摘要：通過對轉(zhuǎn)杯紡紗成紗過程及轉(zhuǎn)杯的制造質(zhì)量分析，提出了影響轉(zhuǎn)杯的使用壽命及成紗質(zhì)量的主要因素。 0 前言 轉(zhuǎn)杯紡紗是新型紡紗技術(shù)中最成熟、應(yīng)用最廣泛的一種自由端紡紗技術(shù)。自從1965年捷克研制成功第一臺(tái)KS-200型轉(zhuǎn)杯紡樣機(jī)到1998年初，全世界已有900萬頭。我國目前約有80～90萬頭，多為國產(chǎn)機(jī)型FA601。轉(zhuǎn)杯紡紗得到如此快速的發(fā)展，使得轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)的配件生產(chǎn)單位象雨后春筍遍布全國各地，以山西、浙江、四川、陜西、江蘇為最多，質(zhì)量參差不齊?；谶@種情況，本文對轉(zhuǎn)杯紡紗中的關(guān)鍵元件——轉(zhuǎn)杯的質(zhì)量對其使用壽命及成紗質(zhì)量影響作一分析。 l FA601型轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)的紡紗原理 FA601型轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)是經(jīng)緯紡機(jī)廠在BD200轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)的基礎(chǔ)上、經(jīng)過20多年研發(fā)出的較為成熟的產(chǎn)品，是目前國內(nèi)使用最廣的機(jī)型。它是由前道工序供給熟條，由給棉羅拉連續(xù)供給纖維，由分梳輥?zhàn)ト》质?，通過活絡(luò)通道輸送，靠轉(zhuǎn)杯腔內(nèi)的負(fù)壓吸人平行狀纖維，使纖維沿轉(zhuǎn)杯滑移面獲得高速旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生離心力而滑向凝聚槽；從引紗管出來的引頭紗通過阻捻頭孔由負(fù)壓吸人轉(zhuǎn)杯中，和凝聚槽中的平行纖維相接觸進(jìn)行捻結(jié)；由于轉(zhuǎn)杯內(nèi)凝聚槽處纖維隨轉(zhuǎn)杯高速旋轉(zhuǎn)，纖維從凝聚槽纖維剝落點(diǎn)剝落，剝落的一端隨轉(zhuǎn)杯旋轉(zhuǎn)，另一端由阻捻頭自由握持，由引紗羅拉引出，從而產(chǎn)生紗線的捻度。引紗管引出的紗線由膠輥壓向羅拉軸，由于紗線具有一定的張力，帶動(dòng)探針開關(guān)，從而連續(xù)給棉，完成紡紗過程。轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)的機(jī)構(gòu)圖如圖1所示。FA601紡紗機(jī)轉(zhuǎn)杯轉(zhuǎn)速一般為3萬r／min～6萬r／min，較適合紡73tex～28 tex棉、混紡等紗。 1—喂給羅拉；2—分梳輥；3-輸送管道；4—紡紗杯 5—凝聚槽；6—紗尾；7—單纖維。 2 影響轉(zhuǎn)杯使用壽命的因素 從紡紗過程可以看出，纖維和紡杯內(nèi)腔滑移面、凝聚槽一直接觸，而且有一個(gè)升速滑移過程，使得轉(zhuǎn)杯滑移面、凝聚槽一直處于被摩擦狀態(tài)；因此，必然產(chǎn)生磨損。除個(gè)別機(jī)件損壞造成轉(zhuǎn)杯打壞的情況或安裝不正確造成人為損壞原因外，磨損是轉(zhuǎn)杯報(bào)廢的主要原因。另外還有轉(zhuǎn)杯組合件的動(dòng)平衡影響，使得轉(zhuǎn)杯軸承過早損壞不能使用。而評定轉(zhuǎn)杯滑移面和凝聚槽耐磨性的最常用指標(biāo)為表面硬度(當(dāng)然磨損的程度和所紡纖維種類有密切的關(guān)系)。 FA601紡紗機(jī)轉(zhuǎn)杯一般選取用鋁合金LC4材料，經(jīng)機(jī)加工、表面處理后完成。表面硬度約為400HV左右，一般工作壽命為2～3年。對滑移面及凝聚槽表面的硬度影響因素有原材料及表面處理工藝。 2．1 原材料及表面處理的影響 2．1．1 原材料的影響 由于市場供大于求，市場競爭方式已由產(chǎn)品質(zhì)量的競爭向價(jià)格競爭演變，個(gè)別單位及制造個(gè)體為了降低生產(chǎn)成本，用LYl2材料代替LC4材料(原材料成本約下降16％)，使得陽極化表面處理后硬度從400HV左右下降到340HV左右，而且表面陽極化后，LYl2材料表面氧化膜層疏松、不均勻，影響使用壽命。 2．1．2 表面處理的影響 FA601型的紡杯現(xiàn)在較為成熟的表面處理工藝為硬質(zhì)陽極化，硬質(zhì)陽極化工藝方法較多。一種是直流緩升、前后恒流工藝，由于其成本低，被少數(shù)企業(yè)及個(gè)體選用；但其氧化膜層緊密性差，質(zhì)量不穩(wěn)定。