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1、第2 7 卷第5 期 2 0 0 6 年5 月 纺织学报 J 0 1 删a 】o fT e x t i l eR e 眦h V 0 1 2 7N o 5 M a v2 0 0 6 文章编号：0 2 5 3 9 7 2 l ( 2 0 0 6 ) 0 5 0 0 9 7 一0 4 络纱槽筒的特点及其发展 张梅琳，朱世根，丁浩，季诚昌，原一高，顾伟生 ( 东华大学机械工程学院，上海2 0 0 0 5 1 ) 摘要槽筒是络筒工艺中卷绕纱线的重要部件，对筒子的成形质量具有很大的影响。介绍了胶木槽筒、金属槽 筒包括钢板槽筒、铸造槽筒、超塑合金槽筒的特点和加工工艺，讨论了各种槽筒的应用范围，提出了金属槽筒
2、有取 代胶木槽筒的趋势，总结出了对于提高纱线质量，钢板槽筒和铝合金槽筒更优于超塑合金槽筒。对于提高槽筒耐 磨性，延长寿命，促进国产化具有重要意义。 关键词槽筒；络筒机；特点 中图分类号：髑1 0 3 8文献标识码：A F e a t u r e so ft h eg r o o V e dd 咖锄di t sd e V e l o p m e n t Z H A N GM e i - l i n ，Z H US h i - g e n ，D I N GH a o ，J IC h e n g - c h a I l g ，Y U A NY i g a o ，G UW e i s h e n g
3、( c o 如酽矿肘k 砒z 胁i n e e n g ，D o ，增 ，n 矗w s 蚵，l 咖i2 0 0 0 5 l ，吼讥口) A h 咖m c tA sa ni m p o r t a n tp a r t0 ft h et e x t i l em a c h i n e r yf o r 诵n d i n g ，t l l eg r o o V e dd m mh a sg r e a ti m p a c to nt h e q u a l i t yo ft h eb o b b i n T h i sp 印e ra d d r e s s e st h ec h a m c
4、 t e r i s t i c s ，p m c e s s i n gp r o c e s s e sa n d 印p l i c a t i o nf i e l d o f v 赫o u sg r o o v e dd m m ss u c ha sb a k e l i t ed m ma n dr n e t a ld m m s ， i n c l u d i n gs t e e lp l a t ed m m ， c a s td 1 1 l ma I l d s u p e 印1 a s t i ca l l o yd r u m hp o i n t so u tt h
5、 a tt h e s u b s t i t u t i o no ft h eb a l 【e l i t ed r u m 埘t hm e t a ld m m h 鸽b e c o I n ea d e v e l o p i n gt r e n d ，a n dt h a tt h es t e e lp l a t ed r u ma n da l u I I l i n u ma l l o yd m m a r es u p e I i o rt ot h es u p e r p l a s t i ca l l o y d m mf o rt h ee n h a I l
