高產(chǎn)梳棉機(jī)回轉(zhuǎn)蓋板踵趾面耐磨性研究

黃 波，戴羨磊，曾一平，齊亞濱

(1.浙江錦峰紡織機(jī)械有限公司，浙江 溫州 325041；2.中國紡織機(jī)械協(xié)會(huì)，北京 100028)

0 引言

梳棉機(jī)運(yùn)行過程中，回轉(zhuǎn)蓋板踵趾面與曲軌表面產(chǎn)生相對摩擦，影響踵趾面的使用壽命。踵趾面磨損后會(huì)直接影響梳理隔距和踵趾差精度，進(jìn)而影響生條質(zhì)量[1-2]。當(dāng)踵趾面磨損到一定程度時(shí)，摩擦負(fù)荷增大，梳棉機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)能耗增加，在同步帶張力不一致的情況下尤為明顯。此外，維修踵趾面或者更換磨損極其嚴(yán)重的回轉(zhuǎn)蓋板，均會(huì)給紡織企業(yè)造成一定的經(jīng)濟(jì)損失，尤其是現(xiàn)代高產(chǎn)梳棉機(jī)回轉(zhuǎn)蓋板骨架已全面采用鋁合金材質(zhì)，使維修或更換成本進(jìn)一步增加。

1 踵趾面磨損情況分析

目前，特呂茨施勒紡織機(jī)械(上海)有限公司和鄭州宏大新型紡機(jī)有限責(zé)任公司的回轉(zhuǎn)蓋板踵趾面將圓柱銷與曲軌表面貼附自潤滑耐磨材料相結(jié)合，摩擦因數(shù)低，一般使用5 a～6 a后，踵趾棒出現(xiàn)輕微磨損，但對踵趾差影響較小；瑞士立達(dá)集團(tuán)的梳棉機(jī)蓋板踵趾面采用特殊合成材料制作，磨損后可進(jìn)行更換；其他制造企業(yè)制造的梳棉機(jī)，因受知識(shí)產(chǎn)權(quán)的約束，蓋板踵趾面由鋼件制成，開車3 a～4 a后磨損明顯，尤其是同步帶張力過緊后，磨損會(huì)更嚴(yán)重。雖然后期均會(huì)在曲軌上貼附自潤滑材料或?qū)η夁M(jìn)行鍍膜，用于降低摩擦副的摩擦因數(shù)以減小磨損，但梳棉機(jī)制造成本增加，因此，優(yōu)先解決蓋板踵趾面耐磨性問題是關(guān)鍵。

2 提高踵趾面耐磨性方案

筆者公司于2016年開始設(shè)計(jì)研發(fā)高耐磨踵趾面回轉(zhuǎn)蓋板，而篩選耐磨性好的材質(zhì)是提高踵趾面耐磨性至關(guān)重要的一步，故制作摩擦裝置進(jìn)行模擬試驗(yàn)。摩擦裝置結(jié)構(gòu)見圖1。

1—彈簧；2—耐磨片；3—摩擦輪。

摩擦裝置中，摩擦輪用HT200型灰口鑄鐵制造，直徑為100 mm，表面粗糙度Ra值為0.8 μm，電機(jī)直接帶動(dòng)摩擦輪，轉(zhuǎn)速為1400 r/min，計(jì)算摩擦輪的外圓表面線速度約為4.398×105mm/min，回轉(zhuǎn)蓋板運(yùn)行線速為330 mm/min～500 mm/min。以回轉(zhuǎn)蓋板最高線速計(jì)，摩擦輪線速約為回轉(zhuǎn)蓋板的880倍；彈簧在回轉(zhuǎn)蓋板運(yùn)行中的壓力約為30 N；耐磨片用不同材質(zhì)加工成型，厚度約為6 mm，摩擦面的表面粗糙度Ra值為1.6 μm，運(yùn)行24 h后，其磨損情況見表1。

因試驗(yàn)環(huán)境與梳棉機(jī)實(shí)際工作環(huán)境差別較大，表1中數(shù)據(jù)僅用于參考。從表1中可以看出，Gr15與45號(hào)鋼對曲軌的磨損量最大，試驗(yàn)中因相對摩擦負(fù)荷大，運(yùn)行0.5 h后溫升很高，故通過減小彈簧壓力和增加石墨潤滑來緩解[3]；而其他幾種材料均未減少壓力和增加潤滑，其中球鐵與粉末冶金制品對曲軌保護(hù)最好，但自身磨損嚴(yán)重；綜合評判后采用氧化鋯瓷設(shè)計(jì)研發(fā)高耐磨踵趾面回轉(zhuǎn)蓋板。

表1 不同材質(zhì)耐磨片與摩擦輪摩擦運(yùn)行24 h磨損統(tǒng)計(jì) 單位：mm

3 實(shí)際應(yīng)用效果

2018年初，筆者公司研發(fā)的首批高耐磨梳棉機(jī)回轉(zhuǎn)蓋板(踵趾面鑲嵌氧化鋯瓷，以下稱“陶瓷踵趾面回轉(zhuǎn)蓋板”)陸續(xù)發(fā)往客戶試用。安徽某紡企現(xiàn)場實(shí)測回轉(zhuǎn)蓋板傳動(dòng)電機(jī)電流，陶瓷踵趾面回轉(zhuǎn)蓋板與普通鑄鐵曲軌傳動(dòng)電流為0.29 A，常規(guī)蓋板(45號(hào)鋼踵趾面)與普通鑄鐵曲軌傳動(dòng)電流為0.40 A，說明陶瓷踵趾面回轉(zhuǎn)蓋板傳動(dòng)負(fù)荷明顯小于常規(guī)蓋板。實(shí)際運(yùn)行2 a后拆下蓋板，曲軌無明顯磨損痕跡，陶瓷踵趾面幾乎未磨損。

4 結(jié)語

生產(chǎn)運(yùn)行中，梳棉機(jī)回轉(zhuǎn)蓋板踵趾面易磨損，修理或更換均會(huì)導(dǎo)致紡織企業(yè)生產(chǎn)成本增加，筆者公司開發(fā)的陶瓷踵趾面回轉(zhuǎn)蓋板，經(jīng)實(shí)際檢驗(yàn)?zāi)苡行p小自身磨損，同時(shí)對曲軌也有一定的保護(hù)作用，應(yīng)用效果良好。