還有一種直流緩升、然后直流加脈沖的工藝，這種工藝加工成本較高，但氧化膜層緊密、均勻、質(zhì)量較好，為定點(diǎn)生產(chǎn)企業(yè)采用。 以前也有選用Ni-P鍍，經(jīng)淬火達(dá)到更高的硬度值，但是，由于這種表面處理工藝成本較高，現(xiàn)在已很少使用。 2．2 轉(zhuǎn)杯組合件動(dòng)平衡影響 由于轉(zhuǎn)杯組合件對其旋轉(zhuǎn)中心存在著動(dòng)不平衡量，使得轉(zhuǎn)杯在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生離心力及離心力偶，轉(zhuǎn)杯軸承屬輕載高速專用軸承，若轉(zhuǎn)杯組合件的動(dòng)不平衡量較大，旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的離心力及離心力偶也就較大，從而使得軸承過載、壽命急劇下降，因此動(dòng)平衡也是影響轉(zhuǎn)杯組合件壽命的一個(gè)很重要的因素。影響動(dòng)平衡的因素主要有：①原材料的均勻性；②加工誤差；③軸承和杯頭的裝配誤差；④校動(dòng)平衡的精度。 2．2．1 原材料的均勻性 加工轉(zhuǎn)杯的原材料一般為棒料或者鍛坯。由于棒料及鍛坯在制造過程中或多或少存在著組織的不均勻性，所以原材料的均勻性對動(dòng)平衡有影響。 2．2．2 轉(zhuǎn)杯的加工誤差 由于轉(zhuǎn)杯屬復(fù)雜薄壁零件，加工工藝長，精度要求高，若采用傳統(tǒng)的機(jī)加工方法很難保證質(zhì)量，誤差較大。我單位使用美國HD數(shù)控車削加工中心，加工精度的穩(wěn)定性好、精度很高，使動(dòng)平衡量保持在較小的范圍內(nèi)，而使用簡單數(shù)控設(shè)備加工產(chǎn)生的不平衡量較大。 2．2．3 軸承和杯頭的裝配 由于轉(zhuǎn)杯是較軟的鋁合金件，而軸承較硬，若孔和軸裝配尺寸的過盈量較大；圓度誤差、裝配時(shí)導(dǎo)向誤差及裝配工藝不正確時(shí)，勢必產(chǎn)生裝配誤差，造成裝配不平衡量的存在。 2．2．4 動(dòng)平衡的平衡精度 由于加工過程中動(dòng)平衡量的存在是不可避免的，為使工件能長期正常工作，必須對其進(jìn)行動(dòng)平衡校驗(yàn)。而動(dòng)平衡機(jī)平衡精度是提高工件平衡精度的保證。 3 轉(zhuǎn)杯的加工質(zhì)量影響成紗質(zhì)量的分析 從FA601型紡紗機(jī)紡紗原理可以看出，轉(zhuǎn)杯是成紗過程中的關(guān)鍵零件，它的加工精度直接影響到成紗質(zhì)量。從活絡(luò)通道出來的平行纖維流靠負(fù)壓流向轉(zhuǎn)杯滑移面，滑向凝聚槽，從凝聚槽到剝落點(diǎn)剝落，然后經(jīng)過阻捻頭中間孔加捻后弓l‘出成紗。從這個(gè)過程可以看出，轉(zhuǎn)杯的滑移面及凝聚槽對成紗過程至關(guān)重要。由于轉(zhuǎn)杯中影響成紗質(zhì)量的參數(shù)較多，這里僅從滑移斜面的加工精度、表面粗糙度的均勻性、凝聚槽圓度出發(fā)，對成紗質(zhì)量的影響作一理論分析。 3．1 滑移面粗糙度均勻性的影響 從活絡(luò)通道出來均勻平行的纖維流，如果滑移面的粗糙度不均勻，纖維滑向凝聚槽的方向在同一圓周面上必然不相同，在摩擦力的作用下于圓周方向產(chǎn)生一個(gè)附加移動(dòng)量或停留點(diǎn)，使滑入凝聚槽的纖維產(chǎn)生不均勻性，從而造成成紗條干不勻。從這點(diǎn)可以看出滑移面粗糙度必須均勻、光滑，以使纖維能均勻地滑向凝聚槽。 3．2 凝聚槽圓度誤差的影響 均勻滑向凝聚槽的平行纖維流到達(dá)凝聚槽底時(shí)，均勻分布槽內(nèi)。如果凝聚槽存在圓度誤差，則因?yàn)槟鄄壑睆酱蟮牡胤?，圓周長大些，而單位時(shí)間內(nèi)的纖維量是均勻的，故凝聚槽直徑大的地方纖維相對少些，成紗就相對細(xì)些。反之，在凝聚槽直徑小的地方，由于其圓周長小些，纖維相對多些，成紗就相對粗些；因此，凝聚槽的圓度誤差將使成紗條干產(chǎn)生不均勻性。 以上兩點(diǎn)可以看出轉(zhuǎn)杯加工質(zhì)量將直接影響成紗質(zhì)量。 4 結(jié)束語 紡紗器是轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)的關(guān)鍵部件，而紡紗器三大件又是紡紗器的重要元件；因此，三大件的材料選用、制造技術(shù)及其精度應(yīng)不斷的提高，才能保證其使用壽命；同時(shí)滿足轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)高速、高產(chǎn)的紡紗要求。