6、 c e m e n to fy a mq u a l i t y T h ep r e s e n tw o r kh a ss i 印i f i c a I l tv a l u ei nt h er e s e a r c ho fg m o v e d d m m sf o ri m p r o v i n gt h ew e a m b i l i t y ，d u m b i l i t ya n df o rp r o m o t i o no fh o m e m a d ep r o d u c t s K e yw o r d _ sg r o o v e dd m m ；
7、w i n d i n gf h m e ；f e a t u r e 槽筒是槽筒式络筒机上的重要卷绕部件之一， 卷绕时纱线张力、卷绕密度是衡量筒子成形质量的 主要依据，代表了纱线络筒时的运动规律和纱圈在 筒子上分布状况的螺旋沟槽曲线形状，对筒子的成 形有直接的影响一 。由于槽筒螺旋沟槽的深度和 宽度变化无规则，很难采用机加工方法，而且其外表 面和沟槽表面与纱线长期的高速摩擦，极易磨损报 废，是纺织机械中的关键损耗件之一，国内外对此都 很重视。如今国内高速络筒机上配备的高质量槽筒 都是从国外进口的，为提高槽筒的耐磨性、延长寿 命，促进国产化，许多科研人员正在致力于槽简的研 究工作。 目前国内络
8、筒机上大量采用的槽筒为胶木槽 筒，其次为金属槽筒。金属槽筒包括钢板槽筒、蠕墨 铸铁、球墨铸铁、铸钢、铝合金等铸造槽筒和锌铝合 金超塑气胀成形槽筒，还有数控铣加工槽筒。 本文从材料、加工工艺、应用效果几个方面对国 内外槽筒状况作一概述，并在此基础上探讨今后的 发展趋势。 1 胶木槽筒 目前国内普遍使用的1 3 3 2 M 和1 3 3 2 M D 型槽筒 式络筒机上装配的槽筒均为硬质胶木压制而成的胶 木槽筒Ho 。我国主要的胶木槽筒生产厂家有青岛塑 料六厂、无锡胶木件厂，还有丹东、上海等地的厂家。 胶木槽筒有圆柱形和锥形，2 圈或2 圈半普通酚醛 塑料槽筒和防静电酚醛塑料槽筒。胶木槽筒价格便 收
9、稿日期：2 0 0 4 0 7 0 8修回日期：2 0 0 5 0 6 1 9 作者简介：张梅琳( 1 9 7 4 一) ，女，博士生。主要研究领域为纺织机械关键零件的成形与强化。 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 【9 8 】 纺织学报 第2 7 卷 宜，工艺简单，但是这种槽筒有3 个缺点：1 ) 耐磨性 很差，纱线对槽筒的摩擦很容易引起槽筒磨损失效， 因此这种槽筒的寿命较短，约为2 至5 个月；2 ) 耗电 量大，由于这种槽筒为实心槽筒，质量大，
10、所以启动 时能耗大，约为铝合金槽筒的2 倍多1 ；3 ) 静电效应 大，槽筒的摩擦传动对毛羽产生很大影响，胶木槽筒 在卷绕过程中易产生静电，引起纱线起毛、起球、断 裂，不利于提高纱线质量，尤其在络苎麻纱线时，高 速回转的槽筒在与纱线摩擦时，产生很强的静电且 不容易消散，当槽筒上的静电聚集到一定程度时，会 干扰纱线正常的运动规律，导致毛羽量增加，筒子成 形不良，严重时可能会引起静电起火。这些缺点严 重制约了胶木槽筒的使用。 2金属槽筒 随着化纤工业的迅猛发展和络筒机的高速化， 传统的胶木槽筒由于硬度低、耐磨性和脆性差、防叠 和防静电性差等弊病，已经越来越不适应发展的需 要，有被防静电效应好的金属
