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梳棉機(jī)金屬針布磨礪技術(shù)及其創(chuàng)新分析

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梳棉機(jī)金屬針布磨礪技術(shù)及其創(chuàng)新分析

發(fā)布時(shí)間: 2006/10/3 文章出處: 　

前言
棉紡生產(chǎn)中梳棉針布的磨礪是一項(xiàng)基礎(chǔ)性和經(jīng)常性的工作，科學(xué)而合理地設(shè)定磨礪銳化周期和磨削量是關(guān)系到梳理質(zhì)量和梳理成本的一項(xiàng)重要工作。國(guó)內(nèi)棉紡行業(yè)從20世紀(jì)70年代起廣泛應(yīng)用的"三磨"(磨礪錫林、道夫、刺輥針布)技術(shù)，對(duì)于改善梳理狀態(tài)、提高產(chǎn)品質(zhì)量起到了極大的促進(jìn)作用。近20年來(lái)隨著金屬針布的發(fā)展演變，人們對(duì)磨針的認(rèn)識(shí)發(fā)生了較大的變化。有的觀點(diǎn)認(rèn)為采用新型針布后，磨針會(huì)加速縮短針布?jí)勖�；有的觀點(diǎn)覺(jué)得磨針前后的質(zhì)量沒(méi)有什么區(qū)別，所以磨針沒(méi)有什么作用；有的觀點(diǎn)堅(jiān)持認(rèn)為磨針仍是提高質(zhì)量的重要措施。這些不同觀點(diǎn)的存在，令行業(yè)中人產(chǎn)生了較多的困惑和無(wú)所適從的感覺(jué)
在實(shí)際生產(chǎn)中，不同的針布磨礪方法，必然會(huì)產(chǎn)生不同的效果。本文旨在通過(guò)對(duì)幾種磨針?lè)椒ǖ奶轿觯云谝鹜嘘P(guān)注針布磨礪方法與產(chǎn)量、質(zhì)量和梳理成本之間的關(guān)系，尋求科學(xué)合理的針布使用和管理方法。
1 少磨或不磨的磨針?lè)椒?
早期金屬針布的磨針周期為3個(gè)月或半年，采取"輕、重、輕"的方法，進(jìn)行幾十分鐘的磨礪，磨后再用刷輥刷光以去除磨礪過(guò)程中產(chǎn)生的毛刺。這種磨針?lè)椒ㄊ且环N以時(shí)間來(lái)控制磨礪程度的"一刀切"的方法。隨著新型金屬針布的推廣使用，上述傳統(tǒng)磨針?lè)椒ū┞冻瞿ハ髁窟^(guò)多，縮短針布?jí)勖谋锥恕Ｒ蚨霈F(xiàn)了少磨或不磨的方法即超長(zhǎng)周期的磨針?lè)椒�，其出發(fā)點(diǎn)是延長(zhǎng)針布使用壽命、降低梳理成本。
如果我們接受用少磨或不磨的方法來(lái)延長(zhǎng)針布使用壽命這一觀點(diǎn)，則針布狀態(tài)將在使用過(guò)程中慢慢衰退，產(chǎn)品質(zhì)量也隨之下降幅度。這時(shí)我們所能做的是采取某些工藝措施如梳理速度的提高、梳理隔距的縮小甚至生產(chǎn)能力的降低來(lái)應(yīng)對(duì)調(diào)整，以便維持生條的質(zhì)量水平保持在可以接受的范圍內(nèi)。當(dāng)品質(zhì)的下降幅度超出可以接受的范圍且調(diào)整工藝措施無(wú)法彌補(bǔ)時(shí)，再選擇磨針或更換針布。從表面上看，這樣的方法似乎是延長(zhǎng)了針布的使用壽命，降低了梳理成本。實(shí)際上，這種方法隱含著以下幾方面的弊端：
（1）針布在使用中衰退、在衰退中使用，其后果是生條品質(zhì)的下降或波動(dòng)幅度加大。消極延長(zhǎng)針布使用期的同時(shí)是在忍受其他利益的放棄和損失；(2)生產(chǎn)能力--臺(tái)時(shí)產(chǎn)量的降低不但增加了梳理成本，而且增加了比梳理成本數(shù)額更大的生產(chǎn)和管理成本；(3)針布的使用壽命是以累計(jì)工作產(chǎn)量來(lái)計(jì)量的，而不是以使用期--工作時(shí)間來(lái)計(jì)算的。降低產(chǎn)量能延長(zhǎng)工作時(shí)間但并不一定能延長(zhǎng)針布使用壽命；(4)針布不磨或少磨，針布使用壽命并不一定能真正得到延長(zhǎng)。因?yàn)樵卺槻嫉氖褂弥�，針尖棱角的磨損是在慢慢往下延伸，長(zhǎng)時(shí)間不磨針，會(huì)導(dǎo)致針布過(guò)度磨損，而在下一次磨礪時(shí)必須重磨長(zhǎng)磨才能磨鋒利，有時(shí)因無(wú)法恢復(fù)而不得不更換針布。
2 輕磨勤磨的磨針?lè)椒?
