第六节 纺专器材对成纱质量的影响
一、牵伸元件
(一)牵伸罗拉
牵伸罗拉是牵伸机构的重要部件,与上罗拉组成罗拉钳口,握持纱条进行牵伸。牵伸罗拉的沟槽齿形、表面光洁度,扭转刚度、弯曲刚度、制造精度、安装精度、材质以及淬火工艺等均影响到对纤维的有效握持,从而进一步影响到牵伸不匀的程度。
罗拉材料一般采用20号钢渗碳淬硬或45号钢高频淬硬,表面硬度在HRC78以上。罗拉齿形分沟槽罗拉和滚花罗拉两种,滚花罗拉用于传动中下胶圈,沟槽罗拉的节距有等节距和不等节距两种。
在日常生产中,由罗拉不良造成的机械波分布在波谱图7~8cm处,并且机械波的波峰与所纺纱的线密度有关。在纺纱条件完全相同的条件下,纺细特纱比纺中特纱波谱图的波峰总的来讲有增大的倾向。如果要防止罗拉产生机械波,改善成纱条干,需全面提高罗拉的整体精度(主要为前罗拉),才能根治罗拉引发的机械波。近几年,在生产中使用的新型牵伸罗拉、无机械波罗拉,能大幅度降低由罗拉造成的机械波,整修率也大幅度下降,提高了成纱质量。
(二)罗拉滚针轴承
目前细纱机罗拉轴承采用LZ系列罗拉滚针轴承,如图1-10所示,规格尺寸见表1-12。
图1-10 LZ系列罗拉滚针轴承
表1-12 LZ系列罗拉滚针轴承尺寸 单位:mm
注 —滚针直径 l—滚针长度 n—滚针数量。
(三)胶圈控制元件
胶圈销的作用是固定胶圈位置,将上下胶圈引至前钳口处,使两者组成的钳口有效握持浮游纤维运动。目前细纱机均采用三罗拉长短胶圈牵伸形式,弹性钳口由弹簧摆动上销和固定曲面下销组成。
1.曲面阶梯下销
其作用是支持下胶圈并引导使其稳定回转,同时使之处于工艺要求的位置,两种曲面阶梯下销的规格尺寸见表1-13。
表1-13 两种曲面阶梯下销的规格尺寸
从原用下销和新型下销结构尺寸的对比可知,在下销下沉深度和工作倾角不便的情况下,保证工作宽度不变,通过加长曲面工作弧度,减少平面宽度,使上下胶圈的工作面形成更为缓和的曲线通道。而为了避免因减少平面部分宽度后,使该处拱形弹性层不能发挥胶圈的弹性作用,新型下销将平面部分厚度减小到2.1mm,使其下销最高上托高度增加,这样不但能更好的发挥胶圈本身的弹性作用,而且能进一步改变下销的前倾角度,从而是浮游区距离缩小,更有利于浮游纤维的控制。
2.弹性摆动上销
其作用是支持上胶圈处于一定的位置,上销尾端钩形部分卡于小铁辊的轴芯上,可绕小铁辊轴芯在一定范围内上下摆动。当通过的纱条粗细不匀时,其钳口可自行调节,上销在片簧的作用下给钳口处胶圈曲面上施以一定的起始压力,片簧材料为优质锰钢,避免销子反复上下摆动时,产生塑性变形。
新型的尼龙上销,通过增大上销长度(即上销尾端钩形中心到调节板前缘的最小距离)进一步缩短浮游区长度,能更好地控制浮游纤维,提高成纱条干。例如采用6840型前浮游区长度为5mm左右,明显的缩短了浮游区长度,加强了对浮游纤维的有效控制,使纤维的变速点尽量集中且靠近前钳口,移距偏差小,牵伸不匀率减低,成纱质量高。
新型尼龙上销有以下优点。
(1)通过改变工作角度,来改变和稳定上胶圈中部压力。
(2)尼龙上销胶圈的调节板也采用弹性支持,对其钳口的波动有微调作用,较铁板上销更能进一步加强对浮游纤维的握持控制。
(3)调节板表面采用了“磨砂”工艺技术,使上胶圈运转灵活而平稳,能延长胶圈的使用寿命。
