鋼領(lǐng)鋼絲圈應(yīng)用與管理探析

吉宜軍，范正春

(南通雙弘紡織有限公司，江蘇 海安 226661)

0 引言

如何用好紡紗器材專件中的2個“圈”，即鋼領(lǐng)和鋼絲圈，一直是眾多紡紗企業(yè)普遍關(guān)注的問題。鋼領(lǐng)、鋼絲圈雖小，但對生產(chǎn)生活、產(chǎn)品質(zhì)量影響卻很大，二者的配合效果不僅影響成紗毛羽，同時也對常發(fā)性紗疵中的細(xì)節(jié)、粗節(jié)和棉結(jié)有一定影響[1]。當(dāng)二者配合不當(dāng)時，會導(dǎo)致鋼絲圈在高速運轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)快速磨損、氣圈不穩(wěn)定等問題，使紗線斷頭增多、毛羽增加、棉結(jié)上升，造成紗線質(zhì)量嚴(yán)重惡化、工人勞動強(qiáng)度增大、生產(chǎn)效率降低等。因此，選擇合適的鋼領(lǐng)、鋼絲圈就成為解決這些問題的根本途徑。

1 紡紗企業(yè)對鋼領(lǐng)鋼絲圈的要求

1.1對紡紗品種適應(yīng)性要強(qiáng)，上機(jī)紗線斷頭少，毛羽少，走熟期短，最好無走熟期。

1.2鋼絲圈運行平穩(wěn)，紡紗張力適當(dāng)，拎頭輕、不發(fā)澀，接頭方便。

1.3鋼領(lǐng)工作面摩擦因數(shù)小、耐磨性好，使用周期長，適應(yīng)高速。

1.4不易生銹，對存儲條件要求低。

1.5價格適中，有良好的性價比。

2 鋼領(lǐng)鋼絲圈的選配

筆者公司主要以小批量、多品種紡紗為主，生產(chǎn)差別化、功能化、纖維素纖維純紡和混紡高端紗線。由于不同纖維具有不同特性，同型號鋼領(lǐng)或鋼絲圈很難適紡多種纖維，而鋼領(lǐng)、鋼絲圈型號過多，對于使用管理、成紗質(zhì)量的穩(wěn)定性與一致性又不利。因此，選配及管理鋼領(lǐng)、鋼絲圈顯得尤為重要。根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗，綜合考慮紡紗形式、品種紗號、工藝速度和生產(chǎn)環(huán)境等因素，優(yōu)先選擇對紡紗品種適應(yīng)性較強(qiáng)的鋼領(lǐng)、鋼絲圈型號，盡可能以較少的鋼領(lǐng)、鋼絲圈型號來滿足生產(chǎn)需求。

2.1 鋼領(lǐng)選型

用好鋼領(lǐng)、鋼絲圈，選擇適合的鋼領(lǐng)是關(guān)鍵。二者的選型，首先必須確定鋼領(lǐng)制造廠家，其次根據(jù)不同的紡紗形式、品種和錠速，選擇不同種類、型號的鋼領(lǐng)。

2.1.1 制造廠家及性價比

選擇高品質(zhì)鋼領(lǐng)、鋼絲圈，應(yīng)首選知名度高、市場份額大的制造企業(yè)，如重慶金貓紡織器材有限公司和瑞士布雷克(Br?cker)公司產(chǎn)品。相對而言，進(jìn)口優(yōu)質(zhì)鋼領(lǐng)價格高出國產(chǎn)同類軸承鋼、合金鋼鋼領(lǐng)的5～10倍，但隨著技術(shù)進(jìn)步，國產(chǎn)鋼領(lǐng)性價比越來越高，已成為絕大多數(shù)紡紗企業(yè)的首選。

