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钢领钢丝圈的发展趋势与应用
近年来，钢领钢丝圈的技术进步体现在制造材质提高、加工设备升级、表面处理技术的改进。文章介绍了高性能钢领和优质钢丝圈的质量升级目标、钢领钢丝圈必须具备的条件及钢领钢丝圈的合理选配。钢领与钢丝圈配合使用时要处理好钢领直径与锭子速度关系、钢领钢丝圈使用周期与成纱质量关系、细纱断头与锭子速度关系、纺纱品种与配套使用钢领钢丝圈关系等。
Abstract：
Over the past few years, great progress has been made in the manufacturing technology of ring and traveler for spinning machine, which are reflected in improved quality of raw materials, upgraded manufacturing equipment and advanced surface treatment technology. The paper introduces the goals for upgrading the quality of ring and traveler, necessary requirements on ring and traveler and rational selection of ring and traveler. It proposes that the following relations should be properly handled when using and selecting ring and traveler: the relation between ring diameter and spindle speed, the relation between life cycle of ring and traveler and yarn quality, the relation between spun yarn breakage and spindle speed, and the relation between yarn variety and selected ring and traveler.
作者单位：
浙江省新型纺织品研发重点实验室
浙江春江轻纺集团有限责任公司
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固体薄膜保护剂在钢领钢丝圈上的应用
【摘要】：正 钢领、钢丝圈是环锭细纱机的主要加捻元件。纺纱时,转速高达1r/min的锭子,通过管纱上的纱条,拖动钢丝圈在钢领跑道上滑行,其线速度高达38m/s,钢丝圈高速回转产生的强大离心力,形成对钢领跑道的高压强。钢丝圈又是纱条的通道,无法使用润滑
【作者单位】：
【关键词】：
【分类号】：TS103【正文快照】：
钢领、钢丝圈是环锭细纱机的 主要加捻元件。纺纱时,转速高达 1or/min的锭子,通过 管纱上的纱条,拖动钢丝圈在钢领 跑道上滑行,其线速度高达38m/S, 钢丝圈高速回转产生的强大离心 力,形成对钢领跑道的高压强。钢丝 圈又是纱条的通道,无法使用润滑 剂。这对摩擦副在
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钢领、钢丝圈影响成纱质量
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钢领、钢丝圈是环锭纺纱过程中加捻卷绕的重要部件，钢领、钢丝圈配合的好坏直接影响到细纱断头率，不同材质的钢领性能与价格又关系到纺纱成本的高低。在保证成纱质量、降低细纱断头率的前提下，如何合理优化配置钢领、钢丝圈显得尤为重要。
优质源于材料加工
