侯長(zhǎng)勇

(山東聊城華潤(rùn)紡織有限公司，山東 聊城 252000)

0 引言

傳統(tǒng)手動(dòng)磨膠輥機(jī)用工多、效率低，全自動(dòng)磨膠輥機(jī)磨削速度快、精度高、質(zhì)量好，相比手工操作效率高，紡紗質(zhì)量穩(wěn)定、節(jié)約用工。筆者公司有20萬(wàn)錠集聚紡，膠輥保養(yǎng)周期短、回磨量大，使用2臺(tái)全自動(dòng)磨膠輥機(jī)才能滿(mǎn)足日常膠輥調(diào)換、保養(yǎng)和紡紗質(zhì)量的要求[1]。

1 全自動(dòng)磨膠輥機(jī)的工作原理

全自動(dòng)磨膠輥機(jī)擁有大容量?jī)?chǔ)料箱和落料箱、測(cè)量系統(tǒng)、磨削系統(tǒng)、紫外線光照系統(tǒng)、自動(dòng)分檢系統(tǒng)等，是集機(jī)、電、儀一體化的自動(dòng)化設(shè)備。它采用PLC控制，操作員將待處理膠輥放入儲(chǔ)料箱后，啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)夾具將膠輥?zhàn)詣?dòng)放入軌道內(nèi)，再由膠輥托架將其放入膠輥夾具內(nèi)并自動(dòng)夾緊，經(jīng)測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量后，根據(jù)顯示屏設(shè)定的磨礪直徑進(jìn)行磨削，磨削結(jié)束后對(duì)膠輥表面進(jìn)行空氣清潔，確保無(wú)殘留粉塵后，進(jìn)入紫外線光照系統(tǒng)，進(jìn)行表面處理，之后對(duì)不同直徑的膠輥?zhàn)龊霉茴^標(biāo)記，自動(dòng)分揀到塑料托盤(pán)上，實(shí)現(xiàn)整個(gè)過(guò)程的全自動(dòng)操作，提高了工作效率。

2 全自動(dòng)磨膠輥機(jī)的特點(diǎn)

2.1 磨削膠輥尺寸范圍廣

全自動(dòng)磨膠輥機(jī)磨礪膠輥的最大外徑為42 mm，最小外徑為24 mm；磨礪緒森倚麗紡(Suessen Elite)、羅卡斯(Rocos)或其他集聚紡用膠輥，只需根據(jù)膠輥鐵芯的型號(hào)和尺寸調(diào)節(jié)道軌、調(diào)換相配套的膠輥鐵芯夾具即可。

2.2 磨削方式可選

全自動(dòng)磨膠輥機(jī)可根據(jù)紡紗品種要求選擇不同的膠輥磨削方式：指定直徑磨削或不同直徑磨削。當(dāng)采用指定直徑磨削方式時(shí)，磨礪后的膠輥直徑統(tǒng)一，既能穩(wěn)定紡紗質(zhì)量，也便于上機(jī)管理。磨削參數(shù)可以在顯示屏上全程顯示，并且有自測(cè)功能。如磨削緒森倚麗紡用膠輥，直徑設(shè)置為41.00 mm，磨削后膠輥直徑偏差不大于0.02 mm，膠輥大小頭也不大于0.02 mm，磨削精度大幅提高。同型號(hào)膠輥可根據(jù)紡紗質(zhì)量要求，選擇不同的磨削方式，也可根據(jù)要求自行調(diào)節(jié)磨削參數(shù)，以保證最佳的膠輥表面粗糙度Ra值。

2.3 自動(dòng)分檢膠輥

上機(jī)膠輥經(jīng)過(guò)2～3個(gè)月運(yùn)轉(zhuǎn)后需下機(jī)回磨，其中包含周轉(zhuǎn)或調(diào)換的膠輥，直徑可能會(huì)有差異，人工分檢費(fèi)時(shí)費(fèi)力，但全自動(dòng)磨膠輥機(jī)能迅速測(cè)量每個(gè)膠輥直徑，并根據(jù)設(shè)定的最大直徑尺寸和最小直徑尺寸，將不符合條件的膠輥?zhàn)詣?dòng)分揀、放置到廢料箱內(nèi)。用戶(hù)也可以對(duì)同鐵芯上的2只膠輥直徑進(jìn)行差異設(shè)置，如果超過(guò)設(shè)定值也會(huì)被測(cè)量系統(tǒng)檢出，以保證磨礪膠輥直徑的一致性，減少紗線的錠間差異。

