瑞士BERKOL 膠輥加工設(shè)備的使用體會(huì)

張志斌

（江蘇悅達(dá)棉紡有限公司，江蘇鹽城，224000）

1 膠輥加工設(shè)備的配置

我公司膠輥加工中心全部配置瑞士BERKOL 公司生產(chǎn)的全套膠輥加工設(shè)備，為棉紡各工序所有膠輥提供套制、精磨、加油、表面后處理、檢測(cè)和保養(yǎng)等全流程的優(yōu)質(zhì)服務(wù)。經(jīng)過(guò)多年的使用，積累了一些使用經(jīng)驗(yàn)。膠輥加工設(shè)備配置情況如下：BSS/ACM 型全自動(dòng)磨機(jī)（帶光照）1臺(tái)，BGSLMB 型全自動(dòng)磨機(jī)（帶光照）1 臺(tái)，BG/U型精密通用數(shù)控磨機(jī)1 臺(tái)，BERKOLIZER 型紫外線光照機(jī)1 臺(tái)，APH50-H500 型液壓套制機(jī)1 臺(tái)，PP125-H100 型 氣 壓 套 制 機(jī)2 臺(tái)，BERKOLUBE型膠輥加油機(jī)2 臺(tái)，BTTESTER 型圓柱度測(cè)量?jī)x1 臺(tái)，ZWICK/ROELL 型硬度測(cè)量?jī)x1 臺(tái)，RATester 型精密粗糙度測(cè)試儀1 臺(tái)。

2 規(guī)范的維護(hù)保養(yǎng)工作

2.1 每日維護(hù)保養(yǎng)

在除塵器停止?fàn)顟B(tài)下，將除塵器抖桿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)10 圈，清空除塵器抽屜積灰。用抹布擦拭膠輥V 形機(jī)械夾手（每天至少兩次）。用抹布擦拭膠輥磨削入口和出口的膠輥軌道。用抹布擦拭膠輥光照入口和出口的膠輥軌道。清除磨削區(qū)灰塵（每天至少三次）。清除光照區(qū)積塵。清除機(jī)架積塵。

2.2 每周維護(hù)保養(yǎng)

用軟布擦凈光柵和反射板上的灰塵。用機(jī)械油潤(rùn)滑各處的運(yùn)動(dòng)副（每周至少兩次）。用機(jī)械油潤(rùn)滑各處氣缸芯。清除砂輪端面積塵。

2.3 每月維護(hù)保養(yǎng)

清空水雜分離器。擦凈所有調(diào)整膠輥軌道開(kāi)檔的調(diào)節(jié)絲杠和鏈條，并加少量機(jī)械油潤(rùn)滑。擦凈所有調(diào)整膠輥軌道上下運(yùn)動(dòng)的同步齒形帶。擦凈滑行面，并在V 形機(jī)械夾手前后工作面加少量機(jī)械油潤(rùn)滑。打開(kāi)Y 軸防塵罩，清除V 形軌道面的積塵，在左右V 形軌道面上加極少量進(jìn)口潤(rùn)滑脂。打開(kāi)Y 軸防塵罩，清除Y 軸接近開(kāi)關(guān)積塵。擦凈紫外線光照裝置的空心傳動(dòng)軸。清除光照區(qū)排風(fēng)扇積塵。修磨砂輪（每月至少三次）。

2.4 每半年維護(hù)保養(yǎng)

在底部清除紫外線光照濾塵墊積塵。清除前后電氣柜積塵。清除除塵器濾塵布積塵。

2.5 每五年維護(hù)保養(yǎng)

建議更換PLC 控制主板內(nèi)的電池（3 V 鋰電池，型號(hào)CR2477N，必須10 min 內(nèi)完成，否則數(shù)據(jù)會(huì)丟失）。

3 關(guān)鍵的應(yīng)用技術(shù)

