鋼領(lǐng)、鋼絲圈是環(huán)錠紡紗過(guò)程中加捻卷繞的重要部件，鋼領(lǐng)、鋼絲圈配合的好壞直接影響到細(xì)紗斷頭率，不同材質(zhì)的鋼領(lǐng)性能與價(jià)格又關(guān)系到紡紗成本的高低。在保證成紗質(zhì)量、降低細(xì)紗斷頭率的前提下，如何合理優(yōu)化配置鋼領(lǐng)、鋼絲圈顯得尤為重要。
優(yōu)質(zhì)源于材料加工
鋼領(lǐng)從材料上分為：低碳鋼鋼領(lǐng)、鈦合金綱領(lǐng)、軸承鋼鋼領(lǐng)、合金鋼鋼領(lǐng)；從表面處理上分為：光面、麻面、亞光、鍍鉻、陶瓷等；從形狀上分：平面鋼領(lǐng)、錐形鋼領(lǐng)、雙面鋼領(lǐng)、異型鋼領(lǐng)等。現(xiàn)在棉紡上使用的鋼領(lǐng)種類(lèi)包括：普通低碳鋼光面鋼領(lǐng)、普通低碳鋼電鍍鋼領(lǐng)、普通低碳鋼鍍氟鋼領(lǐng)、普通鈦合金鋼領(lǐng)、普通低碳鋼亞光鋼領(lǐng)、普通陶瓷鋼領(lǐng)、普通軸承鋼光面鋼領(lǐng)、高精度軸承鋼鋼領(lǐng)、超高精度軸承鋼鋼領(lǐng)、錐面鋼領(lǐng)（BC6、BC9）等。
鋼絲圈從材料上分只有70鋼一種；從表面處理上分為：鍍鎳、鍍鉻、滲硫、滲氟、鍍鎳鈷、渡陶瓷材料等；從幾何形狀上分為：G型、O型、GS型；從截面形狀上分為：圓形、矩形、瓦楞形、薄弓形等。鋼絲圈在鋼領(lǐng)上運(yùn)動(dòng)時(shí)是沿著鋼領(lǐng)的內(nèi)跑道、呈傾斜狀態(tài)、跳躍前進(jìn)的。鋼絲圈應(yīng)滿足運(yùn)行時(shí)所產(chǎn)生的熱量低、散熱快；有彈性、下腳張開(kāi)套入鋼領(lǐng)軌道時(shí)不致斷掉；耐熱磨損、硬度比鋼領(lǐng)跑道略低的要求。
在紡紗過(guò)程中，當(dāng)紗線某斷面處的紗條強(qiáng)力小于在該處的張力時(shí)就發(fā)生斷頭。紡紗斷頭主要集中在成紗后斷頭，當(dāng)鋼領(lǐng)與鋼絲圈配合不當(dāng)時(shí)，會(huì)引起鋼絲圈的震動(dòng)、楔住、燒毀、飛圈等情況發(fā)生，使下部斷頭有所增加。
鋼領(lǐng)是鋼絲圈的跑道，鋼絲圈在高速運(yùn)行時(shí)因?yàn)殡x心力作用，其內(nèi)腳緊壓在鋼領(lǐng)圓環(huán)的內(nèi)側(cè)（即跑道上），鋼絲圈的速度高達(dá)30～40米/秒，跑道上的比壓（可達(dá)到35N/平方毫米）和摩擦力都很大，鋼絲圈內(nèi)腳短小，在摩擦熱環(huán)境下升溫顯著（達(dá)到300～360攝氏度），當(dāng)內(nèi)腳磨損或軟化而承受不住自身離心力作用時(shí)，鋼絲圈就從鋼領(lǐng)上飛脫（飛圈）導(dǎo)致紡紗斷頭。
由于一些鋼領(lǐng)的拋光是使用機(jī)械的方法在一定介質(zhì)作用下進(jìn)行處理的，具有一定方向性的加工傷痕，同時(shí)在介質(zhì)的沖擊下，容易在鋼領(lǐng)的表面產(chǎn)生微小的裂紋紋路，造成鋼絲圈運(yùn)行摩擦力大，會(huì)使鋼絲圈運(yùn)行時(shí)在鋼領(lǐng)跑道表面生成波浪形狀金屬熔結(jié)堆，從而造成鋼絲圈抖動(dòng)、頓挫，瞬時(shí)楔住斷頭。這就要求合理選配鋼領(lǐng)材質(zhì)、表面處理狀態(tài)。同時(shí)要注意鋼領(lǐng)的使用時(shí)間，防止鋼領(lǐng)衰退而產(chǎn)生斷頭。
與成紗質(zhì)量密切相關(guān)