钢领从材料上分为：低碳钢钢领、钛合金纲领、轴承钢钢领、合金钢钢领；从表面处理上分为：光面、麻面、亚光、镀铬、陶瓷等；从形状上分：平面钢领、锥形钢领、双面钢领、异型钢领等。现在棉纺上使用的钢领种类包括：普通低碳钢光面钢领、普通低碳钢电镀钢领、普通低碳钢镀氟钢领、普通钛合金钢领、普通低碳钢亚光钢领、普通陶瓷钢领、普通轴承钢光面钢领、高精度轴承钢钢领、超高精度轴承钢钢领、锥面钢领（BC6、BC9）等。
钢丝圈从材料上分只有70钢一种；从表面处理上分为：镀镍、镀铬、渗硫、渗氟、镀镍钴、渡陶瓷材料等；从几何形状上分为：G型、O型、GS型；从截面形状上分为：圆形、矩形、瓦楞形、薄弓形等。钢丝圈在钢领上运动时是沿着钢领的内跑道、呈倾斜状态、跳跃前进的。钢丝圈应满足运行时所产生的热量低、散热快；有弹性、下脚张开套入钢领轨道时不致断掉；耐热磨损、硬度比钢领跑道略低的要求。
在纺纱过程中，当纱线某断面处的纱条强力小于在该处的张力时就发生断头。纺纱断头主要集中在成纱后断头，当钢领与钢丝圈配合不当时，会引起钢丝圈的震动、楔住、烧毁、飞圈等情况发生，使下部断头有所增加。
钢领是钢丝圈的跑道，钢丝圈在高速运行时因为离心力作用，其内脚紧压在钢领圆环的内侧（即跑道上），钢丝圈的速度高达30～40米/秒，跑道上的比压（可达到35N/平方毫米）和摩擦力都很大，钢丝圈内脚短小，在摩擦热环境下升温显著（达到300～360摄氏度），当内脚磨损或软化而承受不住自身离心力作用时，钢丝圈就从钢领上飞脱（飞圈）导致纺纱断头。
由于一些钢领的抛光是使用机械的方法在一定介质作用下进行处理的，具有一定方向性的加工伤痕，同时在介质的冲击下，容易在钢领的表面产生微小的裂纹纹路，造成钢丝圈运行摩擦力大，会使钢丝圈运行时在钢领跑道表面生成波浪形状金属熔结堆，从而造成钢丝圈抖动、顿挫，瞬时楔住断头。这就要求合理选配钢领材质、表面处理状态。同时要注意钢领的使用时间，防止钢领衰退而产生断头。
与成纱质量密切相关
纺纱张力与气圈形态有着密切的关系，气圈形态又与断头密切相关。当张力较小气圈凸形过大时，气圈最大直径超过隔纱板间隔，引起气圈猛烈撞击隔纱板，这不仅会刮毛纱线，还使钢丝圈运行不稳定，易发生楔住和飞圈而断头。
若张力过大，气圈凸形过小则断头后接头时拎头重、操作困难，小纱时易引起气圈顶部纱段与筒管顶部摩擦而断头，大纱时气圈趋于平直，若此时出现突变张力，就会引起纱线通道与钢丝圈磨损缺口交叉造成断头。所以要选择合适的钢丝圈号数，合理控制纺纱张力和气圈形态以减少断头。
钢丝圈在钢领上运行时呈倾斜状态。状态完全取决与它在运行中受到的钢丝圈离心力、气圈底部纱线张力、纱线卷绕张力以及钢领对钢丝圈的摩擦阻力，并以各个方向作用于钢丝圈的不同部位。当钢丝圈受到的力矩发生变化时，就易造成钢丝圈内倾或外倾，造成内脚碰钢领内壁、外脚碰钢领外壁，钢丝圈楔住而断头。同时还会出现纱线通道变小、不通畅、易积飞花楔住纱条而断头。在纺不同纱支时要做好钢丝圈宽度、高度、以及钢领颈壁厚度、内外壁深度的合理选配。
近三年来，尉氏纺织有限公司先后对20号碳素普通钢领、20CrMnTi合金钢领、GCr15高精度轴承钢领在细纱断头、钢领钢丝圈使用寿命等方面做了大量的对比试验。
实验发现GCr15高精度轴承钢钢领千锭时断头最少，这是因为GCr15高精度轴承钢钢领采用了优质的轴承钢材料、配以先进的热处理工艺，钢领平面度在0.005毫米以下、椭圆度在0.01毫米以下，使钢丝圈运转稳定，跳动、振动频率及幅度都很小。纺纱张力稳定，纱线碰隔纱板及管顶部的次数较少，大大降低了细纱底部断头，同时减少了钢丝圈的磨损、延长了钢丝圈的使用寿命。
20号碳素普通钢领千锭时断头较多，这是因为20号碳素普通钢领加工材料为20号低碳钢，是在一定介质作用下抛光处理的，平面度在0.08毫米以下、椭圆度在0.22毫米以下，加工工艺简单、检验标准低、渗碳层不均匀（硬度不一致、耐磨性不一致），钢丝圈运行速度不稳定，产生颠簸和点接触造成钢丝圈楔住、磨损，从而缩短了钢丝圈使用时间，造成细纱断头增加。20CrMnTi合金钢领属于中高合金钢领，具有较强的耐磨性，细纱断头较少。
钢领、钢丝圈的使用成本分析