总之,不论是尼龙上销还是金属上销,它的纺纱性能均取决于上销的材质(材质强度要高,并不易变形)和弹簧元件的性能的优劣,以及上销规格是否合理,是否有利于控制纤维。
(四)摇架
目前细纱机加压方式采用弹簧摇架加压和气动加压,弹簧摇架加压的摇架型号为YJ2—142A或YJ—142C。
摇架的作用是有效的握持牵伸过程中的须条,加强对纤维运动的控制,使牵伸顺利进行,防止滑溜,以顺利提高成纱条干均匀度的目的。
弹簧压力的持久性、稳定性以及可靠性都直接影响加压效果。
弹簧加压形式应当进一步改进提高钳口握持线的平行度,提高钳口浮游区距离的稳定性,及提高圈簧弹性的持久性。
国外HP、RZP、INA—V、RZV等牵伸加压形式都较先进,形成了重加压紧隔距,强控制的牵伸加压体系。
(五)胶辊
胶辊是纺纱的重要牵伸部件,在纺纱过程中起着至关重要的作用,因此,胶辊的应用水平也逐年提高。胶辊的质量及使用性能的好坏,对成纱条干、纱疵、成纱强力、断头率等本身的寿命影响甚大,因此,在依靠技术进步和应用先进的纺专器材提高产品质量的今天就显得尤为重要。
胶辊最早是用小牛皮、小羊皮、软木和白呢材料制成,俗称皮辊。胶辊主要是从20世纪60年代末逐步推广使用,主要材料为耐油的丁腈橡胶,因此叫丁腈胶辊,加以抗静电剂等各种配方,使它具有弹性好、握持力强、耐磨、耐油,抗绕耐光化,纺纱质量好,使用寿命长等特点。
胶辊发展到今天,已经生产出中弹、软弹和不处理等系列胶辊,可以根据纺纱原料、工艺和质量的要求选择使用。
合理应用好的胶辊,不断选用新型优质胶辊及其配套的表面处理技术和设备,提高纺纱质量是胶辊间的主要任务。
1.胶辊的类型与特点
(1)以邵氏硬度分类。分为高弹性低硬度胶辊(A63~A72),中弹性中硬度胶辊(A73~A82),低弹性高硬度胶辊(A83以上者)。
使用高弹性低硬度胶辊能显著改善牵伸罗拉钳口的握持特性,对改善成纱条干、降低纱疵均有显著效果,纺制不同品种纱时应严格选择适宜的细纱胶辊硬度。纺纯棉品种,宜选用高弹性低硬度胶辊(A65~A72);纺涤和涤棉混纺品种,选择中弹性中硬度胶辊(A75~A80),例如纯棉品种C14.5用硬度为A72的NFR445型铝衬胶辊,表面涂料处理,或者硬度为A65的不处理胶辊(WRC965型或NFR888型);纺涤棉品种用硬度为A80的WRC836型双层胶辊或NFR434型双层铝衬胶辊,或者硬度为A75的WRC975型铝衬不处理胶辊,或者表面涂料处理和A72的NFR445铝衬胶辊,通过试验和实践,是提高成纱质量、改善成纱条干行之有效的措施。
(2)按结构形式分,分为双层胶辊和铝衬胶辊两种。
①双层小套差胶辊。双层胶辊顾名思义就是由两层橡胶制成,内层为1.2~1.5mm厚的骨架层,硬度为A70~A90的中软度硬质橡胶制成,外层采用相对软的橡胶,硬度为使用厂具体决定。双层小套差胶辊的制作套差为0.5~1.5mm,使用最多的是1mm。生产用双层胶辊的厂家产品有无锡二橡胶厂生产的WRC836型细纱胶辊、965型细纱胶辊、WRC975型粗纱胶辊、D851242型并条胶辊;江苏如东纺织橡胶厂生产的NFR434型、445型、888(878)型细纱胶辊、NFR423型、粗纱、并条、精梳牵伸胶辊,天津靖隆纺织橡胶厂生产的TC87-5型并条胶辊。