2.1.2 鋼領(lǐng)的類型

根據(jù)不同的紡紗形式、品種和錠速，選擇不同類型的鋼領(lǐng)。鋼領(lǐng)的選型與紡紗技術(shù)相關(guān)，集聚紡和集聚賽絡(luò)紡紗線毛羽少、強(qiáng)力高，對鋼領(lǐng)磨損較大，可選擇電鍍、合金鋼或軸承鋼鋼領(lǐng)，在品種翻改頻繁的細(xì)紗機(jī)臺，則選用電鍍或合金鋼鋼領(lǐng)；環(huán)錠紡、賽絡(luò)紡機(jī)臺，則選用合金鋼或光面鋼領(lǐng)，在品種翻改頻繁的細(xì)紗機(jī)臺，則選用光面或離子鍍鋼領(lǐng)；在高溫高濕季節(jié)，則選用電鍍或離子鍍鋼領(lǐng)。

2.1.3 鋼領(lǐng)邊寬和直徑的選擇

國產(chǎn)普通平面鋼領(lǐng)邊寬有2.6 mm，3.2 mm和4.0 mm 3種規(guī)格，型號依次為PG1/2、PG1和PG2，分別適用特細(xì)號紗、細(xì)號紗和中粗號紗，企業(yè)按產(chǎn)品結(jié)構(gòu)選擇。一般平均紗號為9.7 tex以下的選擇邊寬為2.6 mm的鋼領(lǐng)；平均紗號為9.7 tex～27.8 tex的選擇邊寬為3.2 mm的鋼領(lǐng)；平均紗號為27.8 tex以上的選擇邊寬為4.0 mm的鋼領(lǐng)。

國產(chǎn)環(huán)錠紡用鋼領(lǐng)的底外徑一般為54 mm，內(nèi)徑規(guī)格則較多，具體依據(jù)品種、紗號、錠速和成紗卷裝確定。紗號越小、錠速越高，選用的鋼領(lǐng)內(nèi)徑越小，其成紗及卷裝也越小，筆者公司選擇PG1-4054型、PG1-4254型鋼領(lǐng)。

2.2 鋼絲圈選型

正確選配鋼絲圈是用好鋼領(lǐng)的重要條件，應(yīng)根據(jù)所紡品種的纖維特點、紡紗號數(shù)及工藝條件，結(jié)合鋼領(lǐng)的性能特點，確定鋼絲圈的型號和號數(shù)。

2.2.1 鋼絲圈材質(zhì)及制造廠家

鋼絲圈須具有良好的耐磨性，其硬度與鍍層影響使用壽命。一般鋼絲圈表面硬度應(yīng)低于鋼領(lǐng)硬度，以減小鋼領(lǐng)磨損，延長其使用壽命。故鋼絲圈材質(zhì)和鍍層選擇尤為重要。國外研究表明，鋼絲圈使用壽命(更換周期)和鋼領(lǐng)使用壽命有很大相關(guān)性，鋼絲圈更換周期愈短，鋼領(lǐng)使用壽命愈短。這是因為頻繁更換鋼絲圈，會增加對鋼領(lǐng)的磨損，也會影響紗線質(zhì)量一致性和穩(wěn)定性。故應(yīng)盡量配置高性能鋼絲圈，且盡可能與鋼領(lǐng)制造廠家相同。

2.2.2 鋼絲圈截面

鋼絲圈截面會影響紗線的質(zhì)量及鋼絲圈的運行狀態(tài)、性能和使用壽命。根據(jù)不同的原料，選擇合適的鋼絲圈截面，可以達(dá)到理想的紡紗效果。矩形(扁平)截面(f)適紡棉紗；瓦楞形(半圓)截面(dr)適紡合成纖維紗及其混紡紗，紡細(xì)號棉紗可防止纖維損傷形成的棉結(jié)；薄弓形(寬半圓)截面(udr)適紡棉及其混紡紗，通過增大與鋼領(lǐng)的接觸面積，提高紡紗效能；中矩形(扁平)截面(fr)耐磨性能較好，適紡包芯紗、腈綸和精細(xì)纖維；短矩形(高半圓)截面(drh)適用錐面鋼領(lǐng)，適紡粘膠和滌綸纖維。

2.2.3 鋼絲圈圈型(弓形、開口)