對(duì)于新型金屬針布的使用，有兩方面的情形是必須承認(rèn)的事實(shí)。一方面，在當(dāng)今梳棉機(jī)的產(chǎn)量不斷提高、錫林針布的密度不斷加大的情況下，即使采用高質(zhì)量的金屬基材和優(yōu)化了的針布生產(chǎn)工藝，錫林針布齒尖的磨損仍然在所難免，這就給梳理的質(zhì)量及其穩(wěn)定性帶來(lái)了困難；另一方面，所謂"鋒從磨礪出"，即鈍化了的針齒只有通過(guò)磨礪的方法才能恢復(fù)一定的鋒利。因此，依據(jù)這兩個(gè)事實(shí)，不難得出結(jié)論，對(duì)針布進(jìn)行適當(dāng)?shù)哪サZ有助于克服磨損，再創(chuàng)鋒利，從而提高質(zhì)量。許多事例也證明了這一點(diǎn)，某公司對(duì)磨針前后生條棉結(jié)數(shù)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)：磨針前20臺(tái)車的平均棉結(jié)數(shù)為84．5粒／g，磨針后降低為74．5粒／g，降幅達(dá)11．8％。以往對(duì)磨針存在認(rèn)識(shí)誤區(qū)在于雖然金屬針布制造技術(shù)發(fā)展了，但是磨針?lè)椒ㄎ茨芘c時(shí)俱進(jìn)所致。新型針布有著齒高較矮、齒深較淺、齒尖較薄、齒密較大、工作角較小的特征，簡(jiǎn)單地按照傳統(tǒng)的方法磨針，產(chǎn)生的負(fù)面影響要大于正面影響。因此現(xiàn)在對(duì)磨針來(lái)說(shuō)最重要的問(wèn)題是怎樣磨。新型針布的幾何尺寸決定了對(duì)針布的磨礪只能微量磨削，而且與以前的磨針?lè)椒ㄏ啾葢?yīng)有下列一些不同之處：
(1)錫林以等于或略高于工作速度的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)，不再采取慢磨方式；(2)砂輪轉(zhuǎn)速為800r／min左右，磨礪火花控制在橘紅色，時(shí)間掌握在6 min～8min，也可以掌握砂輪橫穿機(jī)幅3次~5次，即將砂輪退出離開(kāi)針布表面，不能等到均勻密集的火花消失后再將砂輪退出離開(kāi)針布表面；(3)結(jié)合手感和30倍~50倍顯微鏡觀察，大部分針齒頂端有清晰的磨痕和前沿刃口即可。如果不夠，可再磨1次~2次；(4)錫林針布的磨礪周期參考實(shí)際梳理噸數(shù)及所紡品種而設(shè)定，如加工精梳紗一般第一次磨針時(shí)間安排在生產(chǎn)量達(dá)到100 t后進(jìn)行，以后應(yīng)逐次遞減縮短周期。對(duì)于品質(zhì)要求較高的細(xì)號(hào)紗，最實(shí)際有效的磨針周期應(yīng)根據(jù)棉結(jié)增加的變化而設(shè)定。但要確認(rèn)棉結(jié)的增加確實(shí)是由于針布磨損的原因造成的，而不是原料、環(huán)境等其他方面的原因；(5)為安全起見(jiàn)，一般采取順磨，如錫林倒轉(zhuǎn)。由于是輕磨，所以在齒頂?shù)那把夭粫?huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的毛刺；(6)磨后絕不能用鋼絲刷輥刷光。金屬針布針齒為棱錐體，現(xiàn)在高密度的錫林齒尖厚度僅有0．05 mm~0．