胶辊、胶圈、罗拉对偶发性纱疵的影响及控制措施

一、胶辊、胶圈、罗拉运转状态对偶发性纱疵影响的机理分析
　　在环锭纺纱工程中，牵伸功能是最基本、最关键的功能，它贯穿了整个纺纱流程。最常见的牵伸形式是握持牵伸，即利用两对具有运行速度差异的握持钳口，完成对须条的抽长拉细过程。要更好地完成牵伸任务，就必须要求握持钳口对须条具有较强的控制能力，能够保证牵伸区内的纤维在受控状态下顺利地完成变速运动。在棉纺工程中的精梳、并条、粗纱、细纱工序，是由罗拉和胶辊组成的牵伸钳口来完成这项任务的，在粗纱和细纱工序，还增加了由上销架、下销架和胶圈组成的弹性钳口构成附加摩擦力界来提高牵伸效果。当胶辊、胶圈、罗拉运转状态不良时，钳口对纤维的控制能力减弱或控制力产生非预期的变化，就会严重影响纤维的正常运行，造成须条粗细不匀。因此，胶辊、胶圈、罗拉是牵伸机构中最为重要的牵伸部件，其性能和应用状态的好坏，直接影响偶发性纱疵的多少。
  z: J! B  u- _& t% G二、胶辊、胶圈、罗拉对偶发性纱疵的影响因素分析
4 {) i0 S1 N( t: v　　在纺纱工艺流程中，精梳、并条、粗纱、细纱工序中的牵伸装置、工艺性能各不相同，因而对胶辊、胶圈、罗拉等工艺部件的技术要求也就不同，这些工艺部件对偶发性纱疵的影响因素也各不相同。
0 a8 ~" ?8 G: Y8 W1.胶辊技术性能对偶发性纱疵的影响
　　胶辊技术性能包含的技术参数，包括材质、耐磨性、结构、硬度、弹性、壁厚、直径等，它们都对偶发性纱疵具有一定的影响。在选择胶辊的规格型号时要充分考虑企业的生产品种、基础管理能力、设备工艺性能等因素，权衡各方面的利弊得失。
! V( l2 P' h/ F0 v5 B0 i　　（1）胶辊材质、耐磨性、结构对偶发性纱疵的影响。
" \3 q1 S+ ^  ^) e# |　　材质均匀、耐磨性好的胶辊出现弹性不均匀、表面不平整、内应力不均匀、中凹、表面脱漆等问题的概率相对较少，造成偶发性纱疵的机会也就减少，偶发性纱疵相对较为稳定。
材质和弹性等参数相同时，不同的胶辊结构对偶发性纱疵的影响也不相同。铝衬套胶辊在套制质量合格的情况下，胶辊不产生内应力变形，胶辊固有的弹性等工艺性能能够得到充分保留，有利于减少偶发性纱疵产生的概率，双层胶辊相对单层胶辊可采用偏小的套差，胶辊内应力较小，对胶辊内部结构的破坏相对单层胶辊要小，产生偶发性纱疵的概率相对单层胶辊要小。如果铝衬套胶辊套制不良，铝衬套变形，也会造成偶发性纱疵增加。
（2）胶辊硬度、弹性对偶发性纱疵的影响。
从牵伸理论上讲，使用硬度小、弹性大的胶辊有利于稳定摩擦力界，提高胶辊对纤维的控制能力，有利于减少常发性纱疵，如果管理到位、操作规范，也可以减少偶发性纱疵的产生。但由于纺纱系统工序多、流程长、胶辊数量巨大，完全保证每只胶辊时刻保持良好的运行状态有一定的难度。任何一只胶辊出现问题时都会造成偶发性纱疵的增多，而胶辊硬度越低、弹性越大，连续保持良好运行状态的难度也就越大，当管理不当、操作不规范、设备工艺性能较低时，硬度低、弹性好的胶辊容易出现损伤、压痕、脱壳、中凹、粘缠等问题，在这种情况下，使用硬度低、弹性好的胶辊、胶圈，常发性纱疵较低，但偶发性纱疵反而可能会较高、波动性较大；使用硬度高、弹性差的胶辊、胶圈，常发性纱疵会较高，但偶发性纱疵可能相对较低，比较稳定。