我公司可生產(chǎn)各種號(hào)數(shù)的集聚紡紗、高檔針織紗、混紡紗、MVS 渦流紡紗；可以生產(chǎn)竹漿纖維、大豆蛋白纖維、天然彩棉、珍珠改性纖維、牛奶纖維、漢麻纖維、萊賽爾、莫代爾、羊絨、甲殼素、Coolmax 等多種新型纖維紗線；還可以生產(chǎn)導(dǎo)濕排汗、防紫外線、防靜電環(huán)保型、功能型、休閑彈力、細(xì)號(hào)高密等多種新型功能紗線。紡制高檔產(chǎn)品，對(duì)膠輥直徑偏差、工作表面圓柱度和粗糙度等技術(shù)指標(biāo)要求十分嚴(yán)格。

3.1 溫度和相對(duì)濕度控制

為了改善瑞士BGSLMB 型全自動(dòng)磨膠輥機(jī)工作環(huán)境，確保膠輥磨削質(zhì)量，需配置一臺(tái)5 匹空調(diào)機(jī)組，膠輥加工中心溫度控制在23 ℃～26 ℃，相對(duì)濕度控制在50%～55%。

3.2 鐵芯和潤(rùn)滑油的選擇與加油量

配置瑞士BGSLMB 型全自動(dòng)磨膠輥機(jī)，為了保證膠輥磨削效率和成紗質(zhì)量，應(yīng)選擇國(guó)內(nèi)一兩家著名品牌粗紗和細(xì)紗鐵芯。如果選擇過(guò)多廠家的鐵芯，不同廠家的鐵芯外形和基本尺寸會(huì)有些差異，這會(huì)影響B(tài)GSLMB 型全自動(dòng)磨膠輥機(jī)的工作效率。

選擇德國(guó)進(jìn)口克魯伯NBU 12/300 KP 潤(rùn)滑脂，25 kg/桶，可以對(duì)20 000 套～22 000 套新細(xì)紗鐵芯進(jìn)行加油。膠輥每3 年～4 年補(bǔ)一次油，每次補(bǔ)油量為0.5 g/套。建議新鐵芯加油量［1］如下：細(xì)紗7019K 型鐵芯加油量3.8 g/套～4.2 g/套；細(xì)紗SL6819A 型鐵芯加油量4.2 g/套～4.5 g/套；粗紗HP-R11019FH 型或PK-LP1015 型鐵芯加油量4.8 g/套～5.5 g/套。過(guò)多的加油量會(huì)導(dǎo)致潤(rùn)滑脂的流失，外溢到膠輥工作表面、全自動(dòng)磨膠輥機(jī)的軌道和砂輪表面，會(huì)嚴(yán)重影響全自動(dòng)磨膠輥機(jī)的工作效率和膠輥表面磨削質(zhì)量。

3.3 有關(guān)參數(shù)的設(shè)定

通過(guò)調(diào)節(jié)膠輥夾手X軸和Y軸運(yùn)動(dòng)速度，膠輥表面磨削可以得到不同的粗糙度。X軸的進(jìn)刀速度可調(diào)范圍是7 mm/min～120 mm/min，Y軸往返速度可調(diào)范圍是50 mm/min～200 mm/min，同套膠輥的大小頭分檢設(shè)定范圍是0.05 mm～0.70 mm。建議設(shè)定值［2］：大小頭分檢設(shè)定值為0.30 mm。X軸和Y軸向運(yùn)動(dòng)速度設(shè)定見(jiàn)表1。

表1 膠輥磨削參數(shù)設(shè)定

為了得到理想的膠輥表面粗糙度，膠輥夾手的X軸和Y軸運(yùn)動(dòng)速度可微調(diào)。建議膠輥表面粗糙度Ra 值為：細(xì)紗膠輥，所紡紗公制號(hào)數(shù)≤14.6 tex，膠輥表面粗糙度Ra 值0.7 μm～1.1 μm；細(xì)紗膠輥，所紡紗公制號(hào)數(shù)≥14.6 tex，膠輥表面粗糙度Ra 值0.4 μm～0.8 μm；細(xì)紗膠輥，紡新型纖維，膠輥表面粗糙度Ra 值0.60 μm～1.0 μm；粗紗膠輥，邵爾A82 度，膠輥表面粗糙度Ra 值0.4 μm～0.7 μm；粗紗膠輥，邵爾A75 度，膠輥表面粗糙度Ra 值0.5 μm～0.8 μm。

3.4 全自動(dòng)的膠輥分檢系統(tǒng)