06 mm，所以鋼絲刷輥極易損傷齒尖；(7)磨料應(yīng)采用大氣孔低硬度粘結(jié)砂輪，減少針齒接觸磨料時(shí)間，及時(shí)散熱，防止退火，同時(shí)在磨礪過(guò)程中，砂輪表面的舊砂粒不斷地被打掉，暴露出新的尖銳的砂粒保證有效磨礪；(8)可以用復(fù)合磨料塊手工對(duì)高速轉(zhuǎn)動(dòng)的針齒進(jìn)行順向磨礪或拋光；(9)磨針以后不應(yīng)以即時(shí)的取樣評(píng)定效果，因?yàn)獒槻伎赡懿粔蚬鉂�，纖維轉(zhuǎn)移不好。應(yīng)在隨后的每個(gè)班內(nèi)取樣，觀察結(jié)雜是否逐漸降低，以此評(píng)定磨針效果；(10)對(duì)某些高硬度合金鋼針布，不能用一般磨輥磨礪，因?yàn)樵谀サZ過(guò)程中幾乎擦不出火花而無(wú)法判斷磨礪程度。因此必須使用硬質(zhì)磨塊如陶瓷磨石在彈簧或氣動(dòng)壓力下緊貼針布表面往復(fù)進(jìn)行磨礪。壓力可精確設(shè)定以防過(guò)度磨削。瑞士格拉夫公司(Graf)的TSG就是這樣一種不旋轉(zhuǎn)的往復(fù)磨針裝置。
長(zhǎng)時(shí)間不磨針，導(dǎo)致針布過(guò)度磨損，難以控制棉結(jié)而不得不更換針布。新針布及針布磨損后的狀態(tài)見(jiàn)圖1。采用輕磨勤磨的方法，能產(chǎn)生小而整齊的齒頂和銳利的齒前沿，能多次有效恢復(fù)針齒銳度，控制棉結(jié)增長(zhǎng)，相對(duì)延長(zhǎng)針布使用壽命(見(jiàn)圖2-a)。但在每一個(gè)磨礪周期中，可能仍須采取其他工藝措施配合，以穩(wěn)定生條質(zhì)量。重磨會(huì)使齒頂和周邊產(chǎn)生大量毛刺，導(dǎo)致梳理和錫林負(fù)荷狀況惡化(見(jiàn)圖2-b)。

3 頻繁而微量的精磨方法
人為依據(jù)感官來(lái)決定針布磨礪銳化周期和磨削量難以有效控制和維持梳棉機(jī)長(zhǎng)期運(yùn)行中的梳理質(zhì)量及其穩(wěn)定性。為了平衡梳理質(zhì)量和梳理成本兩者關(guān)系，也為了便于生產(chǎn)管理，瑞士立達(dá)機(jī)械公司(Rieter)研發(fā)了一種梳棉機(jī)針布在線磨礪技術(shù)，稱為組合式磨礪系統(tǒng)(IGS)，其包括錫林針布在線磨礪(IGS-CLASSIC)和蓋板針布在線磨礪(IGS-TOP)兩套裝置。其中錫林針布的磨礪是利用安裝在錫林底部與錫林軸平行軌道上專用的砂塊對(duì)錫林針布表面進(jìn)行磨礪，在錫林高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，砂塊與錫林針布接觸產(chǎn)生磨礪效果，砂塊在軌道上作橫向運(yùn)動(dòng)，完成錫林整個(gè)幅面針布的銳化。該操作可以在梳棉機(jī)正常運(yùn)行生產(chǎn)的情況下進(jìn)行磨礪作業(yè)，而且其作業(yè)可以全自動(dòng)完成，磨礪周期和磨礪量也被按照針布實(shí)際的鈍化規(guī)律進(jìn)行電腦設(shè)定和控制。依據(jù)針布的實(shí)際鈍化規(guī)律，在設(shè)定合理磨礪量的基礎(chǔ)上，把錫林針布在整個(gè)使用壽命中非線性地劃分為約400個(gè)磨礪周期，這樣既保證了錫林針布在整個(gè)使用過(guò)程中，銳度處于較為理想的狀態(tài)下，保持了梳理質(zhì)量及其穩(wěn)定性，又延長(zhǎng)了針布?jí)勖?