（3）胶辊管壁、直径对偶发性纱疵的影响。
使用管壁厚、直径大的胶辊，有利于增强对纤维的控制力，减少胶辊粘缠的概率，减少偶发性纱疵。
1 @8 p0 g) z) X' `! G1 W* {　　如果粗纱、细纱前后档胶辊的直径差异不符合工艺要求，会造成胶辊压力不能满足工艺要求，使胶辊控制纤维的能力降低，从而使偶发性纱疵增加。
, {/ a. f& e$ g. p  [　　如果精梳、并条各档胶辊的直径规格不符合工艺要求或胶辊用错位置，会降低牵伸效率，造成疙瘩条，产生大面积偶发性纱疵。

2.胶辊制作和保养质量对偶发性纱疵的影响
　　胶辊制作和保养质量是影响胶辊工艺性能的一个重要因素。胶辊制作或保养不良，容易使胶辊在使用过程中产生质量波动，形成偶发性纱疵。
例如：由于并条、粗纱、细纱胶辊的套制、压圆、磨砺问题产生的偏心(椭圆形)位移等，会引起规律性条干不匀；由于表面处理不好，出现涂层不匀、脱涂问题，也会引起规律性条干不匀和竹节纱；磨砺质量不好，表面处理不当，引起绕花或胶辊中凹，都会出现非规律性条干不匀等。
（1）胶辊铁壳的清洗、检验和加油保养质量对偶发性纱疵的影响。
新胶辊铁壳进厂时，表面含有大量的防锈油；需重新套制胶管的旧铁壳表面可能会有胶块、橡胶粒、锈斑、油污等，在套制前都必须彻底清除，这样才能保证套制的胶辊不发生位移和脱壳现象。
需重新套制胶管的旧铁壳（粗纱、细纱铁壳）轴承内部可能会有花毛、发硬的油脂块、磨损的铁屑粒、脏油脂等，套制前应清洗干净。
% _; E5 W1 S# D铁壳轴承内部可能会有滚针（滚珠）缺损、轴承间隙过大等现象，在制作和保养加油时应认真检查、挑拣。
( c, }) c/ H  I需重新硫化（套制）胶管的旧铁芯（并条、精梳胶辊铁芯）可能会出现弯曲、偏心等问题，制作前必须进行检测和校直。
对胶辊轴承进行加油保养时，应保证胶辊轴承的清洁和所加油脂的质量，加油量要适中，防止油脂外溢，加油过程中要防止油脂沾污胶辊。
在胶辊铁壳的清洗、检验和加油保养工作中，要确保清洗到位、检验细致、加油保养及时，保证上述问题能够得到较好的控制，否则，就会造成规律性条干等质量问题，使偶发性纱疵大幅增加。
（2）胶辊套制质量对偶发性纱疵的影响。
胶辊套制质量的好坏，直接影响成纱条干CV值和条干CVb值（即条干CV值的CV值，当胶辊套制质量不稳定时，锭间条干CV值差异较大，造成CVb值升高），尤其是对控制由胶辊机械波引起的偶发性纱疵具有十分重要的意义。
影响胶辊套制质量的一个重要因素是套差的选择，套差过大时，对单层胶辊来说，容易造成胶辊圆周应力差异过大，严重时还会造成胶辊内裂性损伤，既影响条干CV值水平，又造成CVb值偏高，同时也容易产生胶辊机械波，形成偶发性纱疵。对双层胶辊来说，虽然圆周应力集中在内层上，但在运转过程中，过大的内应力还是会从胶管的内层释放到胶管外层上，造成偶发性纱疵的增加。套差过小时，由于胶管对铁壳的抱合力较小，运转过程中在摇架压力的作用下，容易造成胶辊脱壳，从而引发偶发性纱疵的大幅增加。