膠輥由機(jī)械手夾持，在接觸砂輪磨削前進(jìn)中自動(dòng)測(cè)量，測(cè)量結(jié)果在LCD 界面上自動(dòng)顯示。直徑過(guò)大或過(guò)小的膠輥、同套大小頭超過(guò)設(shè)定范圍的膠輥挑出不磨削。自動(dòng)測(cè)量在正常磨削時(shí)進(jìn)行，直徑過(guò)大或同套大小頭偏差過(guò)大的膠輥磨削后，膠輥工作表面粗糙度的均勻性很難得到保證。

3.5 砂輪的選擇

采用D200 mm×200 mm 的專用內(nèi)膽砂輪，砂輪的最小使用直徑為D150 mm，使用3 年～4年即可正常淘汰。該砂輪材質(zhì)及硬度均勻，具有良好的散熱功能，磨削過(guò)程中不出現(xiàn)掉屑現(xiàn)象。在砂輪中間留有一定的間隙，在磨削過(guò)程中，該間隙可以起到排屑和散熱的功能，并能將膠輥軸承中間殘留的磨屑吸走。

建議選擇80 粒/cm3規(guī)格的白金鋼玉進(jìn)口砂輪，大部分較大的白金鋼玉顆粒是空心的，經(jīng)過(guò)金鋼筆刀的修磨，一部分白金鋼玉顆粒在砂輪表面形成空心橢圓形磨刀，砂輪表面大大小小的空心白金鋼玉顆粒形成大大小小的空心橢圓形磨刀，呈無(wú)規(guī)律分布，形成光潔的圓柱面磨刀，膠輥表面在磨削時(shí)得到充分的研磨，也是膠輥表面得到相應(yīng)粗糙度的充分保證。這不是普通磨機(jī)的砂輪所擁有的品質(zhì)。

3.6 自動(dòng)砂輪修磨速度

不同的修磨速度，可以使砂輪圓柱面產(chǎn)生不同的粗糙度。在啟動(dòng)修磨砂輪程序時(shí)，金剛刀以一定的速度往返進(jìn)行修磨，修磨的速度可以在25 mm/min～150 mm/min 之間選擇，我公司設(shè)定砂輪修磨速度為50 mm/min，對(duì)于不同的砂輪表面粗糙度和鋒利度的均勻性，在磨削時(shí)所磨出的膠輥表面粗糙度相應(yīng)不同。

一次砂輪修磨的進(jìn)刀量以0.05 mm～0.08 mm 為宜，可以聽(tīng)到三、四次進(jìn)刀聲音。試磨膠輥時(shí)，發(fā)現(xiàn)砂輪表面粗糙度和鋒利度的均勻性不夠，可以多次小進(jìn)刀量修磨砂輪。

3.7 配備有金剛刀靠近功能

當(dāng)金剛刀修磨砂輪準(zhǔn)備返程時(shí)，還有一次進(jìn)刀量機(jī)會(huì)，該進(jìn)刀量為0.02 mm，建議設(shè)定該進(jìn)刀量為0 mm 進(jìn)行砂輪修磨，使砂輪表面更為光潔。

3.8 自動(dòng)砂輪清洗系統(tǒng)

可以設(shè)定在磨過(guò)多少套膠輥后對(duì)砂輪進(jìn)行壓縮空氣清洗，設(shè)定的范圍是50 套～500 套。建議設(shè)定為磨削100 套后進(jìn)行壓縮空氣清洗。當(dāng)?shù)竭_(dá)設(shè)定值時(shí)，帶有壓縮空氣的自動(dòng)清洗裝置會(huì)沿砂輪的橫向進(jìn)行往返清洗，同時(shí)，被清洗出的磨屑被除塵器吸走。由于砂輪每經(jīng)過(guò)一定磨削數(shù)量就進(jìn)行一次壓縮空氣清洗，所以砂輪清洗系統(tǒng)可以確保磨削過(guò)程中的砂輪表面粗糙度和鋒利度的均勻性。

3.9 自動(dòng)砂輪修磨系統(tǒng)

可以設(shè)定在磨過(guò)多少套膠輥后對(duì)砂輪進(jìn)行修磨，設(shè)定范圍是2 000 套～25 000 套。建議設(shè)定為6 000 套～8 000 套后進(jìn)行砂輪修磨，可以確保磨削過(guò)程中的砂輪表面粗糙度和鋒利度的均勻性。

