细纱锭子断裂的原因分析

细纱锭子是细纱机加捻卷绕系统最关键的部件之一 , 锭子运转状态的好坏 , 直接影响纱线质量、功率消耗、环境噪声 。纺织企业在使用细纱锭子的过程中 , 经常会出现一些故障 , 为此 , 我们有必要探讨细纱锭子常见故障产生的原因及防范措施 。
一、断裂
细纱锭子杆盘为细长轴+盘套类部件 , 下支撑为上下支撑结构+减震阻尼结构 。杆盘断裂可分锭杆(细长轴)断裂、锭盘断裂、锭脚断裂等情况 。
1.1锭杆断裂
1.1.1原因分析
细纱锭杆的材质一般为优质滚子轴承钢GCr15 , 因锭子杆盘上锥部位与纱管紧密配合并可靠支撑后 , 与钢领、钢丝圈三位联动实现加捻与卷绕 , 因落纱、取样等拔管操作需要一定弹性 , 故锭杆上锥硬度偏低(一般为HRC54~58) , 锭杆上锥不易断裂;锭杆下锥部分与下支撑配合(类似细长转轴)实现高速运转 , 需要硬度高(HRC61~64) , 耐磨性强 , 故锭杆下锥部位易断裂(见图1) 。其产生的原因主要为制造因素 , 即材质裂纹或热处理过程中有轧伤 , 高速运转后产生断裂 。
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图1锭杆下锥部位断裂
1.1.2避免措施
(1)加强材质控制(有条件可做探伤检测) 。
(2)改进热处理淬火握持工艺 , 避免扎伤.
(3)加强热处理后抗变形强度检测(如:高台耐摔试验等) , 及时淘汰有伤锭杆 , 防止其流入后续的装配环节 。
1.2锭盘断裂
因锭盘蜡烛头根部与纱管底孔通过间隙配合 , 实现尾纱留头及转动支撑 , 该部位易受外力冲击产生断裂(见图2) 。常见产生于灰铸铁(HT200)锭盘 。
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图2锭盘蜡烛头根部断裂
1.2.1断裂的主要原因
(1)材质夹杂(C、Si含量过高) , 抗疲劳、抗变形性差 。
(2)锭盘工艺大孔加工尺寸控制较差 , 在蜡烛头根部位置产生了薄壁效应 。
(3)在落纱或拔管过程中 , 受到了过大的外力冲击 , 一般是因为落纱机拔纱盘嵌口调整定位不准所致 。
1.2.2避免锭盘断裂的措施
(1)使用优质材料 。
(2)严格控制加工过程及工艺尺寸偏差标准 。
(3)避免使用手动或电动小车落纱;若必须使用小车落纱 , 要加强设备调整及管控措施 , 保证定位精准、拔纱可靠 , 避免对锭子产生意外冲击力 。
1.3锭脚断裂
铸铁锭脚的材质一般为HT200 。无论是钢锭脚 , 还是铸铁锭脚 , 其主要功能是内腔压配锭胆 , 存油减振、支撑杆盘转动 。外部与细纱机配合 , 实现安装与固定 。在使用过程中 , 有时候也会出现锭脚断裂的现象(见图3) 。
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图3锭脚断裂
1.3.1断裂的主要原因
(1)材质缺陷 , 抗变形能力差 。
(2)外力冲击断裂 。
1.3.2避免措施
(1)使用优质材料 , 达到扭力要求(一般要求达到10kg·N扭力矩以上指标) 。
(2)安装过程中正确操作:不在完全拼紧状态下校同心;校锭位置要正确 , 一般要求敲击锭脚法兰部位或用专用工具嵌套法兰部位调整 , 严禁敲击锭脚螺母及以下部位 , 否则易产生锭脚断裂、内胆变形等问题;使用标准校锭扳手 , 不随意加长扳手力臂和加大拼紧力矩 。一般扳手力臂标准长度为240mm , 拼紧力矩不大于80N·m(8kg·N) 。
二、锭子润滑失效损伤
锭子为高速回转部件 , 不仅要求在高速运转过程中保持较高的稳定性 , 而且要求运行可靠、耐磨、长寿命 。一般锥窝型锭底光杆锭子要求转速可以达到17000转/分、平锭型光杆锭子转速可以达到19000转/分;锥窝型铝套管锭子要求转速可以达到18000转/分、平底型铝套管锭子要求转速可以达到20000转/分及以上 。故锭子必须要有可靠的润滑吸振及散热机构 , 减少锭子运转过程中的摩擦磨损 , 保证锭子的正常使用寿命及保养周期 。如果锭子润滑失效 , 将对锭子造成一系列致命损伤!因锭子上支撑(上轴承)润滑条件较差 , 主要靠锭子运转后产生油的雾化润滑 。所以 , 对锭子润滑用油的品质、油位、油量都有严格的要求(锭子润滑三要素:一定的运转速度、一定的运动粘度、一定的油位高度) , 否则锭子上轴承滚柱与锭杆轴颈部位产生干摩擦 。使轴承保持器发热疲劳 , 加速轴承保持器窗口的磨损变大(见图4)、锭杆轴颈部位过热烧伤(见图5) , 产生磨粒落入锭子内腔 , 污染锭子内腔 。内腔油液受热氧化、活性失效 , 产生黑油等磨粒落入锭底部位 , 与锭杆下锥及下尖R0.7部位交叉磨损 , 产生环状沟槽磨痕 , 改变本来的配合状况 , 产生锭子麻手、摇头等 , 继而锭子异响、上窜、损伤锭钩结合件 。直至锭子轴承滚柱脱落 , 锭子损坏 。