; _5 _  i5 I6 R9 C, n影响胶辊套制质量的另一个因素是胶管内壁与铁壳表面的吻合度。由于胶管铁壳与胶管内孔对中度不良、套胶辊机作用不良、操作手法不规范等原因，容易造成胶管内壁与铁壳表面出现吻合不良现象，甚至会造成胶管内壁某一局部损伤或破损物残留在胶管与铁壳之间，致使胶辊在运转中出现有规律的应力不匀而产生胶辊机械波，从而使偶发性纱疵增加。
（3）胶辊压圆质量对偶发性纱疵的影响。
对胶辊进行压圆的目的是让胶管的内壁和铁壳表面完全吻合，使之成为一体，以清除胶辊在套制中产生的内应力分布不匀，如果压圆时操作不当，也会造成偶发性纱疵。
影响胶辊压圆效果的主要技术参数有两种：一是压圆压力，二是压圆时间。
压圆压力过小，不能完全消除胶管的内应力，达不到预期的压圆效果；压圆压力过大（特别是对套差小、硬度低、弹性大的胶辊），容易使胶管在压圆的过程中起鼓，部分位置胶管内壁与铁壳出现分离现象，反而增加了胶辊的内应力不匀现象。因而胶辊压圆压力的大小要根据胶辊的套差大小、硬度大小等综合考虑，合理选择。
8 g, _; Y/ L$ @. h压圆时间过短，胶管的内应力不能得到充分的释放，压圆时间过长，影响工作效率。
为确保胶辊压圆质量，进行压圆操作时，要求胶辊必须与压圆机上下辊紧密接触，受力均匀，采用两次压圆整形工艺。
( @/ k" ?' R" d/ ~* C) t（4）胶辊磨砺质量对偶发性纱疵的影响。
胶辊的表面磨砺质量好坏，是决定胶辊制作与回磨保养内在质量的关键因素，也是控制胶辊对偶发性纱疵影响的核心问题。
磨砺胶辊的目的：一是确保胶辊表面的圆整度，消除胶辊表面中凹、刀伤、压痕、脱漆、凹点等不正常状态；二是改善胶辊表面的粗糙度。
①如果在磨砺过程中不能消除胶辊表面的中凹、刀伤、压痕、脱漆、凹点等问题，胶辊在使用中肯定会产生偶发性纱疵。如果由于磨胶辊机精度不良、砂轮砂粒过粗、磨砺过程中温度过高等原因使胶辊表面出现波浪纹、刀痕、硬斑等问题，更会造成大量的偶发性纱疵。
  n5 ^' B7 Z1 S& F& i1 N8 b9 E$ y4 s. A: K②磨砺后的胶辊，如果表面粗糙度过大，在运转过程中容易粘带纤维，造成胶辊绕花，严重影响产品质量和生产效率，造成偶发性纱疵升高；但如果胶辊经磨砺后表面粗糙度过小（特别是硬度较大的胶辊），在胶辊压力不足时容易造成胶辊对纤维的控制能力不足，影响牵伸效率，出现粗节等偶发性纱疵。
+ R4 i, U6 f) e, D2 Y为确保胶辊磨砺质量，要求磨砺胶辊要分粗磨、精磨两道程序进行，磨砺时要根据胶辊表面状态（如表面粗糙度、中凹程度，压痕、刀伤深度等）、胶辊硬度等情况确定总磨砺量，每次进刀量不能太大，特别是硬度小、弹性大的胶辊。粗磨的磨量应控制在0.25~0.35mm，采用粒度为60号的32mm宽边大气孔砂轮。精磨次数应控制在3~6个往复循环，涂料胶辊确保3个往复循环，表面不处理胶辊要确保4~6个往复循环，第一次精磨量应控制在0.1~0.15mm，第二次精磨的磨量应控制在0.05~0.08mm，精磨应采用粒度为80号的32mm宽边大气孔砂轮。精磨后的胶辊直径，其允许公差应控制在0.04mm以内，确保同批精磨后的胶辊直径一致，降低锭间的成纱质量差异。
（5）胶辊的表面处理质量对偶发性纱疵的影响。
1 D1 P5 P$ H) f1 `1 D# x对胶辊进行表面处理是通过在胶辊表面涂抹涂料、生漆等物质将胶辊加上一层覆盖物或通过紫外线照射、酸处理等方法在胶辊的表面形成一层高分子交链聚合物。其目的是使胶辊的表层具有较好的吸放湿性、抗静电性、耐磨性及耐油性等，并使其表面具有“光、滑、爽、燥”的效果，从而增强胶辊的适纺性能。