双层小套差胶辊的特点:其应力作用较小(和单层胶辊对比),使外层的胶辊在纺纱过程中保持弹性,制作相对简单,不需要黏合剂,对轴承表面的清洁要求相对较低些。与铝衬胶辊比较,在套制工艺精度方面要求可低些,而且比较经济。胶辊壁厚在5mm以上,其硬度正常(φ29mm左右)弹性好,能发挥软胶辊的纺纱特性,因此一般都将其用在前道。壁厚在4.5mm(φ25mm)以下,其表面硬度虽能达到设计要求,但因弹性不足而易变形,一般都把它用在后道。
②铝衬套胶辊。铝衬胶管由合金铝管表面涂胶黏剂覆套丁腈胶管,然后经硫化而成,制成后利用铝金属的延展性与轴承芯壳紧配合,过盈套差为0.04~0.08mm,套装成轴承胶辊。
铝衬套胶辊的特点是其内层应力不传递给外层,不产生压力和应变。在运转中不易产生变形、龟裂和老化,表面硬度变化缓慢,有利于成纱质量。同时,由于铝衬胶辊采用了金属衬层,具有优良的抗压强度。铝衬胶辊这种结构是目前纺纱用胶辊中心较理想的一种胶辊,由于它的结构特点,只要胶辊轴承合格,从理论上讲可以消除由于胶辊不良造成的机械波,它和无机械波罗拉配合可以完全消除前区机械波的产生,国外进口的细纱胶辊全部都是铝衬胶辊,现用铝衬胶辊型号有NFR434、NFR445、WRC965、WRC975。
2.胶辊的表面处理
(1)漆酚生漆涂料处理,也就是常说的大漆胶辊,主要原料是生漆和耐炭黑(也叫松烟)进行一定配比的混合后涂于胶辊表面,形成一种硬壳,现已淘汰,它最大的特点就是耐磨,使用周期长,抗静电性能好,不易黏附油污、棉蜡;缺点是成纱质量差,条干不均匀,对人体伤害比较大。
(2)酸处理是采用化工原料硫酸(H2SO4)、硝酸(HNO3)、重酸钾(K2Cr2O7)按一定比例进行配比后,对胶辊胶圈进行处理,使胶辊表面电离化,增加导电性,硫酸又可起到常温补充的硫化作用,使胶辊表面层的网状结构互紧密圆整。重酸钾的分子体积大,还可起到填充作用,是胶辊表面的细孔得到填充使其为平整光滑,形成一种玻璃状薄膜。我厂在早期对胶辊胶圈都进行过酸处理,目前只对梳棉剥棉胶圈进行酸处理。配方如下:硝酸银30g,水2500g, 硫2500g,硝酸1250g,重酸钾360g。
(3)新型涂料处理。新型涂料又称化学涂料。新型涂料的种类比较多,但其主要化学成分都大同小异,属于高分子合成产物,新型涂料对胶辊表面有一定渗透性,是化学物质作用与胶辊表面的一种物理效应,能有效地解决各类胶辊的表面处理问题,亦是目前对胶辊表面处理得比较理想的化学涂料。
我国研制的新型涂料有NRC、DF-7816、QCR-3、T813-T815、TX、WL-86-Ⅱ、RC-1、RC-Ⅱ、AL等都是各厂自定的编号,这些涂料基本上是按A、B两组进行配比使用,均不同程度的取得了良好的试纺效果。
例如,采用荆州大明化工实业有限公司生产的RF-97无色涂料,根据不同胶辊的纺纱用途进行不同配比:纺涤棉45英支以下和棉40英支直接纬,涂料配比为A∶B=1∶2;纺涤棉60英支以上用不处理,涂料配比为A∶B=1∶10;纺涤棉45英支纬纱用不处理胶辊,涂料配比为A∶B=1∶5;并条、粗纱、粗疏、条卷、并卷胶辊,涂料配比为A∶B=1∶2;F1268型精梳机分离胶辊,涂料配比为A∶B=1∶4。
以上的配比有时要根据季节适当变化,如冬季涂料配比大,室温低,浓度大了上涂料不匀要适当放大配比,如A∶B=1∶2,要放大到1∶2.5。
新型涂料的特点如下。