紡紗張力與氣圈形態(tài)有著密切的關(guān)系，氣圈形態(tài)又與斷頭密切相關(guān)。當(dāng)張力較小氣圈凸形過(guò)大時(shí)，氣圈最大直徑超過(guò)隔紗板間隔，引起氣圈猛烈撞擊隔紗板，這不僅會(huì)刮毛紗線，還使鋼絲圈運(yùn)行不穩(wěn)定，易發(fā)生楔住和飛圈而斷頭。
若張力過(guò)大，氣圈凸形過(guò)小則斷頭后接頭時(shí)拎頭重、操作困難，小紗時(shí)易引起氣圈頂部紗段與筒管頂部摩擦而斷頭，大紗時(shí)氣圈趨于平直，若此時(shí)出現(xiàn)突變張力，就會(huì)引起紗線通道與鋼絲圈磨損缺口交叉造成斷頭。所以要選擇合適的鋼絲圈號(hào)數(shù)，合理控制紡紗張力和氣圈形態(tài)以減少斷頭。
鋼絲圈在鋼領(lǐng)上運(yùn)行時(shí)呈傾斜狀態(tài)。狀態(tài)完全取決與它在運(yùn)行中受到的鋼絲圈離心力、氣圈底部紗線張力、紗線卷繞張力以及鋼領(lǐng)對(duì)鋼絲圈的摩擦阻力，并以各個(gè)方向作用于鋼絲圈的不同部位。當(dāng)鋼絲圈受到的力矩發(fā)生變化時(shí)，就易造成鋼絲圈內(nèi)傾或外傾，造成內(nèi)腳碰鋼領(lǐng)內(nèi)壁、外腳碰鋼領(lǐng)外壁，鋼絲圈楔住而斷頭。同時(shí)還會(huì)出現(xiàn)紗線通道變小、不通暢、易積飛花楔住紗條而斷頭。在紡不同紗支時(shí)要做好鋼絲圈寬度、高度、開(kāi)口以及鋼領(lǐng)頸壁厚度、內(nèi)外壁深度的合理選配。
近三年來(lái)，尉氏紡織有限公司先后對(duì)20號(hào)碳素普通鋼領(lǐng)、20CrMnTi合金鋼領(lǐng)、GCr15高精度軸承鋼領(lǐng)在細(xì)紗斷頭、鋼領(lǐng)鋼絲圈使用壽命等方面做了大量的對(duì)比試驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)GCr15高精度軸承鋼鋼領(lǐng)千錠時(shí)斷頭最少，這是因?yàn)镚Cr15高精度軸承鋼鋼領(lǐng)采用了優(yōu)質(zhì)的軸承鋼材料、配以先進(jìn)的熱處理工藝，鋼領(lǐng)平面度在0.005毫米以下、橢圓度在0.01毫米以下，使鋼絲圈運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定，跳動(dòng)、振動(dòng)頻率及幅度都很小。紡紗張力穩(wěn)定，紗線碰隔紗板及管頂部的次數(shù)較少，大大降低了細(xì)紗底部斷頭，同時(shí)減少了鋼絲圈的磨損、延長(zhǎng)了鋼絲圈的使用壽命。
20號(hào)碳素普通鋼領(lǐng)千錠時(shí)斷頭較多，這是因?yàn)?0號(hào)碳素普通鋼領(lǐng)加工材料為20號(hào)低碳鋼，是在一定介質(zhì)作用下拋光處理的，平面度在0.08毫米以下、橢圓度在0.22毫米以下，加工工藝簡(jiǎn)單、檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)低、滲碳層不均勻（硬度不一致、耐磨性不一致），鋼絲圈運(yùn)行速度不穩(wěn)定，產(chǎn)生顛簸和點(diǎn)接觸造成鋼絲圈楔住、磨損，從而縮短了鋼絲圈使用時(shí)間，造成細(xì)紗斷頭增加。20CrMnTi合金鋼領(lǐng)屬于中高合金鋼領(lǐng)，具有較強(qiáng)的耐磨性，細(xì)紗斷頭較少。
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