梳棉机金属针布磨砺技术及其创新分析

1、梳棉机金属针布磨砺技术及其创新分析.、八、一前言棉纺生产中梳棉针布的磨砺是一项基础性和经常性的工作， 科学 而合理地设定磨砺锐化周期和磨削量是关系到梳理质量和梳理 成本的一项重要工作。国内棉纺行业从 20 世纪 70 年代起广泛 应用的 "三磨 "（磨砺锡林、道夫、刺辊针布 ）技术，对于改善梳理 状态、提高产品质量起到了极大的促进作用。近 20 年来随着金 属针布的发展演变， 人们对磨针的认识发生了较大的变化。 有的 观点认为采用新型针布后， 磨针会加速缩短针布寿命； 有的观点 觉得磨针前后的质量没有什么区别， 所以磨针没有什么作用； 有 的观点坚持认为磨针仍是提高质量的重

2、要措施。 这些不同观点的 存在，令行业中人产生了较多的困惑和无所适从的感觉 在实际生产中，不同的针布磨砺方法，必然会产生不同的效果。 本文旨在通过对几种磨针方法的探析， 以期引起同行关注针布磨 砺方法与产量、 质量和梳理成本之间的关系， 寻求科学合理的针 布使用和管理方法。1 少磨或不磨的磨针方法 早期金属针布的磨针周期为 3 个月或半年，采取 " 轻、重、轻 的方法， 进行几十分钟的磨砺， 磨后再用刷辊刷光以去除磨砺过 程中产生的毛刺。 这种磨针方法是一种以时间来控制磨砺程度的 "一刀切 " 的方法。随着新型金属针布的推广使用，上述传统磨针 方法暴露出磨削量过多

3、， 缩短针布寿命的弊端。 因而出现了少磨 或不磨的方法即超长周期的磨针方法， 其出发点是延长针布使用 寿命、降低梳理成本。 如果我们接受用少磨或不磨的方法来延长针布使用寿命这一观 点，则针布状态将在使用过程中慢慢衰退， 产品质量也随之下降 幅度。这时我们所能做的是采取某些工艺措施如梳理速度的提 高、梳理隔距的缩小甚至生产能力的降低来应对调整， 以便维持 生条的质量水平保持在可以接受的范围内。 当品质的下降幅度超 出可以接受的范围且调整工艺措施无法弥补时， 再选择磨针或更 换针布。从表面上看，这样的方法似乎是延长了针布的使用寿命， 降低了梳理成本。实际上，这种方法隐含着以下几方面的弊端： (1)

4、针布在使用中衰退、在衰退中使用，其后果是生条品质的 下降或波动幅度加大。 消极延长针布使用期的同时是在忍受其他 利益的放弃和损失； (2)生产能力 - 台时产量的降低不但增加了梳 理成本，而且增加了比梳理成本数额更大的生产和管理成本； (3) 针布的使用寿命是以累计工作产量来计量的， 而不是以使用期 - 工作时间来计算的。 降低产量能延长工作时间但并不一定能延长 针布使用寿命； (4) 针布不磨或少磨，针布使用寿命并不一定能 真正得到延长。 因为在针布的使用中， 针尖棱角的磨损是在慢慢 往下延伸，长时间不磨针，会导致针布过度磨损，而在下一次磨 砺时必须重磨长磨才能磨锋利， 有时因无法恢复而不得

5、不更换针 布。2 轻磨勤磨的磨针方法 对于新型金属针布的使用，有两方面的情形是必须承认的事实。 一方面， 在当今梳棉机的产量不断提高、 锡林针布的密度不断加 大的情况下， 即使采用高质量的金属基材和优化了的针布生产工 艺，锡林针布齿尖的磨损仍然在所难免， 这就给梳理的质量及其 稳定性带来了困难；另一方面，所谓 " 锋从磨砺出 " ，即钝化了的 针齿只有通过磨砺的方法才能恢复一定的锋利。 因此， 依据这两 个事实，不难得出结论， 对针布进行适当的磨砺有助于克服磨损， 再创锋利，从而提高质量。许多事例也证明了这一点，某公司对 磨针前后生条棉结数进行了统计：磨针前 20 台车的平

6、均棉结数 为 84 5粒 g ，磨针后降低为 745 粒 g ，降幅达 118 以往对磨针存在认识误区在于虽然金属针布制造技术发展了， 是磨针方法未能与时俱进所致。 新型针布有着齿高较矮、 齿深较 浅、齿尖较薄、齿密较大、工作角较小的特征，简单地按照传统 的方法磨针， 产生的负面影响要大于正面影响。 因此现在对磨针 来说最重要的问题是怎样磨。 新型针布的几何尺寸决定了对针布 的磨砺只能微量磨削， 而且与以前的磨针方法相比应有下列一些 不同之处：(1) 锡林以等于或略高于工作速度的转速转动，不再采取慢磨方 式； (2)砂轮转速为 800r min 左右，磨砺火花控制在橘红色， 时间掌握在6min