①涂料中含有多种极强性树脂基,与丁腈橡胶中的腈基高联固化成薄膜,由于具有渗透性,形成良好的分子链,使涂料富有韧性,抗冲击性、抗弯曲、抗弹性疲劳,耐磨性好,耐油、耐酸碱,耐氧等特性。
②有利于降低干CV值,涂层薄磨微结晶状,可增加胶辊与纤维间的摩擦系数,提高对纤维的握持力。
③具有良好的抗绕性,车间生活好做,试纺性强,胶辊使用寿命长。涂料中含有抗静电剂、吸湿剂、滑爽剂等,使缚涂后的胶辊表面滑爽,硬度与弹性适中。
④涂料具有良好的相溶性和使用性能,不但适用于棉纺等各种类型各种硬度的胶辊,还适用于毛纺,对各种纺纱原料都有较好的适应性。
⑤不受季节和条件的限制,工艺简单,操作方便,对设备无特殊要求,可按质量和抗绕的要求进行配比。
⑥表面有飘浮物、沉淀物,要严格过滤使用。
⑦涂料中有毒,有刺激味,对人体有害。
(4)紫外线光照处理,紫外线属于光波范畴,光波本质上属于电磁波,紫外线的波长范围为1~380nm,其能量随波长不同而不同,紫外线的波长越短,其光子能量越大,且易被吸收。
丁腈胶辊的表面通过紫外线照射处理后,用光量力能量来激发电子运动,已改为橡胶分子的空间网状结构和分子的排列结构,增加大分子链的内能,表现为胶辊的弹性好,而橡胶大分子吸收紫外线能量后运动加剧,分子间的距离缩短,致使胶辊表面分子紧密,胶辊中极性基因和电解质配合剂的分子更加靠近,增加了消除外来静电的能力。因此,紫外线光照胶辊由于弹性和抗绕性得到改善,故使成纱条干均匀度得到显著改善。
3.胶辊状态不良造成的纱疵的特征和原因
胶辊质量对成纱质量有直接的影响,胶辊质量不良会造成条干不匀,形成粗节、细节、竹节等纱疵,车间生活难做,增加了值车工的负担。
(1)规律性的粗节。
①特征。粗节的重量均为原纱重量的1.5倍以上,直径比原纱大,片段较长,且有规律性。
②原因。末道并条的中后道胶辊加压不良或失效,末道并条胶辊表面不良,偏心或中凹,轴承套筒缺油,粗纱、细纱后道胶辊加压偏轻或失效,胶管游出脱壳,粗纱须条跑偏等。
(2)规律性条干为匀。
①特征。成纱条干呈周期不匀,其周期长度为经纱前列胶辊的周长;粗纱前列胶辊的周长与细纱总牵伸倍数之和,末道并条主牵伸区胶辊的周长与粗、细纱总牵伸倍数之和。
②原因。细纱前道胶辊偏心,粗纱、细纱、前道铝衬套胶辊的铝合金壳与丁腈胶管壳脱开;并条、粗纱、细纱前道胶辊导纱动程内有气泡,缺胶,胶辊表面嵌入硬物或严重伤痕与凹陷。双层胶辊的内外层交接处有气泡,粘结有间隙、位移和脱壳等。变形偏心的胶辊在运行过程中造成牵伸区纤维运动的不稳定性,使纱条条干周期性变化而形成粗节和细节,影响成纱质量。
(3)无规律性条干不匀。
①特征。粗节、细节、成纱毛糙。
②原因。细纱前道胶辊缠绕严重,造成同档胶辊邻纱失压;胶辊中凹严重;胶辊的轴承与保持架磨灭;胶辊回转不灵活;胶辊表面老化、龟裂,不光滑;后道胶辊加压不良、失压等。
(4)竹节纱。
①特征。竹节纱的重量均为原纱重量的2~3倍,长度为2~3cm,形态不一。
②原因。中铁辊严重缺油;细纱前道胶辊涂料及涂层不均匀;前道胶辊回转不灵活打顿;前道胶辊软且直径过大,同档胶辊直径差异过大;纱条通过前道胶辊的边缘而是单边等。
(5)断头明显增加。胶辊缺油,保持架磨损而回转不灵活,胶辊表面有伤痕,伤痕的切口方向与纱条方向相反等。
(六)胶圈