3.10 磨削往復(fù)次數(shù)

瑞士BGSLMB 型全自動(dòng)磨膠輥機(jī)的磨削往返次數(shù)是可調(diào)的，可以在1 次～2 次之間調(diào)整。對(duì)于細(xì)紗機(jī)膠輥，通常采用一個(gè)往返即可以達(dá)到質(zhì)量要求，對(duì)于有特殊粗糙度要求的膠輥，可以選擇兩個(gè)往返。

3.11 磨削后進(jìn)給量

瑞士BGSLMB 型全自動(dòng)磨膠輥機(jī)砂輪轉(zhuǎn)速3 000 r/min（新砂輪工作表面線速度達(dá)30 m/s），驅(qū)動(dòng)羅拉轉(zhuǎn)速980 r/min（羅拉工作表面線速度達(dá)87 m/min）。膠輥磨削時(shí)，表面溫升較快較高，膠輥后退一步的磨削量設(shè)定，解決了橡膠產(chǎn)品由于熱膨脹而影響膠輥磨削質(zhì)量的因素，這是普通磨機(jī)所不具備的功能。

膠輥后退一步的磨削量設(shè)定范圍是0 mm～0.03 mm，我公司設(shè)定值為0.02 mm～0.03 mm。當(dāng)設(shè)定值為0 mm 時(shí)，膠輥表面磨削更為滑爽，成紗質(zhì)量指標(biāo)相對(duì)稍好，但成紗質(zhì)量穩(wěn)定性和一致性較差，易吐粗紗；膠輥磨削時(shí)，表面容易附膠屑，膠輥表面紫外線光照均勻性較差。

3.12 膠輥表面紫外光照處理

紫外線光照處理膠輥可以從很多方面積極地影響紡紗設(shè)備的運(yùn)行性能。但是，紫外線光照處理并不能改善問(wèn)題膠輥的本身品質(zhì)和不理想的膠輥磨削效果。值得注意的是良好的膠輥磨削質(zhì)量和正確的膠輥光照時(shí)間是紫外線處理膠輥的前提。

抗靜電的免處理膠輥雖已被廣泛應(yīng)用，但是膠輥磨削后的表面處理還是必要的。盡可能地減少剛磨好的膠輥上車?yán)p花現(xiàn)象，膠輥有多種表面化學(xué)處理方法，如各種涂料處理、酸處理等，化學(xué)處理非常耗時(shí)，而且在化學(xué)處理時(shí)要格外仔細(xì)，因?yàn)檫@些化學(xué)試劑通常都是有毒的，對(duì)環(huán)境是有污染的。現(xiàn)在，對(duì)人體有毒的化學(xué)試劑處理方法，完全可以被特殊的紫外線處理所替代。

紫外線光照處理的時(shí)間，可以根據(jù)不同型號(hào)及硬度的膠輥進(jìn)行選擇，建議設(shè)定值（新紫外線光照燈管）如下：細(xì)紗邵爾A65 度膠輥處理50 s～60 s；細(xì)紗邵爾A70 度膠輥處理80 s，同時(shí)采用獨(dú)立光照機(jī)3 000 W 光照7 min；粗紗邵爾A75 度或82 度膠輥處理80 s，同時(shí)采用獨(dú)立光照機(jī)3 000 W光照7.5 min；渦流紡邵爾A75 度或82 度膠輥，采用獨(dú)立光照機(jī)3 000 W 光照15 min～18 min。隨著紫外線光照燈管的老化，光照時(shí)間要適當(dāng)延長(zhǎng)。

3.13 集塵系統(tǒng)

瑞士BGSLMB 型全自動(dòng)磨膠輥機(jī)配置有20 m3/min 的吸塵能力強(qiáng)大的除塵器，并且除塵器為獨(dú)立抽屜式，可以將磨削過(guò)程中產(chǎn)生的磨屑全部吸走，確保膠輥的清潔。該除塵器配有抖動(dòng)把手，磨機(jī)非工作狀態(tài)時(shí)，可以隨時(shí)把積累的磨屑抖到抽屜中去，清掃磨屑也十分方便。建議膠輥加工中心配置兩套全自動(dòng)磨膠輥機(jī)，把兩臺(tái)除塵器集中進(jìn)行排風(fēng)改造，除塵效果更好，連續(xù)工作噪聲小于70 dB（A）。