鋼絲圈質(zhì)心高，與鋼領(lǐng)的通道部位下移，容易外傾，楔住紗線而斷頭，且過度磨損會造成飛圈，因此鋼絲圈質(zhì)心要低，以保證紗線通道寬暢，避免兩個通道接觸或交叉[2]。此外，鋼絲圈開口與鋼領(lǐng)邊寬應(yīng)相匹配，開口過大易造成飛圈，過小則套圈困難。

2.2.4 鋼絲圈號數(shù)(質(zhì)量)

鋼絲圈號數(shù)大小直接影響紡紗張力、氣圈形態(tài)、紗線通道及鋼領(lǐng)磨損。從紗管底部到頂部，紡紗張力變化很大，通常選擇合適的鋼絲圈號數(shù)來控制紡紗張力。鋼絲圈號數(shù)的選擇應(yīng)結(jié)合紗線號數(shù)、生產(chǎn)原料、紡紗速度，先意向性的選擇1個鋼絲圈型號及其幾個相鄰號數(shù)的鋼絲圈，上車觀察各氣圈形狀(可借助頻閃測速儀)，如最大、最小氣圈高度，保證最大氣圈直徑不碰隔紗板，根據(jù)氣圈形狀、斷頭情況做出判斷，從而選擇適紡該品種紗號的鋼絲圈號數(shù)。

2.3 鋼領(lǐng)鋼絲圈的試用

新型號鋼領(lǐng)、鋼絲圈必須上機(jī)試用后，方能逐步推廣使用。必須在不同的紡紗品種上試用鋼絲圈，每個品種至少跟蹤測試1個完整的鋼絲圈使用周期。試用鋼領(lǐng)，須測試數(shù)個完整的鋼絲圈使用周期(使用壽命不超過1 a，每3個月測試1個周期；使用壽命超過1 a，每6個月測試1個周期)，并將成紗條干、強(qiáng)力指標(biāo)和生產(chǎn)生活情況形成試驗分析報告。

2.3.1選擇紡紗品種和試驗機(jī)臺，應(yīng)與車間做好銜接、試用標(biāo)識等工作。為保證試驗數(shù)據(jù)的可比性，須在同臺細(xì)紗機(jī)上試用2種或2種以上型號的鋼領(lǐng)或鋼絲圈；若2種型號鋼領(lǐng)或鋼絲圈分別安裝在機(jī)臺兩側(cè)，則應(yīng)盡量避開緊靠大通道的機(jī)臺。

2.3.2避免鋼領(lǐng)、鋼絲圈磨合期對測試數(shù)據(jù)的影響，新鋼領(lǐng)、鋼絲圈上機(jī)必須進(jìn)行磨合。由車間換鋼絲圈人員負(fù)責(zé)上機(jī)，第1次更換試用鋼絲圈24 h后，須再次更換試用鋼絲圈。

2.3.3取樣、測試應(yīng)從第2次更換鋼絲圈之日起開始，取固定錠號的管紗，一般取機(jī)臺兩側(cè)的11～20錠(均取中紗)。具體為：鋼絲圈更換后的第2落紗，第1次取樣；鋼絲圈更換1 d～3 d，每天白班取樣1次；對于使用周期較長的鋼絲圈，4 d后每隔一天(白班)取樣1次；鋼絲圈使用周期結(jié)束前3天(可預(yù)估)，每天每班取樣1次；且運轉(zhuǎn)班質(zhì)量員密切跟蹤，發(fā)現(xiàn)異常及時反饋給相關(guān)人員，并立即更換試用鋼絲圈(如遇夜班由班組組織更換)。

2.3.4換鋼絲圈組長(或運轉(zhuǎn)質(zhì)量員)收齊更換下的鋼絲圈，交給專件技術(shù)員并作出分析。

2.3.5運轉(zhuǎn)班質(zhì)量員負(fù)責(zé)取樣，所取紗樣分別用裝樣袋包裝，并將注有“取樣時間、所取紗樣位置”的標(biāo)簽置于袋內(nèi)；紗樣統(tǒng)一放在班長辦公室，由專件技術(shù)員及時將試樣交中心試驗室測試。