胶圈同胶辊一样是纺纱的重要牵伸部件,在纺纱过程中起着至关重要的作用。胶圈的质量及使用性能的好坏,同样对成纱条干、纱疵、成纱强力、断头率等本身的寿命影响甚大,因此,在依靠技术进步和应用先进的纺专器材提高产品质量的今天就显得尤为重要。
胶圈最早是用小牛皮、小羊皮、软木和白呢材料制成,俗称皮圈。其主要材料为耐油的丁腈橡胶,因此叫丁腈胶圈。加以抗静电剂等各种配方,使它具有弹性好、握持力强、耐磨、耐油,抗绕耐光化,纺纱质量好,使用寿命长等特点,可以根据纺纱原料、工艺和质量的要求选择使用。
1.胶圈的结构类型
(1)按纺纱工艺分为:粗纱机和细纱机的上胶圈和下胶圈两种。
(2)按胶圈内外层工艺结构类型分为:
①光面胶圈(也叫平光圈),是目前使用最为广泛用量最大的一种胶圈。
②内花纹胶圈,内层为不规则花纹状,外层为平面,我厂也用过,目前还有一些厂家在使用,但量很少。
③内外花纹胶圈,内外层均为不规则花纹状,虽从20世纪90年代中期研制,但至今仍未推广。
2.胶圈的质量要求
(1)胶圈表面质量。要求胶圈表光洁,没有缺胶、露线、脱层、荷叶边、粗纹及水布纹、凹陷、粉点等问题;同批色泽要一致,不允许表面有异物杂质。
(2)胶圈内在质量。胶圈应具有一定的抗拉强度,伸长率表面要求小而均匀,耐磨、耐油、耐污染、耐老化、防龟裂。此外,胶圈还应有良好的抗静电性能和吸湿性能,具有适当的摩擦系数,柔软而富有弹性。
为便于生产管理和质量跟踪,保证胶圈质量符合要求,胶圈出厂前要做好标识,如厂名、商标、内径、宽度、厚度、生产日期等。
3.胶圈的纺纱机理与应用技术
(1)胶圈改善成纱条干均匀度的机理。双胶圈牵伸的上下胶圈工作面,同纱条直接接触,产生一定的摩擦力界,阻止纤维过早的变速。在胶圈销处组成一个既柔和,又有一定压力的胶圈钳口,它既能控制短纤维运动,又能使前罗拉铅口握持的纤维顺利地抽出。因为纤维变速点的平均位置离前罗拉钳口最近,离散度小,峰度最高,且其分布对时间的波动性亦最小,故有较大的牵伸能力。
对双胶圈牵伸而论,胶圈运转稳定性和弹性的提高,更有利于稳定胶圈钳口压力,能很好地握持纤维,并加强了胶圈对浮游纤维的控制作用,保证纤维的顺利变速,从而达到降低成纱条干CV值,减少粗细节、硬头和竹节等纱疵的目的。
(2)胶圈的应用技术和性能要求。
①胶圈表面应有适当的摩擦系数,丁腈胶圈表面的摩擦系数在0.30左右比较理想,上胶圈的摩擦系数应略大于下胶圈。下胶圈内表面的摩擦系数决定了摩擦力的大小。丁腈胶圈的内表面必须具有适宜的摩擦系数,而外表面的摩擦系数尽量要小。若丁腈胶圈外表面的摩擦系数较大,会增加静电使胶圈表面发涩,致使纱条表面纤维散乱呈毛茸状,且飞花增多,产生缠绕与积花现象,黏附的纤维在牵伸时被须条带走,形成粗节;胶圈内表面的摩擦系数太大时,胶圈通过销子处会产生很大的摩擦阻力,致使胶圈产生颤动或振动,上下胶圈的间隙发生变化,造成牵伸须条粗细不一,影响成纱的条干均匀度。胶圈内表面的黏附纤维,会慢慢延伸到胶圈的外层表面,则将造成突发性纱疵。因此,理想的胶圈,其内表面在胶圈销的固定表面上既能作自由滑动,无颤动或振动现象,又有适宜的摩擦系数,能被中下罗拉带动,并能克服被下胶圈带动的摩擦力等。