7、8min，也可以掌握砂轮横穿机幅 3次5次， 即将砂轮退出离开针布表面， 不能等到均匀密集的火花消失后再 将砂轮退出离开针布表面； (3) 结合手感和 30 倍50 倍显微镜观 察，大部分针齿顶端有清晰的磨痕和前沿刃口即可。如果不够， 可再磨 1 次2 次；(4)锡林针布的磨砺周期参考实际梳理吨数及 所纺品种而设定， 如加工精梳纱一般第一次磨针时间安排在生产 量达到 100t 后进行，以后应逐次递减缩短周期。对于品质要求 较高的细号纱， 最实际有效的磨针周期应根据棉结增加的变化而 设定。但要确认棉结的增加确实是由于针布磨损的原因造成的， 而不是原料、环境等其他方面的原因； (5) 为安全起见，

8、一般采 取顺磨，如锡林倒转。由于是轻磨，所以在齿顶的前沿不会产生 严重的毛刺； (6) 磨后绝不能用钢丝刷辊刷光。金属针布针齿为 棱锥体，现在高密度的锡林齿尖厚度仅有 005mm0 06mm ， 所以钢丝刷辊极易损伤齿尖； (7) 磨料应采用大气孔低硬度粘结 砂轮，减少针齿接触磨料时间，及时散热，防止退火，同时在磨 砺过程中， 砂轮表面的旧砂粒不断地被打掉， 暴露出新的尖锐的 砂粒保证有效磨砺； (8) 可以用复合磨料块手工对高速转动的针 齿进行顺向磨砺或抛光； (9) 磨针以后不应以即时的取样评定效 果，因为针布可能不够光洁，纤维转移不好。应在随后的每个班 内取样，观察结杂是否逐渐降低，以此

9、评定磨针效果； (10) 对某 些高硬度合金钢针布， 不能用一般磨辊磨砺， 因为在磨砺过程中 几乎擦不出火花而无法判断磨砺程度。 因此必须使用硬质磨块如 陶瓷磨石在弹簧或气动压力下紧贴针布表面往复进行磨砺。 压力 可精确设定以防过度磨削。 瑞士格拉夫公司 (Graf) 的 TSG 就是这 样一种不旋转的往复磨针装置。长时间不磨针， 导致针布过度磨损， 难以控制棉结而不得不更换 针布。新针布及针布磨损后的状态见图 1。采用轻磨勤磨的方法，能产生小而整齐的齿顶和锐利的齿前沿， 能多次有效恢复针齿锐 度，控制棉结增长，相对延长针布使用寿命 (见图 2-a) 。但在每 一个磨砺周期中， 可能仍须采取其

10、他工艺措施配合， 以稳定生条 质量。重磨会使齿顶和周边产生大量毛刺， 导致梳理和锡林负荷 状况恶化 (见图 2-b) 。3 频繁而微量的精磨方法 人为依据感官来决定针布磨砺锐化周期和磨削量难以有效控制 和维持梳棉机长期运行中的梳理质量及其稳定性。 为了平衡梳理 质量和梳理成本两者关系， 也为了便于生产管理， 瑞士立达机械 公司 (Rieter) 研发了一种梳棉机针布在线磨砺技术，称为组合式 磨砺系统 (IGS) ，其包括锡林针布在线磨砺 (IGS-CLASSIC) 和盖板 针布在线磨砺 (IGS-TOP) 两套装置。其中锡林针布的磨砺是利用 安装在锡林底部与锡林轴平行轨道上专用的砂块对锡林针布

11、表 面进行磨砺， 在锡林高速运转时， 砂块与锡林针布接触产生磨砺 效果，砂块在轨道上作横向运动， 完成锡林整个幅面针布的锐化。 该操作可以在梳棉机正常运行生产的情况下进行磨砺作业， 而且 其作业可以全自动完成， 磨砺周期和磨砺量也被按照针布实际的 钝化规律进行电脑设定和控制。 依据针布的实际钝化规律， 在设 定合理磨砺量的基础上， 把锡林针布在整个使用寿命中非线性地 划分为约 400 个磨砺周期，这样既保证了锡林针布在整个使用 过程中， 锐度处于较为理想的状态下， 保持了梳理质量及其稳定 性，又延长了针布寿命。按照新型锡林梳理针布的形态规格，齿尖的深度为04mm 左右，如果以最大可用深度 0

12、2mm 计，在 400 次磨砺周期中， 每次的平均磨砺量约为0 . 5 um。从磨砺周期来看，新针布约每 星期一次，到针布寿命末期时约每天两次。这是一种频繁而又微量的高精度磨砺。在针布梳理纤维的过程 中，纤维和各种尘粒杂质与针布发生高速接触摩擦， 使针齿前部 棱角先期磨损，棱边产生轻微圆弧，发生锐度衰退，针齿顶部相 对隆起、平台变大，纤维与针齿顶部发生不该有的摩擦，梳理效 果变差甚至产生棉结。 在线磨砺技术是在针齿前部棱角刚发生轻 微磨损时就及时磨去针齿顶部的隆起部分，使前部棱角相对锐 化，这样能使针布维持较好的锐利状态。 在频繁而又微量精磨的 原则下，组合式磨砺系统能够改善和稳定在整个针布使用寿命中 的生条质量， 即对生条的棉结和杂质数量有较明显的改善和稳定 作用，反映在棉结和杂质去除效率的数据上，具有平均水 平提高、波动幅度降低的显著效果。 因此，倡导短周期的频繁而又微量精磨式的在线磨砺技术， 在提 高梳理质量和稳定产品品质方面是可取的， 在用足针布使用寿命 方面的理念是正确的。 为在高产梳棉机上科学合理地使用优质针 布提供了一种很好的工作思路和操作模式。4 结束语(1)针对新型针布的特点，采用科