2.3.6由專件管理技術(shù)員具體負(fù)責(zé)鋼領(lǐng)、鋼絲圈的試用工作，并將成紗測試的管紗毛羽、條干及常發(fā)性紗疵、強(qiáng)力等指標(biāo)以及生產(chǎn)生活情況形成試驗報告，交相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)審閱，以便組織鑒定、盡快推廣使用。

通過慎重選型，筆者公司在紡棉品種上使用BS JM1 EL gc型鋼絲圈；在棉與化纖、化纖與化纖混紡品種上使用BS JM1 EW fc型鋼絲圈；在化纖品種上使用BS JM1 EM gc型鋼絲圈。集聚紡、集聚賽絡(luò)紡機(jī)臺在使用FHa PG1-4254型復(fù)合處理鋼領(lǐng)的基礎(chǔ)上，現(xiàn)在又逐步推廣使用性價比更高的JD PG1-4254型鋼領(lǐng)。

3 鋼領(lǐng)鋼絲圈的使用管理

3.1 存放

鋼領(lǐng)、鋼絲圈須保持一定量的庫存，以便周期更換，其存放環(huán)境應(yīng)保持干燥，做到包裝標(biāo)簽的型號與實物相符。

鋼領(lǐng)存放量不宜過大，應(yīng)保證15 d～30 d的庫存用量；一般存放于烘房內(nèi)，特別是擦拭或使用過的待用鋼領(lǐng)，須保證儲存環(huán)境相對濕度不大于40%。

各型號鋼絲圈均需有一定備用量。機(jī)件倉庫應(yīng)根據(jù)型號、號數(shù)，按順序擺放鋼絲圈，做到方便領(lǐng)用、便于盤點；車間領(lǐng)用的鋼絲圈須專柜存放，非整盒鋼絲圈應(yīng)用小塑料袋將其包裝好，并做好型號標(biāo)識；班組備用的鋼絲圈用專用布袋裝好，做好型號標(biāo)注，放于車間指定處，便于相關(guān)人員取用。

3.2 上機(jī)前檢驗

鋼領(lǐng)是鋼絲圈的運行軌道，其表面粗糙度、內(nèi)徑圓度均影響著鋼絲圈運行的穩(wěn)定性和紗線毛羽與斷頭的指標(biāo)。鋼領(lǐng)質(zhì)量是由其材質(zhì)、加工精度以及在使用過程中的處理水平?jīng)Q定的，新鋼領(lǐng)上機(jī)前必須嚴(yán)格抽檢內(nèi)徑圓度、頂面平面度和頂面對底面平行度。對于內(nèi)徑不大于50 mm的鋼領(lǐng)，其內(nèi)徑圓度應(yīng)不大于0.05 mm，抽檢鋼領(lǐng)的數(shù)量不低于批次量的5%，當(dāng)抽檢合格率低于100%時，整批鋼領(lǐng)須逐只檢測，剔除不合格的鋼領(lǐng)。

光面鋼領(lǐng)表面涂有潤滑油，在上機(jī)前須清潔其表面油污，用軟布將鋼領(lǐng)內(nèi)跑道擦干凈，必要時用抽紙擦拭，而用酒精擦拭可以使新鋼領(lǐng)更光潔。

3.3 領(lǐng)用

鋼領(lǐng)的領(lǐng)用，首先由鋼領(lǐng)間人員預(yù)先檢驗鋼領(lǐng)“三度”并擦拭干凈防銹油待用；其次是車間細(xì)紗保全隊按照更換計劃表，結(jié)合機(jī)臺揩車、改紡情況進(jìn)行更換。先拆下機(jī)臺上的鋼領(lǐng)，再到鋼領(lǐng)間換取需上機(jī)的鋼領(lǐng)并同時做好驗證、記錄和簽字工作。