②胶圈的弹性和硬度,纺纱工艺要求胶圈具有良好的弹性和适当的硬度,否则会造成钳口压力的波动剧增,从而影响成纱条干的均匀度。实践证明,胶圈弹性应采用“上圈高,下圈低,外层高,内层低”的配制方法;胶圈的硬度应采用“上圈软,下圈硬,外层软,内层硬”的配置方法。在加压下,双胶圈牵伸的胶圈外层有较好的弹性和较低的硬度,使须条表面被包围状态较好,胶圈钳口处的密合性好,横向摩擦力界分布均匀,有利于对纤维的握持控制和延长胶圈的使用寿命。胶圈内层要求偏硬,但切忌在受压下产生蠕动变形或塑性变形,以免削弱胶圈在导纱动程内的弹性与握持力,要求内层有较高的硬度和耐磨性能。为适应牵伸特性及正常生产的要求,减少耗损下胶圈比上胶圈要偏硬些。
(3)胶圈的尺寸。丁腈胶圈内径应按“上圈略松,下圈偏紧”的原则掌握。胶圈内径过松,造成须条在牵伸过程中呈波浪形前进,起伏较剧烈,使上下胶圈不能贴紧或打滑,削弱了对纤维的握持控制,致使条干均匀度恶化。若胶圈内径配合过紧,则胶圈运转处于绷紧状态,造成阻力大,回转不灵活,易滑溜并引起抖动、停顿,中罗拉扭曲变形,从而造成竹节纱或出硬头,使成纱的粗节粗而短,黑板条干阴影淡而多等弊病,严重影响成纱质量。丁腈胶圈周长的选择,以保证胶圈回转灵活,而又尽可能减少胶圈下凹现象,以利于握持控制纤维为前提。
丁腈胶圈的宽度一般比胶圈架(或上销架)窄0.75~1.0mm为好。若胶圈宽度太窄,胶圈架两边缘容易嵌入飞花,影响胶圈的正常回转。若胶圈的宽度太宽,则胶圈在运转中同胶圈架易碰撞摩擦,造成胶圈回转不灵、打顿、胶圈架抖动等弊病。太窄或太宽都易造成成纱质量的恶化。
丁腈胶圈厚度应按“上圈薄,下圈厚”进行配置使用以充分发挥丁腈胶圈的弹性作用,有利于摩擦力界的均匀分布。
胶圈钳口是由一对丁腈胶圈与上下销子组合而成,无论固定钳口还是弹性钳口,胶圈厚度都是决定其钳口隔距(或销子开口)的参数之一,要求胶圈的磨砺质量极为严格,以保证胶圈厚度均匀一致。
丁腈胶圈的厚度一般由机械钳口决定后,根据纺纱工艺要求使上下丁腈胶圈搭配上车。上、下丁腈胶圈的总厚度差异范围应控制在2mm左右;上胶圈差异范围为0.85~0.90mm,下胶圈差异范围为0.90~1.20mm,同台差异控制在0.05mm以内,同只胶圈差异控制在0.03mm以内为好。
4.不良胶圈造成的纱疵及解决办法
(1)不良胶圈造成的纱疵特征及原因。不良胶圈一般指胶圈内径超差、中凹、表面伤痕,内层断裂或帘子强力线断裂,外层表面老化龟裂,胶圈内外层与中间强力层不能“三位一体”,胶圈的内外层不滑爽,有杂质或疵点夹入等。
(2)不良胶圈造成纱疵的特征及原因见表1-14。
表1-14 不良胶圈造成纱疵的种类和原因
(3)不良胶圈的处理方法。
①胶圈内径超过允许公差限度,应坚决剔除,严禁使用。
②对中凹不严重的胶圈,采用磨砺的办法控制在要求的规格范围内,经表面处理后可继续上车使用。
③对内外层不滑爽而摩擦系数过大、易黏附纤维的丁腈胶圈,重新进行表面处理,使其达到光滑爽燥的要求。
④对于过厚的丁腈胶圈,要重新进行搭配,使上下胶圈的厚度必须符合工艺设计要求。
5.胶圈的保养
丁腈胶圈在运转使用一段时间后,就会出现表面毛糙、起槽、断裂破损,以及胶圈表面沉积棉蜡、糖分、油脂黏附等现象,导致胶圈表面摩擦系数增大,影响胶圈的正常运转,还会造成纱疵和断头增加。
为确保成纱质量及正常生产,使丁腈胶圈处于良好状态,必须按照周期对丁腈胶圈进行调换和保养。使丁腈胶圈的弹性得到恢复,防止运转疲劳造成胶圈的早期龟裂,达到正常生产、延长使用寿命和降低生产成本之目的。