6 g# n% E& j7 I2 u5 h& B& ?% z胶辊表面处理常见的问题：一是胶辊表面处理质量不合格，二是胶辊之间处理质量出现较大差异，造成成纱质量一致性较差。
8 `/ s2 R" H$ z7 d  }: b1 A" l①胶辊表面处理质量不合格的表现主要有以下几种：
a.处理方法不当造成胶辊表面性能不均匀。如用涂料处理时胶辊表面涂料涂层厚薄不均匀、用紫外线照射处理时有的部位没有照射到等，当胶辊表面性能不均匀时，会造成胶辊对纤维的握持能力出现规律性波动，从而造成规律性条干和偶发性纱疵增加。
b.涂料选用不合理、配比掌握不当，造成胶辊表面性能与纺纱品种、车间温湿度等生产条件不适应。如纺化纤时，如果选用的涂料抗静电性能较差，就会造成胶辊缠绕现象严重，产生大量偶发性纱疵。
% n+ e' N4 M: o% D4 A/ D% |( zc.处理后的胶辊表面粗糙度不理想。胶辊表面清洁不良、涂料中有杂质颗粒、涂料浓度过大、涂料配好后存放时间过长等原因造成胶辊表面粗糙，有麻点、花纹等，使胶辊在运转中产生握持力不稳定、带花等问题，从而使偶发性纱疵增加；处理后的胶辊表面过于光滑，摩擦力过低，造成胶辊对纤维的握持力不足、打滑，使偶发性纱疵增加。
　　②胶辊之间处理质量出现较大差异的表现主要有以下几种：
; E7 G' V4 g9 O: _3 b( Ya.同一台车的不同胶辊涂料层厚度不一致、光照时间不一致、涂料配比不统一等，造成胶辊表面性能不一致，从而使产品质量出现锭差较大。
b.同一批胶辊、同一生产品种的胶辊之间的表面处理方法不一致、不同的操作者操作水平不一样、处理过程中使用的涂料有变化或涂料配比有变化等，造成产品台间、批间条干CV值的不稳定，条干管间CVb较大等问题。

3.胶辊使用状态对偶发性纱疵的影响
胶辊使用状态不良，也会造成偶发性纱疵增加。
7 O/ t0 f% d! M2 J　　（1）新制作或保养后的胶辊，如果涂料没有干透就匆忙上车，会造成涂料层被破坏及胶辊缠花现象，从而产生大量的偶发性纱疵。
2 q( w6 x! A7 C8 c　　（2）胶辊表面温度与车间温度差异过大，如冬季胶辊从胶辊制作间取出后不经过在车间的温度平衡而直接上车，会使胶辊表面凝结水雾而粘缠纤维，从而产生大量的偶发性纱疵。
9 n4 O1 e7 g5 S# o5 d　　（3）胶辊在使用中分档错乱、混档等会造成胶辊直径、硬度的差异，使产品质量稳定性、一致性变差，出现大量偶发性纱疵。如果并条、精梳工序胶辊混档，直径规格的差异会造成疙瘩条；粗纱、细纱前后档胶辊用错会使前后档胶辊直径差不规范，会出现竹节疵点；粗纱、细纱前后档胶辊用错会因胶辊硬度的非预期变化而造成成纱条干CV值的波动；粗纱、细纱同档胶辊直径、硬度不一致会使产品质量的一致性变差等。
, _: t$ h8 M9 e" C1 T# B7 ?, m( \　　（4）胶辊出现偏心、椭圆、中凹、刀伤、压痕、脱壳、鼓胀、油污、龟裂老化、芯轴弯曲、轴承缺油、打顿、滚珠（滚针）缺损、轴（径）向间隙过大、中铁棍表面锈蚀等问题，都会造成胶辊运行不稳定，对纤维的控制能力出现规律性波动，从而产生大量偶发性纱疵。