2.4 自動(dòng)清潔和修磨砂輪

隨著回磨膠輥數(shù)量的增多，磨膠輥機(jī)砂輪被粉塵堵塞，使膠輥表面粗糙度Ra值惡化，嚴(yán)重時(shí)上機(jī)會(huì)造成纏繞從而影響紡紗質(zhì)量，而全自動(dòng)磨膠輥機(jī)可根據(jù)實(shí)際設(shè)置清潔砂輪套數(shù)(50～500)和修磨砂輪套數(shù)(2000～20 000)，當(dāng)膠輥的磨削數(shù)量達(dá)到設(shè)定數(shù)值后會(huì)自動(dòng)清潔、修磨砂輪，以保持砂輪的清潔和鋒利，穩(wěn)定膠輥的表面粗糙度Ra值。

全自動(dòng)修磨砂輪系統(tǒng)可以對(duì)砂輪進(jìn)行周期性自動(dòng)修磨，修磨量可根據(jù)砂輪的使用情況設(shè)定，也可自行設(shè)定，以保證砂輪圓柱度，穩(wěn)定回磨膠輥質(zhì)量。采用80粒、直徑×寬度為2000 mm×200 mm的大氣孔砂輪，轉(zhuǎn)速高達(dá)3 kr/min，相比傳統(tǒng)砂輪速度提高1 kr/min以上，可在極短時(shí)間內(nèi)磨去膠輥表面凹痕，減少膠輥與砂輪表面接觸時(shí)間，防止砂輪高溫灼傷膠輥表面，避免影響膠輥的表面粗糙度Ra值。

2.5 可調(diào)的膠輥磨削表面粗糙度Ra值

全自動(dòng)磨膠輥機(jī)由機(jī)械手夾持膠輥進(jìn)行磨削，夾手往復(fù)移動(dòng)速度為50 mm/min～200 mm/min，喂入速度為7 mm/min～120 mm/min，膠輥與砂輪、羅拉的運(yùn)動(dòng)可以有不同的組合，以滿(mǎn)足不同的膠輥表面粗糙度Ra值的要求，供紡紗品種選用。表1為全自動(dòng)磨膠輥機(jī)磨礪不同膠輥的部分參數(shù)。

表1 全自動(dòng)磨膠輥機(jī)磨礪參數(shù)(部分)

膠輥型號(hào)邵爾A硬度/度往復(fù)移動(dòng)速度/(mm·min-1)喂入速度/(mm·min-1)J-463A63100～15050～70J-490A8350～8010～20WRC-36565100～15050～70WRC-9757280～11030～40

此外，可根據(jù)紡紗品種要求進(jìn)行多次試紡，找尋最佳的膠輥表面粗糙度Ra值，并據(jù)此確定全自動(dòng)磨膠輥機(jī)往復(fù)移動(dòng)速度和喂入速度的設(shè)定值，以保證磨礪效果。

2.6 配有紫外線光照系統(tǒng)

為滿(mǎn)足不同紡紗品種對(duì)膠輥的表面狀態(tài)不同要求全自動(dòng)磨膠輥機(jī)配備了紫外線光照系統(tǒng)。膠輥磨削后直接進(jìn)入紫外線光照系統(tǒng)進(jìn)行表面光照處理，使橡膠分子結(jié)構(gòu)重新排列，以提高膠輥表面質(zhì)量，既節(jié)約了膠輥表面處理的空間和時(shí)間，還避免了其他因素對(duì)膠輥表面產(chǎn)生影響。此外，光照時(shí)間可在菜單中依據(jù)膠輥硬度、紡紗品種要求等設(shè)定。

2.7 點(diǎn)動(dòng)和遠(yuǎn)程控制功能

點(diǎn)動(dòng)功能：可以把全自動(dòng)磨膠輥機(jī)的連續(xù)動(dòng)作分解成單步動(dòng)作，可對(duì)設(shè)備動(dòng)作的每一步進(jìn)行檢查和調(diào)節(jié)，故障查找、維修非常方便。