按照新型錫林梳理針布的形態(tài)規(guī)格，齒尖的深度為0．4 mm左右，如果以最大可用深度0．2mm計(jì)，在400次磨礪周期中，每次的平均磨礪量約為0．5μm。從磨礪周期來(lái)看，新針布約每星期一次，到針布?jí)勖┢跁r(shí)約每天兩次。
這是一種頻繁而又微量的高精度磨礪。在針布梳理纖維的過(guò)程中，纖維和各種塵粒雜質(zhì)與針布發(fā)生高速接觸摩擦，使針齒前部棱角先期磨損，棱邊產(chǎn)生輕微圓弧，發(fā)生銳度衰退，針齒頂部相對(duì)隆起、平臺(tái)變大，纖維與針齒頂部發(fā)生不該有的摩擦，梳理效果變差甚至產(chǎn)生棉結(jié)。在線磨礪技術(shù)是在針齒前部棱角剛發(fā)生輕微磨損時(shí)就及時(shí)磨去針齒頂部的隆起部分，使前部棱角相對(duì)銳化，這樣能使針布維持較好的銳利狀態(tài)。在頻繁而又微量精磨的原則下，組合式磨礪系統(tǒng)能夠改善和穩(wěn)定在整個(gè)針布使用壽命中的生條質(zhì)量，即對(duì)生條的棉結(jié)和雜質(zhì)數(shù)量有較明顯的改善和穩(wěn)定作用，反映在棉結(jié)和雜質(zhì)去除效率的數(shù)據(jù)上，具有平均水
平提高、波動(dòng)幅度降低的顯著效果。
因此，倡導(dǎo)短周期的頻繁而又微量精磨式的在線磨礪技術(shù)，在提高梳理質(zhì)量和穩(wěn)定產(chǎn)品品質(zhì)方面是可取的，在用足針布使用壽命方面的理念是正確的。為在高產(chǎn)梳棉機(jī)上科學(xué)合理地使用優(yōu)質(zhì)針布提供了一種很好的工作思路和操作模式。
4 結(jié)束語(yǔ)
(1)針對(duì)新型針布的特點(diǎn)，采用科學(xué)合理的磨針?lè)椒�，不但能改善和穩(wěn)定梳理質(zhì)量，而且可以延長(zhǎng)針布使用壽命，降低梳理成本。
(2)在實(shí)際生產(chǎn)中有必要摒棄落后的方法，采用具有可操作性的輕磨勤磨的針布磨礪方法。
(3)在梳理技術(shù)及附加功能的研發(fā)方面，建議國(guó)內(nèi)梳棉機(jī)制造廠商對(duì)在線磨礪技術(shù)加以注重和消化吸收，開(kāi)拓創(chuàng)新，在國(guó)產(chǎn)高產(chǎn)梳棉機(jī)上配置有利于改善品質(zhì)、降低成本的功能結(jié)構(gòu)，為國(guó)內(nèi)用戶提供高質(zhì)量和易于維護(hù)的新型梳理設(shè)備。

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