鋼絲圈領(lǐng)用應(yīng)由專人負(fù)責(zé)，換鋼絲圈組長具體負(fù)責(zé)鋼絲圈的領(lǐng)料、發(fā)放、上機(jī)(根據(jù)各紡紗品種的工藝規(guī)定)，車間一次領(lǐng)用數(shù)量為該型號鋼絲圈一個月的使用量。

3.4 更換周期

鋼領(lǐng)、鋼絲圈的使用周期應(yīng)根據(jù)紡紗品種、錠速、生產(chǎn)環(huán)境、斷頭情況及管紗毛羽H值、毛羽CV值等因素綜合分析確定。筆者公司光面鋼領(lǐng)的使用周期為7～8個月，鍍鉻鋼領(lǐng)為1 a，合金鋼領(lǐng)為2.5 a。

鋼絲圈的使用壽命直接影響成紗質(zhì)量的穩(wěn)定性和一致性，其使用周期短，成紗質(zhì)量的穩(wěn)定性和一致性差，加劇了鋼領(lǐng)的磨損[3]；而使用周期過長則對于品種翻改頻繁的企業(yè)會造成浪費。筆者公司選用的藍(lán)寶石鋼絲圈，其更換周期為11 d～13 d；高溫高濕季節(jié)會適當(dāng)縮短使用周期。

公司設(shè)備部編制了《鋼領(lǐng)月度更換計劃表》，每月下發(fā)至各工場執(zhí)行。同時，及時將鋼領(lǐng)的上機(jī)信息錄入ERP信息化系統(tǒng)——設(shè)備器材上機(jī)臺賬，以便查驗。鋼絲圈的更換由工場換鋼絲圈組負(fù)責(zé)，自行編排鋼絲圈更換計劃，若遇機(jī)臺品種翻改，則提前更換。細(xì)紗工序宣傳欄處貼有《鋼絲圈更換記錄表》，記錄鋼絲圈更換日期。

3.5 上機(jī)相關(guān)技術(shù)要求

3.5.1 新鋼領(lǐng)上機(jī)

鋼領(lǐng)安裝時須輕拿輕放、避免磕碰，安裝時將鋼領(lǐng)板表面清潔干凈，保證安裝精度達(dá)到要求。

新鋼領(lǐng)上機(jī)需進(jìn)行磨合：先開慢速，用小一號鋼絲圈(相對于所紡品種正常用鋼絲圈)在一落紗前后，進(jìn)行第2次更換；運行24 h后，用正常號數(shù)的鋼絲圈進(jìn)行第3次更換，從而完成鋼領(lǐng)的磨合。

3.5.2 鋼絲圈上機(jī)

鋼絲圈更換最好在落紗前或落紗后進(jìn)行；新鋼絲圈上機(jī)后須保持一段時間的低速運行，這樣可減小磨合期內(nèi)的鋼絲圈損傷。

新型號鋼絲圈上機(jī)或翻改品種紗號時，觀察氣圈大小，并查看鋼絲圈內(nèi)壁磨損情況，判斷鋼絲圈型號是否合適、紡紗質(zhì)量是否達(dá)到要求，以便調(diào)整。

3.5.3 卷繞機(jī)件上機(jī)

鋼領(lǐng)、鋼絲圈對卷繞機(jī)件的要求：保持鋼領(lǐng)板水平，保證鋼領(lǐng)、錠子、導(dǎo)紗鉤“三同心”，校錠子即校正錠子與鋼領(lǐng)的同軸度；吊導(dǎo)紗鉤與錠子的同軸，錠尖可以稍偏后。

鋼絲圈清潔器是清潔鋼絲圈掛花的重要專件。首先，應(yīng)選用新型清潔器(如鋸齒型清潔器)，清潔效果好。其次，清潔器隔距要設(shè)定合理、調(diào)整精確，隔距過大鋼絲圈清潔器失效，會產(chǎn)生大量積花，嚴(yán)重影響鋼絲圈運行狀態(tài)，導(dǎo)致斷頭增加、質(zhì)量惡化；隔距過小，會直接造成掛圈斷頭。為防止鋼絲圈掛花，清潔器隔距應(yīng)偏小掌握，紗號小于11.7 tex的隔距應(yīng)不大于1.6 mm。