! p7 O8 p7 b! X6 a' B, `% N# J1 _' e! n4.胶圈技术性能对偶发性纱疵的影响
胶圈的主要作用是在牵伸区内形成一定宽度和幅值的摩擦力界，辅助胶辊、罗拉钳口增强对纤维的控制作用，使纤维的变速点尽可能地集中且靠近胶辊、罗拉控制钳口，当胶圈出现问题或选用不当时，会影响附加摩擦力界的稳定性。
（1）胶圈内表面摩擦力对偶发性纱疵的影响。
胶圈要求柔软、弹性好、耐磨性强，内表面有较高的摩擦因数，能够使用胶圈在中罗拉摩擦传动下运行平稳，滑溜小，上下胶圈运行的同步性好，确保牵伸出的须条条干均匀。
　　下胶圈靠与中罗拉之间的摩擦力传动，同时还需传动中上罗拉和上胶圈，要求下胶圈内表面要有较大的摩擦因数，以防下胶圈运行中与中罗拉不同步而产生偶发性纱疵；上胶圈转动动力由下罗拉摩擦传动，中间夹有须条，再摩擦传动上胶圈，上胶圈摩擦传动上铁辊，摩擦传动级数增多，摩擦传动力递减，且在上胶圈销的前缘处的曲率半径较小，此处易自由滑动而产生较大运行阻力，要求上胶圈内表面的摩擦因数不能过大，以防运行过程中打顿而造成偶发性纱疵。因此，在选择胶圈时，下胶圈宜选择内摩擦力较大的内花纹胶圈，上胶圈宜选择内摩擦力较小的平面胶圈。
（2）胶圈厚度对偶发性纱疵的影响。
* C% Q/ o0 P6 J, T2 Y, Y9 v) G  a胶圈的厚度过厚，其柔软性受到影响，不利于其与中罗拉的同步运行，会产生偶发性纱疵；胶圈的厚度过薄，其弹性不足，不利于对纤维的包覆，对纤维的控制能力减弱，附加摩擦力界的性能受到影响，也会使偶发性纱疵增多。
　　一般上下胶圈的总厚度掌握在1?9~2?0mm为宜，在上下胶圈厚度的具体配置上，正如前文所述，由于上胶圈在上销钳口处的曲率半径较小，且是被动传动，要求其柔韧性要好，如果上胶圈厚度较厚，不利于其运行的稳定。因此，为减少纱疵的产生，一般要求上胶圈略薄、下胶圈略厚。
% p. h% }6 m) j! U9 X4 d) m) e（3）胶圈长度对偶发性纱疵的影响。
胶圈使用一段时间后，会自然伸长。由于普通上销、粗纱下销没有张力调节装置，当胶圈伸长后，胶圈对罗拉的摩擦力减弱，胶圈在运行中容易产生打滑、中凹、运行打顿等情况，造成偶发性纱疵增加。

5.胶圈使用状态对偶发性纱疵的影响
（1）生产同一品种的纱线时，应确保同档胶圈的工艺使用性能基本一致，包括规格型号、生产厂家、长度、宽度、厚度、弹性、新旧程度等。如果将性能差异较大的胶圈混用，会造成纱线质量一致性变差，偶发性纱疵增加。
　　（2）当胶圈出现跑偏现象或无胶圈纺纱时，会严重影响产品质量，造成大量的偶发性纱疵。
. X/ O, a! o( }9 n5 @　　无胶圈纺纱时，须条失去了中部附加摩擦力界的控制，须条散乱，变速点分散并提前，纤维大量成束变速，偶发性纱疵大幅增加。
. j. w3 d1 ], {- Y5 {" R　　下胶圈跑偏时，下胶圈与罗拉花纹处接触面减少、摩擦力降低；胶圈整个宽度上张力不一致（因为罗拉花纹处直径较粗）；胶圈容易碰触备用胶圈、罗拉座和张力架臂或攀爬到下销（粗纱）棒胶圈挡口外、张力架（细纱）头端，使胶圈运行速度不稳定，从而产生偶发性纱疵。