20号碳素普通钢领每锭5年消耗钢领数为6个，每只钢领价格为2元，每锭5年消耗钢领费用为：2.0元×6个=12元；每次换钢领造成的停台和工资：6次×300元/次=1800元（按300元/次计算）；总费用为：12元×420锭/台+1800元=6840元（按420锭/台使用5年计算）。
按照此方法计算，20CrMnTi合金钢领420锭/台（5年）的钢领费用为3690元；GCr15高精度轴承钢钢领420锭/台（5年）的钢领费用为3156元。通过比较420锭/台（5年）的钢领费用，我们发现GCr15高精度轴承钢钢领比20号碳素普通钢领节约3684元，比20CrMnTi合金钢领节约534元。
CJ18.2tex每锭每小时的产量为17.8克，若平均断头周期为30分钟，一年工作8000小时，每年一万锭（千锭时）断头数影响产量：8根5.7吨；15根10.68吨；25根17.8吨。由此可推算出：GCr15高精度轴承钢钢领千锭时断头数8根比20号碳素普通钢领千锭时断头数25根增加产量12吨；比20CrMnTi合金钢领千锭时断头数15根增加产量5吨。
20号碳素普通钢领上钢丝圈使用周期为5天，每年每锭更换钢丝圈为73次，钢丝圈价格按38元/5000只，每只0.0076元计算，每万锭钢丝圈的费用为5548元，按此计算：20CrMnTi合金钢领每年万锭钢丝圈的费用为3963元，GCr15高精度轴承钢钢领每年万锭钢丝圈的费用为1981元。
由此可见：使用GCr15高精度轴承钢钢领比20号碳素普通钢领可节约钢丝圈费用3567元/年?万锭，比20CrMnTi合金钢领节约钢丝圈费用1981元/年?万锭。另外换钢丝圈造成的停台和工人工资成本也是一项很高的费用。
钢领、钢丝圈对细纱断头有很大影响。实践证明：GCr15高精度轴承钢钢领使用寿命长，使用成本低，千锭时断头比普通钢领减少30%以上，钢丝圈使用周期长，更换次数少、用工少，降低工人劳动强度，可以提高车速，增加挡车工看台数。GCr15高精度轴承钢钢领因其性价比高，是纺纱专件的优选器材。
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版权所有 & 2013瑞士BRACKER钢领&钢丝圈技术的发展（二）
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TITLE="瑞士BRACKER钢领&钢丝圈技术的发展（二）" />
Braker公司提高了产品的竟争能力，受到世界各地的企业的欢迎及信赖。像出名的OEMS环锭细纱机及中国的许多高水平的纺纱企业都在应用TITAN钢领。甚至有些企业或地区为了降低细纱断头及减少毛羽，在仿造复制TITAN钢领，尽管如此，Braker公司的TITAN钢领还是世界一流的。
四、TITAN钢领的应用：
TITAN钢领适于在一般细纱机上纺各种支数和品种(不包括紧密纱,牛仔布粗支纱也不在内)。国外THERMO800型细纱机都是应用TITAN钢领。在紧密纺范筹里TITAN钢领的应用最好，
TITAN钢领经长应用表面涂层，因此，即使在纺纱速度很高时TITAN钢领的纺纱性能很好。
ORBIT钢领由轴承钢材料制成，表面经特殊热处理，很耐磨，硬度高，使用寿命8-10年。在纺纱时为了保持低的断头，推荐配用ZIRKON公司的SAPHIR钢丝圈。Broker公司的钢丝圈在高速时一般可运行1000小时。尤其在长时间运行后产量显著的增加。应用ZIRKON钢丝圈抛光后专门与TITAN钢领的配合更好。而应用普通的钢丝圈，钢领会损伤。
售后服务会使应用TITAN钢领的厂家有更高的产量及质量。Bracker公司在世界各地设有一流的售后服务机构。
由于TITAN钢领的成功使得环锭细纱机及钢丝圈会有相应的发展。Bracker公司的钢领新技术的研发会使环锭细纱机的纺纱达到高效高质的更高的水平。
五、Bracker公司的钢丝圈的发展