4 鋼領(lǐng)鋼絲圈的使用問題

4.1 不適應(yīng)高速

細(xì)紗提速后紡紗斷頭和飛花增多，原因可能是鋼領(lǐng)、鋼絲圈選配不當(dāng)，低端配置、耐磨性差，或使用周期偏長，鋼領(lǐng)、錠子、導(dǎo)紗鉤“三同心”定位不準(zhǔn)等。

4.2 鋼絲圈掛花

4.2.1 內(nèi)腳掛花

鋼絲圈內(nèi)腳掛花一般是鋼絲圈問題導(dǎo)致，如鋼絲圈型號選擇不正確，圈型過小或通道過窄，鋼絲圈偏輕、硬度偏小，圈型不規(guī)則，表面粗糙度不好，使用周期過長或錠速過高，鋼領(lǐng)狀態(tài)不良造成鋼絲圈磨損過大，表面燒損，等。

4.2.2 外腳掛花

造成鋼絲圈外腳掛花的原因：清潔器表面不光潔、有毛刺、變形、使用時間過長，與鋼領(lǐng)隔距過大；溫濕度控制不合理；操作清潔管理不到位；紗線結(jié)構(gòu)松散，短絨、毛羽多；等。

4.3 紡紗斷頭多

鋼領(lǐng)、鋼絲圈引發(fā)的細(xì)紗斷頭主要是鋼絲圈楔住斷頭、發(fā)熱燒毀斷頭、磨損割斷斷頭、鋼絲圈偏重而斷頭、飛花附入斷頭等。其誘因很多：鋼絲圈選配不當(dāng)，紡紗氣圈不穩(wěn)定，鋼領(lǐng)嚴(yán)重磨損，鋼絲圈使用周期過長，紗線強(qiáng)力過小，細(xì)紗車間環(huán)境差、飛花多，清潔器與鋼領(lǐng)隔距過大、過小，錠子搖頭、麻手、缺油，導(dǎo)紗鉤磨損、起槽，等。

4.4 紗線毛羽多

由于鋼領(lǐng)、鋼絲圈有走熟期、使用期和衰退期三個階段，所以應(yīng)盡可能選用走熟期短、使用周期長的鋼領(lǐng)、鋼絲圈，且盡量在衰退期前更換。鋼領(lǐng)、鋼絲圈形成毛羽的主要原因有紗線通道不暢，鋼領(lǐng)衰退，鋼絲圈質(zhì)量太輕，紡紗張力太小和鋼領(lǐng)、錠子、導(dǎo)紗鉤“三同心”定位不準(zhǔn)，等。

5 結(jié)語

多品種、頻翻改的紡紗企業(yè)，欲紡制高品質(zhì)紗線，用好紡紗器材中的兩個“圈”是關(guān)鍵。紡紗企業(yè)應(yīng)從自身實際出發(fā)，低端定位鋼領(lǐng)，中端定位鋼絲圈；以紡紗形式、品種紗號、生產(chǎn)環(huán)境等因素綜合考慮、認(rèn)真試用、慎重選型；車間專職人員嚴(yán)格按領(lǐng)料程序領(lǐng)用，按工藝要求上機(jī)，按使用周期更換；并在生產(chǎn)中及時解決相關(guān)問題，才能實現(xiàn)高品質(zhì)紗線質(zhì)量的長期穩(wěn)定。鋼領(lǐng)、鋼絲圈制造及相關(guān)企業(yè)也應(yīng)加大鋼領(lǐng)、鋼絲圈材料、鍍層及配套等方面的研發(fā)力度，制造出適紡性更強(qiáng)、性價比更高的產(chǎn)品，滿足多品種、頻翻改紡紗企業(yè)生產(chǎn)高品質(zhì)紗線的需求。