胶圈的调换周期,一般要结合揩车、大小平车的周期,并要根据所纺品种和产品质量要求来确定。根据企业的实践经验,三个月为一个调换周期,上圈使用2个周期后进行报废,下圈使用三个周期后进行报废。
二、加捻卷绕元件
1.钢丝圈
钢丝圈是环锭细纱机关键性的纺专器材之一,它直接影响纱线的捻度、卷绕密度及断头、毛羽、棉球等,使用好的钢丝圈对于提升纱线的质量档次、提高成纱质量,减少回花、降低成本、压缩用工具有显著的效益。
(1)对钢丝圈的要求。根据钢丝圈受力情况与运动状况及实际应用经验的分析,要使钢丝圈在纺纱过程中纱线断头少、毛羽少,并能适应高速纺纱,延长钢丝圈的使用寿命,在工艺要求上钢丝圈必须满足以下要求。
①钢丝圈的几何形状与钢领跑道截面几何形状要正确配合,钢丝圈尺寸及开口大小要与钢领跑道尺寸匹配,并具有良好的滑行性能,以保证钢丝圈在钢领上运转相对平衡,不得有突变的撞击振动,这对减少钢丝圈及纱线意外断头十分重要。
②钢丝圈的重心要偏低,以求运转平衡,倾角小,以保证有宽畅的光滑的纱线通道,钢丝圈表面不积聚飞花,并防止通道交叉割断而造成断头高的现象。
③钢丝圈与钢领接触点的位置要高,以扩大和钢领的接触面,减少接触压强,以保证钢丝圈在上车时走熟期短,在运转时磨损小,并具有良好的散热性,达到减少纱线棉球以及延长钢丝圈使用寿命。
④钢丝圈的硬度要适中,钢丝圈的硬度要比钢领硬度低HRC4左右,并富有弹性不易变形,以保证钢丝圈既能正常纺纱,又能使换钢丝圈人员在更换钢丝圈时轻便自如。
⑤钢丝圈与钢领应有适当的摩擦力,以控制纺纱强力,气圈圈绕强力,维持正常的气圈形态和保持良好的管纱成形。
(2)钢丝圈的发展方向。实现高速、增大卷装、控制断头、减少毛羽、延长寿命、节约用工;提高硬度、加大接触面积、降低接触压强,降低温升(散热性好)等,从而提高钢丝圈的临界纺纱线速度。
新型钢丝圈国产的有重庆纺织专件厂开发的BC6系列钢丝圈、国外的有瑞士立达公司应用的ORBIT系列钢丝圈、德国TEC公司研制的陶瓷钢丝圈、瑞士BRACKER公司研制的滚动钢丝圈。
国产钢丝圈在锭速15000~18000r/min使用寿命为7天,镀氟钢丝圈最多使用1个月,国外钢丝圈都在1个月以上,德国TEC公司生产的陶瓷钢丝圈可使用105天,因此提高稳定期时间是延长钢丝圈寿命的关键。
2.钢领
钢领的作用是支撑钢丝圈,是钢丝圈的回转轨道。
(1)对钢领的要求。
①钢领截面(特别是内跑道)的几何形状应适合钢丝圈的高速回转。
②跑道表面应有较高的硬度和耐磨性能,使用寿命长。
③跑道表面应进行适当处理,使钢丝圈和钢领间具有均匀而稳定的摩擦系数,有利于控制张力和气圈形状。
④国内棉纺用钢领内径一般小于或等于45mm,圆整度不大于0.25mm,平整度小于0.15mm。
(2)钢领的品种。
①PG型系列平面钢领。其又分为PG1型、PG2型普通钢领和PG1/2型高速钢领几种。此系列钢领专供环锭细纱机和捻线机使用,适纺棉、化纤或棉与化纤混纺产品。PG型钢领的内跑道由多段圆弧相接而成,钢丝圈运行稳定,抗楔性能较好,纱线通道宽畅。由于内跑道较深,颈壁薄,因此运行时钢丝圈不易楔住,不会产生突变张力。