此外，全自動(dòng)磨膠輥機(jī)具備監(jiān)測(cè)功能，其顯示器可顯示各種應(yīng)用參數(shù)，實(shí)現(xiàn)機(jī)、電、儀一體化，配備遠(yuǎn)程控制功能，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與技術(shù)人員聯(lián)系，解決使用過(guò)程中的突發(fā)問(wèn)題，節(jié)約維修時(shí)間。

2.8 配有大容量?jī)?chǔ)料箱和故障顯示功能

多層設(shè)計(jì)的超大儲(chǔ)料箱：可容納膠輥300多套，前儲(chǔ)料箱有一個(gè)機(jī)械手將膠輥從料箱里逐個(gè)取出放置在軌道上等待磨削，膠輥?zhàn)晕谷氲捷敵鋈詣?dòng)操作，省工省時(shí)。

全自動(dòng)磨膠輥機(jī)一旦出現(xiàn)故障，顯示屏上就會(huì)自動(dòng)顯示故障時(shí)間、故障內(nèi)容和故障代碼，操作工根據(jù)顯示的故障代碼查找說(shuō)明書(shū)，采取對(duì)應(yīng)措施加以排除后，自動(dòng)磨削重新開(kāi)始，方便快捷。

3 全自動(dòng)磨膠輥機(jī)的應(yīng)用效果

3.1 膠輥表面光滑、表面粗糙度Ra值小

由于全自動(dòng)磨膠輥機(jī)上下料、檢測(cè)、磨礪、砂輪清潔、修磨等動(dòng)作全部自動(dòng)完成，生產(chǎn)效率高且無(wú)外在因素影響，加之采用大氣孔砂輪、轉(zhuǎn)速快，散熱性良好，修磨后砂輪的圓柱度高，自清潔系統(tǒng)又能確保砂輪鋒利度的均勻性，磨礪后的膠輥表面狀態(tài)良好。FU804型磨膠輥機(jī)和全自動(dòng)磨膠輥機(jī)，回磨J-463A型膠輥的表面粗糙度Ra值測(cè)試對(duì)比見(jiàn)表2。

表2 采用不同磨膠輥機(jī)磨礪膠輥的表面粗糙度Ra值對(duì)比

單位：μm

從表2可以看出，全自動(dòng)磨膠輥機(jī)相比FU804型磨膠輥機(jī)，磨礪膠輥的表面粗糙度Ra值較低、手感較光滑。全自動(dòng)磨膠輥機(jī)無(wú)粗磨和精磨之分，只需1～2個(gè)往復(fù)，即可達(dá)到紡紗要求的表面粗糙度Ra值，直徑偏差小于0.01 mm。膠輥彈性決定牽伸時(shí)對(duì)纖維的握持和控制，周期回磨可保證膠輥表面彈性的恢復(fù)，全自動(dòng)磨膠輥機(jī)磨礪過(guò)程中與砂輪接觸的時(shí)間很短，對(duì)膠輥的沖擊大幅減小，充分保護(hù)了膠輥的原有彈性和抗靜電性[2]。而FU804型磨膠輥機(jī)由人工修磨砂輪，難以保證砂輪表面始終處于優(yōu)良狀態(tài)，易使膠輥表面粗糙度Ra值發(fā)生變化。

3.2 磨削效率高，軌道調(diào)節(jié)方便

FU804型磨膠輥機(jī)磨一套細(xì)紗膠輥約需50 s，人工控制磨礪往復(fù)次數(shù)，全自動(dòng)磨膠輥機(jī)僅需20 s(膠輥表面和砂輪接觸約8 s)，效率是前者的2倍以上，節(jié)約用工。在磨礪新套制膠輥時(shí)，其直徑差異一般為0.1 mm～0.2 mm，可省略測(cè)量工序，效率更高；磨礪不同型號(hào)膠輥，只需根據(jù)鐵芯型號(hào)更換相應(yīng)夾具和調(diào)節(jié)道軌，方便快捷。

3.3 封閉式磨削，安全可靠

全自動(dòng)磨膠輥機(jī)封閉式磨礪膠輥，安全門(mén)只有在砂輪運(yùn)轉(zhuǎn)停止時(shí)才能打開(kāi)，可確保人身安全，且安全門(mén)配備透明玻璃，當(dāng)發(fā)現(xiàn)磨削粉塵多時(shí)，可隨時(shí)停機(jī)清潔粉塵，以保證磨礪效果。