11、槽筒逐渐取代的趋势。 从生产工艺上看，目前国内所采用的金属槽筒大体 上分为4 种：1 ) 壳体冲压后焊接的钢板型槽筒；2 ) 铸 造后经机械加工的铸造型槽筒；3 ) 超塑气压胀形壳 体的超塑合金槽筒；4 ) 数控加工沟槽的机加工型 槽筒。 2 1 钢板型槽筒 我国2 0 世纪7 0 年代末8 0 年代初引进的络筒 机上配备的槽筒是日本美浓制作所生产的。其具体 工艺是先在直径7 9 4m m ，壁厚2m m 的不锈钢外壁 上机加工出沟槽，再把冲压出的沟槽带弯曲后镶人 沟槽内，再经过焊接、磨光、表面镀铬，然后镶人端 盖。日本神津株式会社是日本主要的钢板槽筒生产 厂家哺 ，其生产的槽筒为空心结构，筒
12、体部分由镀铬 钢板制作，沟槽部分材质为不锈钢板。这种槽筒表 面光滑，不刮纱，使用寿命长，质量轻，无静电效应， 防腐蚀性能好；为避免络筒时出现叠圈现象，两端沟 槽设计的较窄，而且不交叉；形成的卷装边沿硬度适 中。神津钢板槽筒的主要规格型号见表1 。 表1 神津钢板槽筒的规格型号 天津纺织机械厂1 9 8 5 年引进日本神津技术生产 的不锈钢板槽筒“ 1 ，其沟槽是由钢板切割开口成形后 与压制成形的沟槽进行粘结，再通过组装、焊接、粘 结、镀铬处理及光整加工等程序而制得，沟槽槽底采 用圆弧形，以防纱线嵌入后脱出。 目前天津纺织机械厂生产的钢板槽筒有 G C 3 0 1 5 5 型、G C 2 5 1
13、 4 7 型、G C 2 5 1 5 5 型、G C 2 5 1 5 5 A 型和G c 2 5 1 5 5 B 型。各种槽筒主要的技术参数和适 用范围见表2 。这种槽筒的表面H V 硬度大于或等 于7 5 0 度，具有耐磨性好、质量轻、静电小、寿命长等 优点，但是钢板槽筒制作工艺复杂，工序繁琐，工作 量大，制作周期长；粘结处光滑性不好，在初次开车 时，槽筒沟槽容易缠纱，而且纱线容易起毛、起 球等。 表2 天津纺织机械厂钢板槽筒的技术参数 2 2 铸造型槽简 薯薯翼薰誊纂翥髫黧嚣椭觥型 由于槽筒很难采用机械加工的方法加工槽形， 2 0 世纪8 0 年代日本美浓制作所为了简化工 用铸造工艺形成这
14、种沟槽深浅、宽度无规则变化的 艺、提高络纱速度而生产的铸造型铝合金槽筒阻8 | ， 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 第5 期张梅琳等：络纱槽筒的特点及其发展【9 9 】 简体是由z L l 0 4 铝合金浇铸并经过机械加工而成， 其壁厚为6 7m m ，然后通过阳极氧化处理，在铝和 铝合金表面形成厚度为5 0 7 0 肛m 的硬质氧化铝膜 层。日本村田公司生产的自动络筒机配备的也是铸 造铝合金槽筒眇卅，表面经过硬质阳极氧化处理，在 沟槽交叉处和两端
15、拐弯处镶嵌有陶瓷件，而且槽筒 两端都有凸阶，其质量轻，有利于防叠并减少能耗， 可以防止在刚开始卷绕时因打滑而损伤纱线。但是 耐磨性、散热性和抗腐蚀性较差。现国内外铝合金 浇铸简体的表面处理有渗氮、阳极化处理和镀硬铬， 还有部分产品在沟槽底部磨损严重的部位嵌入耐磨 陶瓷。铝合金筒体表面经渗氮处理后，在基体表面 弥散有致密而连续的氮化物薄膜，由于这些氮化物 具有较高的热稳定性和硬化作用，提高了槽筒的表 面硬度、耐磨性和抗蚀性。铝合金浇注槽筒通过阳 极化处理后，使铝合金表面在一定范围内形成氧化 铝膜层，可使表面H v 硬度达到5 0 0 6 0 0 度，而且表 面粗糙度在1 5 肚m 以下，不会刮伤
16、纱线，与胶木槽筒 相比纱线的断头量减少。铸造铝合金槽筒由于制造 技术不断完善，性能不断提高，在我国其产量和应用 量不断增加。 意大利萨维奥公司采用蠕墨铸铁铸造，并在表 面进行渗氮处理工艺加工槽筒2 1 ，这种槽筒具有 耐磨性好、防静电、导热性好等优点。槽筒规格：直 径为8 4m m ，导纱动程为1 2 7 ，1 5 2m m ，节距数为2 ， 2 5 个，卷绕角为1 4 。，1 3 0 ，筒管锥度为4 。2 07 ，3 。5 17 ， 5 0 5 7 。德国赐来福公司和上海二纺机厂采用球墨 铸铁和铸钢铸造，并经表面淬火和镀层的方法加工 槽筒。淬火处理的空心铸钢槽筒的表面H v 硬度约 为8 0