②ZM型系列锥面钢领。ZM型系列锥面钢领适用于钢丝圈线速度36m/s以上的纺纱工艺。ZM型钢领的主要性能是内跑道设计成特殊的倾斜形,钢丝圈运行时自由度大,且增加了和钢领之间的接触面积,因此压强降低,磨损减小,散热性能较好。适合纺速度较高的中特、细特纱。常用的锥面钢领有ZM6型、ZM9型、ZM20型等。
(3)钢领的发展方向。新型钢领国产的有重庆纺织专件厂开发的BC6系列锥面钢领,国外的有瑞士立达公司应用ORBIT系列钢领、德国TEC公司研制的陶瓷钢领、瑞士BRACKER公司研制的滚动钢领。
国产钢领的材质、加工精度、制作工艺、热处理与国外相比较存在着一定的差异,尤其使用寿命差距较大。国产钢领一般使用6~12个月,新研制的国产钢领最多使用3年,而国外钢领可使用5~8年,有的可达到10年。
3.锭子
锭子是加捻机构中的重要机件之一。随着细纱机单位产量的提高,锭速在14000~18000r/min,国外最高锭速可达25000r/min左右。因此要求锭子震动小,运转平稳,功率小,磨损小,结构简单。为此,旧式刚性支撑锭子已被弹性支撑锭子取代。棉纺弹性支撑高速锭子又分为两种形式:一种是D12系列锭子(锭盘直径φ24mm),它采用分离型弹性下支撑锭胆,称分离式弹性支撑高速锭子;另一种是D32系列锭子(锭盘直径φ22mm),采用连接型弹性下支撑锭胆,称连接式弹性支撑高速锭子。
(1)锭子的组成。锭子由锭杆、锭盘、锭胆,锭脚和锭钩等机件组成。锭盘与锭杆固装为一体,由锭带传动。锭杆以锭胆为支撑而高速回转。
(2)高速锭子的特性。
新型高速锭子具有很多特点,其重要特点之一是上支撑(上轴承)固定在上支撑座内与锭杆紧密配合;下支撑是弹性支撑。
上支撑固定的作用是:
锭子高速回转时阻力小,振幅小;
减少锭子歪斜,降低断头,因上支撑部位接近锭带,锭子受锭带张力作用时不易歪斜,有利于保持锭子中心、钢领中心、导纱钩中心的同心,从而减少张力突变,降低断头;
减少磨损,磨损的原因是相对摩擦和磨粒磨损。由于上支撑固定,使相对摩擦及磨粒磨损少,因此使锭子磨损减少,锭子油污物减少,用电也减少。实践证明,使用分离式锭子后,葫芦状的磨损就此消失。
下支撑采用弹性支撑的作用是:下支撑是弹性体,有自定中心作用,吸震圈簧能吸收震动。当锭杆振动时,下支撑偏离中心位置,中心套管压向吸震圈簧的壁上,由于弹性变形,弹簧圈各层间的油受挤压,使油的黏性阻尼消耗锭子的震动能量,产生吸震作用。
(3)锭子的振动特性。锭子振动是一种自然现象。锭子振幅达到最大值时的速度称为临界速度,在临界速度附近,振幅最大。所以选择锭速时应避免在临界速度附近。高速锭子的工作速度在两个临界速度之间,能减少振幅,实现细纱高产。新型高速锭子由于结构上做了改进,与普通锭子相比,临界速度大大提高,第一临界速度在5000~7000r/min,第二临界速度在25000r/min左右,比普通锭子的第二临界速度15000r/min大大提高。
(4)国产锭子存在的问题。
是使用寿命短,耗能高,振动噪声大,解决的途径是采用小锭盘、双弹性支撑面锭子和锭改进子材质等。中心问题如何在减震基础上延长锭子使用寿命,适应我国环锭细纱机向高速进展新形式的要求。国外锭子的转速达3000r/min,噪声比国内普通锭子低6%~7%,耗能低,使用寿命达10年以上。这种锭子直径为18.5mm,上轴承直径为6.8mm,对降低由锭带和锭盘引起的能耗及噪声十分有利。