4 技術(shù)創(chuàng)新

4.1 瑞士BGSLMB 型磨膠輥機(jī)的技術(shù)創(chuàng)新

拆除瑞士BGSLMB 型磨膠輥機(jī)的后罩殼安裝簡(jiǎn)易燈架，有利于延長(zhǎng)磨膠輥機(jī)照明壽命，有利于開(kāi)展磨機(jī)潤(rùn)滑、清潔和維護(hù)工作。

優(yōu)化瑞士BGSLMB 型磨膠輥機(jī)減速箱傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，對(duì)渦輪及其芯軸整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造，提高膠輥加工質(zhì)量和工作效率。

原來(lái)減速箱中渦輪和芯軸通過(guò)花鍵不固定連接傳動(dòng)，形星輪系在運(yùn)轉(zhuǎn)中稍受外力卡頓就不運(yùn)轉(zhuǎn)或者只有公轉(zhuǎn)而不自轉(zhuǎn)，膠輥僅有上層單面受紫外線光照，造成膠輥陰陽(yáng)面機(jī)械波。通過(guò)解剖減速箱分析傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，對(duì)渦輪和芯軸進(jìn)行重新設(shè)計(jì)制作，采用兩道螺釘連接固定，使之運(yùn)行穩(wěn)定可靠，提高了膠輥加工質(zhì)量和工作效率。

4.2 瑞士PP125-H100 型氣壓套制機(jī)的技術(shù)創(chuàng)新

優(yōu)化PP125-H100 型氣壓套制機(jī)立柱定位襯套固定方式，提高套制同心度。氣壓套制機(jī)兩個(gè)立柱定位襯套通過(guò)大沉孔安裝在推板上，原來(lái)是通過(guò)兩個(gè)側(cè)面沉頭內(nèi)六角螺釘固定，這個(gè)螺釘不宜安裝過(guò)緊。工作中發(fā)現(xiàn)該螺釘容易松動(dòng)，襯套脫落到立柱上部去，影響膠管套制同心度。

通過(guò)在推板上技改，安裝M5 螺釘，利用墊圈壓制襯套的邊沿，這個(gè)襯套再也不會(huì)脫落，提高了膠管套制同心度和工作效率。

4.3 瑞士BG/U 型數(shù)控磨機(jī)的技術(shù)創(chuàng)新

完善瑞士BG/U 數(shù)控磨機(jī)國(guó)產(chǎn)頂套夾具，提高前紡各類長(zhǎng)膠輥第一加工基準(zhǔn)精度。理想中的第一加工基準(zhǔn)是膠輥芯軸的中心線，可以選擇頂針夾具夾持中心孔磨礪，工作中要考慮中心孔內(nèi)倒角完好精準(zhǔn)，孔內(nèi)清潔無(wú)雜物。

實(shí)際工作中的第一加工基準(zhǔn)是膠輥軸頭與套筒滾針工作處，特別是針對(duì)無(wú)中心孔的芯軸，要選擇頂套夾具夾持磨礪，工作中要考慮軸頭外倒角完好精準(zhǔn)。針對(duì)特征軸頭外徑10 mm、12 mm、14 mm、15 mm 和16 mm，完善了國(guó)產(chǎn)頂套夾具，提高了前紡各類長(zhǎng)膠輥第一加工基準(zhǔn)精度和工作效率。

5 結(jié)束語(yǔ)

生產(chǎn)實(shí)踐證明：要加強(qiáng)規(guī)范的清潔、潤(rùn)滑等維護(hù)保養(yǎng)工作，才能為膠輥加工設(shè)備的工作效率提供有力保障；充分了解這套設(shè)備的性能，了解設(shè)備的機(jī)械原理、氣路分析、電路分析以及PLC控制技術(shù)等，才能掌握更多的應(yīng)用技術(shù)，不斷加強(qiáng)膠輥加工設(shè)備的故障診斷和排除技術(shù)。