细纱机牵伸机构胶辊胶圈的应用

细纱机牵伸机构胶辊胶圈的应用

橡胶辊和橡胶圈是重要的旋转机构。它们与手架、上下销、拉伸、主轴、弹簧、工艺参数和其他材料一起影响着移动器的性能。有文献报道:一般情况下,国内纺纱胶辊、胶圈的费用约占纺纱成本的0.4%,而胶辊、胶圈对成纱质量的影响程度却达到60%。因此,胶辊、胶圈的质量水平在一定意义上决定着纺纱质量的水平。1纺织机和胶圈的作用1.1胶辊细度与牵伸运动的配合胶辊是主要的牵伸部件,而细纱机完成牵伸必须具有积极握持须条的两点,且两握持点之间保持一定的距离并作相对运动。牵伸运动需满足输出端的线速度大于喂入端线速度,握持点上须有一定的握持力。实现牵伸还必须满足最小握持力大于最大牵伸力,并且处理好两力之间的关系。胶辊是对纤维和罗拉直接的施压体,它与罗拉组成握持钳口,直接握持和牵伸须条。生产实践证明,胶辊是产生握持力的主要方面,其对握持力的影响最大。1.2聚合式变刚度纱机的工作原理细纱胶圈的主要作用是进行后区微牵伸与握持过渡,牵伸倍数的大小主要根据纤维长度、粗纱定量、牵伸形式、质量要求等因素确定。其工作状态必须是准确连续不断地进行,以保证牵伸运动及细纱强力、重量不匀率、粗节、细节等技术质量指标的实现,增加纤维的伸直度而有序地进行平行排列,并在一定压力作用下有效而稳定地控制纤维进行平行移动。在细纱机上的两个须条牵伸区中,胶圈处于中间位置,它既起到牵伸作用,又起到握持输送作用。2橡胶辊和橡胶圈的结构特征2.1可直接直入纱,提高成纱质量细纱胶辊从结构上分为单层胶辊、双层胶辊、铝衬管胶辊。按胶辊表面是否处理分为不处理胶辊和涂层胶辊。由于不处理胶辊表面精磨后无需任何化学、物理处理,就可直接上车纺纱,不但减少了有毒物质对操作工人身体及环境的危害,而且保持了胶辊表面原有的橡胶特性,能大幅度提高成纱质量,因此得到广泛应用。制作胶辊时,双层胶管有小套差,其内层经一段时间运转后,由于内应力集中形成,使用3个月后,有部分胶辊出现内层疙瘩和纱疵问题且难以解决。近几年来,从国外进口的细纱机和摇架配套的全部是铝衬管胶辊。制作铝衬管胶辊的要求严格,而且要采取立套工艺。但铝衬管胶辊套装后,对高弹、低硬度的胶层无任何影响。2.2内花胶圈的应用根据胶圈表面状态,可分为平面胶圈、内花纹胶圈及内、外花纹胶圈。内花纹为峰谷交错的迷宫型。立达公司(Rieter)在20世纪80年代就在R2P牵伸装置中广泛应用内花纹胶圈,我国引进立达公司设备或改造牵伸装置也全部采用内花纹胶圈,使胶圈滑移率、呆滞、吊圈和胶圈速度不匀率得到积极的改善,从而可有效提高运转的稳定性。外花纹胶圈比平面胶圈摩擦系数要小,产生静电值比平面胶圈要少,迷宫型(有谷无峰)有利于控制纤维运动,表面积花与缠花少,明显减少粗节。3橡胶辊和橡胶圈对花束质量的影响3.1设计表面处理是一种最具工业设计特点的、最胶辊、胶圈的设计包括胶辊、胶圈的耐磨性、高回弹性、抗缠绕性、材料选用、动态设计、结构设计、表面处理方法等。胶辊、胶圈设计水平从源头影响成纱质量。3.1.1高速、小卷装胶辊现代纺纱技术在前道各工序将向重定量、高速度、大卷装发展,而细纱向高速、小卷装发展。由于提速增产、提高效率、降低成本逐步成为人们的共识,所以对胶辊的高耐磨、抗重压性能将提出更高的要求。因此,设计胶辊、胶圈时,应保证磨损率ε=△q/△t(q为磨损量,t为时间)不超过许用值。3.1.2纺纱质量提高回弹性是胶辊、胶圈最重要的物理性能。回弹性好,可以很好地消除快速纺纱时胶辊、胶圈的“粘弹”问题,有效地提高纺纱质量。目前,在常规条件下,经过多次纺纱试验,国产不处理胶辊与进口胶辊的纺纱质量水平相当,仅在回弹性上存在差距,特别是在车间温度比较低的情况下,容易出现发硬的问题。因此,要缩小与进口胶辊的内在质量差距,还需进一步提高胶辊、胶圈的回弹性。3.1.3成纱质量实践证明,影响胶辊、胶圈缠绕纤维的因素主要是:①静电界面自由能之间的互相吸引;②胶料组份中所用不同物质析出外表面对纤维的粘附;③不同地区、不同温湿度引起纤维对胶圈的粘缠。近几年来,胶辊应用中出现的表面处理方法,以提高其表面抗缠绕性能,在配棉、温湿度不稳定的情况下,采用此办法会取得一定的改善,但也会导致成纱质量有一定下降。