17、 0 度，可以承受任何纱线的摩擦，不需要在临界 交叉点嵌入陶瓷衬套。并且采用2 5 节距数，减少 了纱线的交叉角度，改善了纱线的运动，提高了筒子 的成形质量。 青岛纺织机械厂2 0 世纪8 0 年代研制了一种含 有镍、铜合金元素的孕育铸铁槽筒n “。这种槽筒采 用冷固树脂砂组芯的方法铸造成形，但是没有得 到进一步的应用。 2 3 超塑合金槽简 北京超塑技术有限公司采用超塑气胀工艺研制 了超塑合金槽筒口5 叫9 | ，其结构如图1 所示。其具体 工艺是将锌铝合金z n 2 2 A l 筒坯放入高精度模具 内，按一定速率向模具内通人1 0 2 5k g c m 3 氮 气7 I ，保压至少2 0m
18、 i n ，得到超塑性筒体，然后与端 盖组装后，经粗化处理，预镀、化学镀镍磷或镀铬处 理，并将涂好胶的灿，O ，耐磨块镶入槽筒的两端末 尾的孔中固化得到超塑合金槽筒。 外筒 图1 超塑槽筒结构 这种槽筒在使用性能上具有一定的优势，表面 光洁度和硬度高，耐磨性好，该槽筒的表面H V 硬度 达9 0 0 10 0 0 度，质量轻，比胶木、铝合金和钢板槽 筒都轻，可节约电能，经动平衡测试其不平衡值小于 0 4 m m ，上机运转平稳；超塑合金槽筒的静电电压 值小于胶木槽筒的一半，能有效防止静电，减少纱线 的毛羽量，降低暗断率，可以提高产品质量和生产效 率，而且价格也低于所有金属槽筒。但是这种槽筒 由
19、于采用锌铝合金，基体较软，筒壁较薄，容易破裂； 采用与轴紧固的紧定螺钉较小，一方面造成槽筒与 轴紧固不牢，使槽筒轴孔的磨损加大，缩短了槽筒的 使用寿命，另一方面在旋紧时用力稍大，就会沿螺孔 壁部折断；超塑合金槽筒的内孔与芯轴的配合长度 为1 5m m 2m m ，较铝合金槽筒的配合长度 ( 3 0m m 2m m ) 短，运转时稳定性差；超塑合金槽筒 的外圈与闷头采用焊接法连接，容易脱落。目前超 塑合金槽筒的主要技术规格见表3 。 表3 超塑合金檀筒的主要技术规格 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR
20、 to remove the watermark 【1 0 0 】 纺织学报第2 7 卷 2 4 数控加工槽筒 槽筒由于沟槽形状复杂，精度要求高，用铸、冲 等工序很难保证精度要求，而且制造周期长，采用数 控铣加工槽筒，加工精度、生产效率提高，不失为一 种好的加工方法，但是这种方法需要的设备和人员 技术含量高，投资量大。德国和上海二纺机厂采用 铸铁铸造和数控铣的方法加工槽筒。 2 5 不同金属槽筒的对比 不同工艺和不同材料生产的槽筒，都有各自的 优缺点，陕棉十三厂对1 3 3 2 M 型络筒机使用的铝合 金槽筒、超塑槽筒、钢板槽筒络筒前后纱线质量和性 能指标进行了比较H 1 ，主要考查细节、粗节
21、、棉结以 及毛羽指数4 项指标的变化。结果表明，铝合金槽 筒粗节、棉结数增加最少，钢板槽筒次之，超塑槽筒 最多，而且实践中也总结出了钢板槽筒和铝合金槽 筒对纱线的质量影响最小。 3结论 为了适应高速络筒的需要，槽筒在材料、加工工 艺和结构上都有了不同程度的变化。 1 ) 槽筒的材料从胶木发展到铝合金、锌铝合金 等有色金属和铸铁、铸钢和钢板等黑色金属。胶木 槽筒和金属槽筒相比，制造工艺简单，材料成本低， 价格便宜，但是络纱速度低、使用寿命短；金属槽筒 尤其黑色金属槽筒价格高于胶木槽筒，但耐磨性好， 使用寿命长，络纱速度高，纱线的成形性能好，随金 属槽筒价格的降低，胶木槽筒的性价比低于金属槽 筒，