3.4 不同磨膠輥機(jī)磨礪膠輥的紡紗質(zhì)量對(duì)比

采用全自動(dòng)磨膠輥機(jī)與FU804型磨膠輥機(jī)磨礪的膠輥紡CJ 5.3 tex紗，質(zhì)量指標(biāo)分別見(jiàn)表3和表4。從結(jié)果可見(jiàn)，全自動(dòng)磨膠輥機(jī)回磨膠輥上機(jī)后的紡紗指標(biāo)明顯優(yōu)于FU804型磨膠輥機(jī)。

表3 全自動(dòng)磨膠輥機(jī)磨礪膠輥的成紗質(zhì)量

測(cè)試次數(shù)CV/%U/%細(xì)節(jié)粗節(jié)棉結(jié)個(gè)·km-1H115.0011.9177.562.580.02.16215.2712.1572.565.0112.52.01315.0811.9667.567.590.02.11415.3212.1882.582.5100.01.95514.7811.7547.537.590.02.13615.5012.3197.552.575.01.93715.2612.1485.080.0102.52.10814.7511.6967.550.032.51.96915.0311.9260.045.075.01.961015.4912.3060.072.5112.52.09均值15.1512.0371.861.587.02.04

3.5 參數(shù)設(shè)置方便

可根據(jù)紡紗品種要求和膠輥硬度，在磨削菜單中合理設(shè)置磨礪工藝、磨削時(shí)間及光照時(shí)間，方便、快捷，能保證合適的膠輥表面粗糙度Ra值。

表4 FU804型磨膠輥機(jī)磨礪膠輥的成紗質(zhì)量

測(cè)試次數(shù)CV/%U/%細(xì)節(jié)粗節(jié)棉結(jié)個(gè)·km-1H115.3012.1495.055.087.52.11215.2212.89120.0117.5107.52.05315.4812.2882.592.592.52.16415.4512.2692.567.5105.02.17515.4812.2890.072.5115.02.11615.5512.33102.580.0107.52.07715.7512.36107.595.085.02.07815.2212.3195.067.582.52.04915.3612.1780.075.0115.02.191015.4212.3292.550.092.52.05均值15.4212.3395.877.399.02.10

4 全自動(dòng)磨膠輥機(jī)的日常保養(yǎng)

由于該機(jī)自動(dòng)化程度高，平時(shí)只要做好道軌和機(jī)械夾手的清潔，并在夾手兩側(cè)運(yùn)動(dòng)部位加入少量錠子油，那么出現(xiàn)故障的概率就會(huì)很小。如：每天用抹布擦拭機(jī)械手、軌道內(nèi)、光柵和反射板上的粉塵，清除抽屜內(nèi)、機(jī)器內(nèi)的磨削粉塵，對(duì)y軸防塵罩中的雜質(zhì)定期清潔、軌道表面擦拭少許潤(rùn)滑脂，觀察氣壓表的指針狀態(tài)(不低于0.6 MPa)，定期對(duì)機(jī)械手兩側(cè)、運(yùn)動(dòng)部位的鏈條加入潤(rùn)滑油；定期檢查皮帶是否松動(dòng)，傳動(dòng)部位是否異響，對(duì)異響和松動(dòng)的部位及時(shí)進(jìn)行維修；此外，注意隨著砂輪直徑的減小，要相應(yīng)移動(dòng)防護(hù)罩位置。

5 結(jié)語(yǔ)

全自動(dòng)磨膠輥機(jī)具有優(yōu)良的磨削性能且調(diào)節(jié)方便，整個(gè)磨礪過(guò)程自動(dòng)完成、效率高，目前已被多家紡紗企業(yè)使用，既滿(mǎn)足了紡紗需求，又節(jié)約了用工。在新一輪紡織行業(yè)質(zhì)量升級(jí)改造過(guò)程中，紡織企業(yè)要不斷地通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新和管理創(chuàng)新，實(shí)施“智能應(yīng)用”，進(jìn)一步提升輔機(jī)智能化、品牌化和高新化水平，提高輔機(jī)配置檔次，使紡織器材發(fā)揮最大作用，進(jìn)一步提高紡紗質(zhì)量。