因此,在保证成纱质量的前提下,合理选用或研发胶辊、胶圈的材料及其表面处理方法,是提高胶辊、胶圈抗缠绕性的有效措施。3.1.4胶辊动态设计细纱机锭速已从10kr/min～12kr/min提升到20kr/min,甚至高达25kr/min,这对细纱机整体设计提出更高的要求;同时,对胶辊、胶圈设计提出更高的要求。动态设计应包含在现代胶辊、胶圈设计之列。简而言之,用有限元方法建立胶辊或胶圈运动方程,设阻尼对胶辊、胶圈运动影响不大,则:[Μ]{ÿ}+[Κ]{y}={0}[M]{ÿ}+[K]{y}={0}设胶辊或胶圈有标准模态解:{y}={Y}eiωti,则:∣[K]-ω2[M]∣=0,其中[M]是胶辊或胶圈质量矩阵;{ÿ}是节点加速度;[K]是胶辊或胶圈刚度矩阵;{y}是节点位移;{Y}是模态矢量;ω是固有频率。求解出ω,通过调整胶辊或胶圈质量和刚度,使ω避开胶辊或胶圈运动的角速度,以保证胶辊或胶圈运动稳定,提高成纱质量。3.1.5胶圈、胶圈的特点细纱胶圈的摩擦系数是影响纺纱质量、使用性能和寿命的主要因素,而胶圈摩擦系数与其表面粗糙度关系密切。为此,生产厂家除控制产品的磨砺外,还进行氯化处理,使胶圈的表面结构改变。但产品表面摩擦系数随使用时间的延长而不断变化,并严重影响纺纱的稳定性。另外,胶辊、胶圈一般采用弹性材料,而弹性材料的优点是抗振性能好,但受力后必然产生弹性变形。因此,胶圈在摩擦原理作用下工作时,势必产生弹性滑动,使胶圈与罗拉同步运行性差,导致成纱条干差,还会引起胶圈的磨损;高速时,发热使胶圈温度升高,影响成纱质量,降低胶圈寿命。目前,采取的应对措施是采用低硬度或内花纹胶圈;采用表面不处理胶圈,也能取得一定的成效。国产胶圈虽然在表面形态上有所探索,但技术上并无实质性突破。试想,如果胶圈结构设计成齿形带结构,将会消除滑移率,改善成纱质量。实践表明,目前铝衬管表面不处理胶辊是胶辊结构设计的发展方向,胶辊的材料选用趋向于高回弹性、低硬度,因其能改善牵伸罗拉钳口的握持性能,正确解决纤维在牵伸过程中牵伸力与握持力、引导力与控制力之间相适应的问题。3.2压圆机胶辊测量制作胶辊时,应注意清洁铁芯以确保压圆整形后胶辊内层能部分嵌于芯壳表面的沟槽内,增加二者的抱合力。同时,保证铁芯不变形,轴承无磨损、松动;否则,套制出的胶辊将严重影响纺纱质量。套制胶辊时,应力求胶辊圆周端面受力垂直、均匀,尽量减小胶管套制后两端面被挤压产生应力差异;胶辊压圆整形时,胶辊必须与压圆机的上、下辊紧密接触,并力求受力均匀。在胶辊制作中,胶辊的磨励质量是确保胶辊内在质量及适纺性、稳定性的关键。同时,应确保同一批胶辊的直径一致。制造胶圈时,须保证上、下胶圈的内层具备光洁、致密,良好的结构状态,较强的耐磨性,以避免早期磨损后摩擦因素恶化,严重影响其运转的稳定性。胶圈出厂前,应认真清理,避免残留酸性物质对中铁辊的腐蚀。3.3质量不匀的情况下胶圈的稳定性胶圈的使用应考虑选择符合纺纱质量要求的优质产品,并考虑提高、稳定胶圈在使用过程中的一致性,降低对成纱质量不匀的影响,还要保证相关牵伸部件工作的一致性,减少对胶圈正常运转的影响。在使用过程中必须做到:不同型号、不同结构、不同规格、不同表面处理、不同硬度、不同新旧程度的胶圈一定不能混用。胶辊使用时,应考虑所纺的品种与所选的胶辊硬度相匹配,以确保成纱质量综合水平的改善。另外,为了保证使用,应提高保养质量。3.4胶辊间合理分工加强胶辊、胶圈管理工作,是提高成纱质量的环节之一。纺织企业专设的胶辊间,具体负责胶辊、胶圈等的日常管理工作,并由设备主管部门或车间领导胶辊间的组织分工。胶辊间的分工是以胶辊制作管理与胶圈整理为主要任务。其工序为检测,退、套胶辊制作,压圆整形、磨砺,表面处理,加油、标记与套装,日常设备检修与维护。落实检查验收工作和经济责任制的考核工作,为车间正常生产和提高成纱质量整体水平服务。应合理进行成本管理,以提高器材的性价比。通过科学的管理,降低差异的发生率和发生量,以发挥胶辊、胶圈最好的性能。3.5品种混杂、温度随用性差标准化是组织现代化生产、集约化生产的重要保证。目前各胶辊、胶圈制造厂的型号较多,适纺品种和号数不一,对温湿度、气候变化敏感,在纺织企业品种翻改频繁的