22、所以胶木槽筒有逐渐被金属槽筒取代的趋势。 2 ) 3 种金属槽筒的比较，钢板槽筒和锌铝合金 槽筒对纱线质量的影响较小，而超塑合金槽筒影响 较大。 3 ) 槽筒的加工工艺有压制、铸造、焊接和超塑 成形等多种方法。铝、铝锌合金等有色金属槽筒采 用有模铸造和有模压力胀形的方法加工槽形，其加 工工艺简单，加工成本低，但由于受基体材质的影 响，使用寿命短，价格高于胶木槽筒，但低于黑色金 属槽筒，适用于低中速络筒机。黑色金属槽筒采用 铸造、焊接以及数控加工的方法加工槽形，工艺复 杂，加工成本高，但耐磨性好，使用寿命长，络纱质量 好，适用于高速自动络筒机上。 4 ) 现在常用的槽筒有圆柱形槽筒和圆锥形2 种
23、。圆柱形槽筒的沟槽曲线为等节距的，其络纱速 度为等速的纱线，容易重叠，不适合高速退绕的场 合。为了适应高速络筒和不同纤维材料的需要，部 分络筒机已逐渐采用圆锥形槽筒。 参考文献： 1 陈元甫机织工艺与设备( 上册) M 北京：纺织工业 出版社，1 9 8 2 8 9 一1 0 6 2 朱苏康织造学( 下册) M 第2 版北京：中国纺织 出版社，1 9 9 6 1 5 2 7 3 陈浦纺织工艺学( 下册) M 上海交通大学出版社， 1 9 8 7 1 1 6 4 谭兴武1 3 3 2 M 型络简机使用新型槽筒的对比 J 陕 西纺织，2 0 0 1 ，( 4 ) ：2 4 2 5 5 阎磊不同材质
24、络纱槽筒的经济效益 J 纺织器材， 1 9 8 9 ，( 3 ) ：3 9 4 0 6 陈淑像槽筒 J 纺织器材，1 9 8 9 ，( 1 ) ：3 3 3 7 7 王春荣金属槽筒国内外发展动向 J 金属成型工 艺，1 9 9 1 ，9 ( 2 ) ：5 8 6 2 8 王捷民，马蜂A T 型铝合金槽筒的静电性能检测与分 析 J 静电，1 9 8 9 ，1 1 ( 4 ) ：3 3 3 4 9 马红军谈国内外自动络筒机性能比较及国产自动络 。筒机的发展 J 山东毛纺，1 9 9 5 ，( 2 ) ：】8 2 5 ， 1 0 高鼎铭国外三种新型自动络筒机的对比分析 J 棉 纺织技术，1 9 9
25、4 ，( 1 1 ) ：5 3 5 6 1 1 燕芳s D s B 0 0 B 型D T Y 机槽筒与防凸机构分析 J 金 山油化纤，1 9 9 3 ，( 1 2 ) ：6 5 6 7 1 2 朱明国外自动络筒机的性能比较和分析 J 纺织科 技机织，1 9 9 7 ，( 6 ) ：1 8 2 0 1 3 第十届国际纺织机械展览会纺织器材专题介绍之八： 槽筒 J 纺织器材，1 9 8 9 ，( 1 ) ：3 3 3 7 1 4 叶堂标自动络筒机铸铁槽筒的研制 z 1 9 8 5 1 0 1 9 1 5 王国兴超塑合金槽筒的质量检验及结构改进 J 标 准与质量，1 9 9 8 ，( 6 ) ：4
26、4 4 5 1 6 T a u t ，K 范不凡以不同材质制造的卷绕槽筒的经济 效益 J 国外纺织技术：纺织分册，1 9 8 9 ，( 1 ) ：2 0 一2 1 1 7 汪测生，蒋勇超塑合金金属槽筒的特点和问题 J 纺织器材，1 9 9 6 ，( 1 ) ：2 3 2 5 1 8 王春荣超塑合金槽筒 P 中国专利，C N 8 5 1 0 4 0 9 8 ， 1 9 8 7 1 9 王春荣，宋海龙薄壳金属槽筒的研制 J 金属成形 工艺，1 9 9 0 ，( 4 ) ：1 0 1 3 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark