 一款仿日本金井公司的含油自潤滑鋼領性價比較高，曾是國內紡機廠的標配專件，但其耐磨性和抗氧化性能不佳而未能進一步發(fā)展。

目前，雖然國內紡紗自潤滑鋼領型號規(guī)格繁多，但性能并不完全令人滿意；在細紗車間，值車工手背抹的白色潤滑脂，即為拎頭沉時涂抹鋼領內跑道用。

3.2 防焊結措施

鋼領上的焊結點嚴重影響鋼絲圈的運行狀態(tài)，并增加毛羽；還引發(fā)鋼絲圈運行速度突變、紡紗張力變大而斷頭。鋼領內跑道上的焊結點無法在鋼領拋光機里消除，回磨的實際作用也不是為去除焊結點，更不是為修復跑道，而僅是去除鋼領表面的附著物、氧化物；回磨后鋼領跑道上無附著物則鋼領檢驗員手感良好，也使得焊結點等缺陷能被更準確地觸摸到，從而更容易將焊結嚴重、影響鋼絲圈平穩(wěn)回轉的鋼領剔出。回磨過的鋼領須進行抹油防銹處理以利于潤滑，防焊結應該是鋼領研發(fā)的重要課題。

防焊結應從以下方面著手：

a) 使用高熔點金屬材料制造或鍍層；

b) 改善鋼絲圈的散熱性能；

c) 提高跑道硬度和表面粗糙度；

d) 鋼絲圈應在良好的潤滑條件下運行。

3.3 鋼領與鋼絲圈間潤滑探討

3.3.1 非脂類自潤滑鋼領的潤滑效果

鋼領和鋼絲圈不是現(xiàn)有非脂類自潤滑材料應用的理想摩擦副，其在鋼領上的應用效果并未達到預期效果；這是因為非脂類自潤滑材料含量過高時導致材料表面硬度過低，且該類自潤滑材料發(fā)揮作用通常要有一個研磨、填充的過程，這就要求基體有合理的表面粗糙度，以便于被研細的材料在基體表面填充。此外，應用非脂類自潤滑材料的摩擦副最好是在相對密封的環(huán)境下工作；但鋼領跑道表面極度光潔、摩擦面又是開放的，不具備充分發(fā)揮非脂類自潤滑材料優(yōu)異性能的良好條件。

3.3.2 油脂類潤滑的持久性與耐磨性兼容

油脂類潤滑，通常是指含油自潤滑：鋼領熱脹時潤滑脂溢出，冷縮時潤滑脂回滲。伴隨鋼領、鋼絲圈間的摩擦和鋼絲圈的更換，潤滑脂必然存在損耗，久之則影響潤滑效果。希望鋼領制造廠考慮在鋼領合適部位增加一個油腔，用于儲存潤滑脂，以實現(xiàn)持久潤滑。

金屬摩擦副在無潤滑劑參與的情況下是無法工作的。含油自潤滑形式的鋼領在制造時需采用粉末

冶金工藝，而該工藝掣肘了鋼領表面粗糙度和硬度的改善，在性能兼容方面，還須進一步研究和發(fā)展。

4 結語

紡紗器材、專件的質量和性能，對紡紗產(chǎn)品質量、成本、生產(chǎn)效率和勞動強度有重要影響。在其生產(chǎn)和使用中應重視其地位和作用，要提高認知：一方面制造方和使用方都應深入紡紗一線，在生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)紡織器材、專件的不足；另一方面，應深入研究相關基礎理論，借鑒國外同行先進經(jīng)驗以不斷改進。

紡織用器材專件甄選應科學、嚴謹，這是紡紗廠提高質量，增加產(chǎn)量的保障。

[1] 新疆英聯(lián)貝克機械設備有限公司.英聯(lián)貝克公司產(chǎn)品宣傳冊[Z].

[2] 路紅星.紡紗膠輥走熟機理的探討[J].紡織器材,2012,39(6)：32-34.

[3] 路紅星.紡紗膠輥磨傷探析[J].紡織器材, 2012,39(2)：29-31.

[4] 李晶,王璐.細紗膠圈結構對成紗質量的影響[J].紡織器材,2012,39(1):12-14.

[5] 荊越.關鍵紡紗器材[M].北京：中國紡織出版社，1997.

Pondering over the Selection of Spinning Accessories and Parts

LU Hongxing

(Henan Huifang Textile Co.,Ltd.,Huixian 453600,China)

To improve the application effect of the spinning accessories and parts,analysis is done to problems with drafting cots,compact tubes and rings.It is suggested that comprehensive evaluation be done to the performance of the cots with increase of the holding force as the orientation.Analysis is done to the roatary force of the lattice apron with the design requirement of the ccompact tubes.Probing is done into the welding points and the lubrication mode.It concludes that selection and design of the textile accessories and parts must be reasonable and serious.Manufacturing and application need cognitive power for strengthened research of basic theory while correction and systematic methods are also needed.

spinning;accessories;parts;selection;drafting cots;holding force;compact tube;lattice apron;ring;traveler

2016-05-20

路紅星(1976—)，男，河南輝縣人，主要從事膠輥、膠圈應用方面的研究。

時間：2016-10-08 16:33

TS103.82

B

1001-9634(2016)06-0049-03

http://www.cnki.net/kcms/detail/61.1131.TS.

20161008.1633.056.html