Bracker公司新研发的J-型钢丝圈适用于锥型钢领，长时间的运转应用，展示出J-型钢丝圈的性价比是理想的，比其它型号的钢丝圈更好。有J9.1CST及J11.ID.型。应用这种钢丝圈可减少运转及维修费用。应用这种钢丝圈不仅可保持稳定的纺纱质量，而且纺纱断头率也很低。新型钢丝圈J9.1CST及J11.ID.型可配用在锥面钢领上。锥面钢领的高度分别为9.1毫米及11.I毫米。ISO40新型钢丝圈重量可纺公制70支（34英支）中支低支纱。包括新型的J9.1CST及J11.ID.型钢丝圈在内，Bracker公司还可同时向用户提供J-／HZ等各类钢丝圈。适用纺各种纱支。
六、瑞士Bracker ORBIT 钢领钢丝圈的优点如下：
1、由于Bracker公司同时研发及生产各类钢领钢丝圈，很注意钢领钢丝圈的配合情况，因此钢领钢丝圈的配合很好（见图3），
ORBIT钢领钢丝圈接触面积加大，钢领为锥形如图3、所示。钢领钢丝圈之间接触面比普通钢领钢丝圈加大4-5倍，从而了减少钢丝圈对钢领的压强及改善了摩擦性能及散热性能。2&由于接触面积加大,热传导好，钢丝圈温度较低，因此对纤维损伤少，并使纱线稳定通过。
<img HEIGHT="237" ALT="" src="/blog7style/images/common/sg_trans.gif" real_src ="/Files//EditorFiles/2011/10/Marked/3(109).jpg" WIDTH="558"
TITLE="瑞士BRACKER钢领&钢丝圈技术的发展（二）" />
3&钢领钢丝圈之间具有很好的通道空间 ，抗塞性能好，纺纱张力稳定，细纱断头低。
4、配套使用的钢丝圈也是特殊合金材料制成，表面也经热处理，因此在高速回转时，不因温度升高而发生表面熔损和钢丝圈微粒熔合在钢领表面现象。不像普通钢领钢丝圈那样，使熔化在钢领表面的金属微粒产生高低不平的表面，导致钢丝圈运动受阻，新型钢丝圈使钢领使用寿命比普通钢领高出许多倍。
ORBIT及TITAN钢领与钢丝圈配套使用后纱线毛羽明显减少，瑞士Bracker公司用高科技合金材料——Zenit生产的高速钢领呈彩红色，钢领、钢丝圈不需要磨合期，运行48小时后即走入正常，在高速运转下，无磨损出现，而且纺纱张力十分稳定，钢丝圈运转在较长的稳定期内正常运行，摩损减少了10-50%。适用于30-80英支纯棉及涤棉混纺纱的生产，Zenit钢丝圈、钢领系列的出现，使细纱机锭子速度上升到25000转/分时，生产仍很稳定、纺纱质量好。
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有效控制，维持正常生产和成纱质量。其次把好上车关，杜绝不同周期的钢领同台使用，空调、保全
保养等方面要为使用好钢领创造条件；因为钢领上车后磨损情况除受钢丝圈选配影响因素外，很大程
度上受到设备上“三垂直一中心”是否做到、生产环境温湿度是否适宜的影响。另外，负责配套管理
人员上车跟踪观察工作，也是一个必不可少的环节、尤其是使用第四周期钢领时，及时掌握钢领、钢
丝圈运行情况，严格执行回磨周期。 1．2走熟期 钢领、钢丝圈一般都要进行处理，其目的是改善各自的表面状态和运行性能，达到减少磨损，缩
短走熟期，延长使用寿命，适应高速、低断头的要求。钢领的走熟期与钢丝圈的走熟期相比，钢领走
熟期的长短相比而言较为关键。因为，钢领使用周期相对于钢丝圈长得多；所以，对细纱产量和质量
潜在影响也就大得多，尤其在新钢领处于走熟期内，即未跑出正常跑道前，是钢丝圈磨损急剧增加的
一个时期，也是导致钢丝圈快速衰退的危险时期。 为了缩短钢领走熟期，保全保养要确保设备加捻卷绕部件做到“三垂直一中心”，为钢领的使用创
造好条件，因为钢领上车后走熟期长短，除受钢丝圈选配影响因素外，很大程度上受到设备上“三垂
直一中心”的影响。特别应注意：在寒冷季节里，为了防止钢领上车“出汗”现象，钢领要放在与车
间温度相近的室内。 在高速钢领使用过程中，如使用新批号钢领，发现按惯例配用正常纺纱时所用钢丝圈的走熟期长，
拎头重，断头率高，钢丝圈磨损位置明显变色，飞圈多；而相同批号钢丝圈在旧批号新钢领上使用时
能正常开车，运行
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