0 }' o3 p  w3 w3 z. R+ O　　上胶圈跑偏时，胶圈与中上罗拉的接触面减少或攀爬到上销架一侧的立板上，严重影响胶圈运行的稳定性，造成偶发性纱疵增加。
( O1 E( k/ S0 l, [$ \& n　　胶圈跑偏时，上下胶圈位置不对称，摩擦力的传递受到影响，使胶圈的运行稳定性受到影响；另外须条距胶圈的边空较小，胶圈跑偏严重时甚至会造成须条脱离胶圈的控制，这都会造成大量的偶发性纱疵。
　　（3）胶圈出现露线、脱胶、导纱动程内砂眼气孔、表面龟裂、中凹、表面起槽、内线断裂、边缘起毛、胶圈内嵌花、表面油污、表面有棉蜡油剂、表面粘花等问题时，都会对胶圈控制须条的能力造成不良的影响，使偶发性纱疵大幅增加。
6.罗拉技术性能对偶发性纱疵的影响
　　 罗拉是纺织机械关键的牵伸元件，纺纱设备要通过罗拉与胶辊组成钳口来控制纤维的运行，从而完成对须条的牵伸。因此，罗拉的质量好坏直接影响成纱、偶发性纱疵等产品质量指标。
8 W$ T' E4 Z  R! |; h) ^0 I　　（1）罗拉材质要求具有较好的抗弯性能，能够承受摇架的压力，不变形、不弯曲，表面处理层应有较高的硬度，不易损伤和锈蚀，具有较强的耐磨性能，无毛刺、光滑不挂花，长期使用不会出现磨损和处理层脱落现象，以防出现规律性条干和偶发性纱疵。
' c7 p) E# W; K　　（2）罗拉表面的沟槽要确保宽度、深度均匀一致，齿形完整、无变形，罗拉圆整度要好，防止罗拉钳口位置发生周期性变化，造成纱线的短片段不匀增大，使偶发性纱疵增多。
$ s( f4 C8 E. n: u* p8 O　　（3）罗拉的互换性要好，同心度要有保证。如果单根罗拉的径向跳动超过0?03mm、两根罗拉镶接后的同心度超过0?05mm，在运转中就会产生罗拉跳动、扭震等现象，造成规律性条干和偶发性纱疵。
0 D. j: h& j& a( L7.罗拉状态对偶发性纱疵的影响
（1）罗拉齿形沟槽嵌污垢、杂质，会造成罗拉钳口出现规律性变动，产生规律性条干。
（2）罗拉表面出现毛刺、齿形损伤、表面锈蚀等会造成罗拉带花，形成偶发性纱疵和规律性条干。
（3）罗拉出现弯曲、偏心、椭圆、不同心、罗拉轴承缺油、打顿、缺滚针、罗拉轴承定位块脱落等问题，会使罗拉钳口不稳定，形成偶发性纱疵和规律性条干。
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三、胶辊、胶圈、罗拉对偶发性纱疵影响的控制措施
- }3 @! a4 p: w8 s（1）加强对胶辊、胶圈制作保养设备的管理，提高对胶辊、胶圈制作保养设备的技术精度，确保胶辊、胶圈的制作保养质量。
（2）加强胶辊、胶圈制作保养质量交接检查验收工作的管理，确保上机的每只胶辊、胶圈都能够达到技术标准的要求。
/ G9 o6 _  R# T% o3 Z2 U（3）加强胶辊、胶圈、罗拉的运转状态管理，每天上机检查胶辊、胶圈、罗拉的运行情况，及时剔除有刀伤、压痕、中凹等问题的胶辊；挑拣有龟裂、损伤、伸长、跑偏等问题的胶圈；整修有弯曲跳动、起毛刺、轴承损伤、沟槽嵌杂等问题的罗拉等，确保胶辊、胶圈、罗拉不带“病”运转。
# G2 b% |' n+ c& c! S, v4 h（4）严把胶辊、胶圈、罗拉的采购质量关，根据企业的生产品种等具体情况精心挑选胶辊、胶圈、罗拉的规格型号和生产厂家。