高产梳棉机回转盖板踵趾面耐磨性研究

黄 波，戴羡磊，曾一平，齐亚滨

(1.浙江锦峰纺织机械有限公司，浙江 温州 325041；2.中国纺织机械协会，北京 100028)

0 引言

梳棉机运行过程中，回转盖板踵趾面与曲轨表面产生相对摩擦，影响踵趾面的使用寿命。踵趾面磨损后会直接影响梳理隔距和踵趾差精度，进而影响生条质量[1-2]。当踵趾面磨损到一定程度时，摩擦负荷增大，梳棉机运转能耗增加，在同步带张力不一致的情况下尤为明显。此外，维修踵趾面或者更换磨损极其严重的回转盖板，均会给纺织企业造成一定的经济损失，尤其是现代高产梳棉机回转盖板骨架已全面采用铝合金材质，使维修或更换成本进一步增加。

1 踵趾面磨损情况分析

目前，特吕茨施勒纺织机械(上海)有限公司和郑州宏大新型纺机有限责任公司的回转盖板踵趾面将圆柱销与曲轨表面贴附自润滑耐磨材料相结合，摩擦因数低，一般使用5 a～6 a后，踵趾棒出现轻微磨损，但对踵趾差影响较小；瑞士立达集团的梳棉机盖板踵趾面采用特殊合成材料制作，磨损后可进行更换；其他制造企业制造的梳棉机，因受知识产权的约束，盖板踵趾面由钢件制成，开车3 a～4 a后磨损明显，尤其是同步带张力过紧后，磨损会更严重。虽然后期均会在曲轨上贴附自润滑材料或对曲轨进行镀膜，用于降低摩擦副的摩擦因数以减小磨损，但梳棉机制造成本增加，因此，优先解决盖板踵趾面耐磨性问题是关键。

2 提高踵趾面耐磨性方案

笔者公司于2016年开始设计研发高耐磨踵趾面回转盖板，而筛选耐磨性好的材质是提高踵趾面耐磨性至关重要的一步，故制作摩擦装置进行模拟试验。摩擦装置结构见图1。

1—弹簧；2—耐磨片；3—摩擦轮。

摩擦装置中，摩擦轮用HT200型灰口铸铁制造，直径为100 mm，表面粗糙度Ra值为0.8 μm，电机直接带动摩擦轮，转速为1400 r/min，计算摩擦轮的外圆表面线速度约为4.398×105mm/min，回转盖板运行线速为330 mm/min～500 mm/min。以回转盖板最高线速计，摩擦轮线速约为回转盖板的880倍；弹簧在回转盖板运行中的压力约为30 N；耐磨片用不同材质加工成型，厚度约为6 mm，摩擦面的表面粗糙度Ra值为1.6 μm，运行24 h后，其磨损情况见表1。

因试验环境与梳棉机实际工作环境差别较大，表1中数据仅用于参考。从表1中可以看出，Gr15与45号钢对曲轨的磨损量最大，试验中因相对摩擦负荷大，运行0.5 h后温升很高，故通过减小弹簧压力和增加石墨润滑来缓解[3]；而其他几种材料均未减少压力和增加润滑，其中球铁与粉末冶金制品对曲轨保护最好，但自身磨损严重；综合评判后采用氧化锆瓷设计研发高耐磨踵趾面回转盖板。

表1 不同材质耐磨片与摩擦轮摩擦运行24 h磨损统计 单位：mm

3 实际应用效果

2018年初，笔者公司研发的首批高耐磨梳棉机回转盖板(踵趾面镶嵌氧化锆瓷，以下称“陶瓷踵趾面回转盖板”)陆续发往客户试用。安徽某纺企现场实测回转盖板传动电机电流，陶瓷踵趾面回转盖板与普通铸铁曲轨传动电流为0.29 A，常规盖板(45号钢踵趾面)与普通铸铁曲轨传动电流为0.40 A，说明陶瓷踵趾面回转盖板传动负荷明显小于常规盖板。实际运行2 a后拆下盖板，曲轨无明显磨损痕迹，陶瓷踵趾面几乎未磨损。

4 结语

生产运行中，梳棉机回转盖板踵趾面易磨损，修理或更换均会导致纺织企业生产成本增加，笔者公司开发的陶瓷踵趾面回转盖板，经实际检验能有效减小自身磨损，同时对曲轨也有一定的保护作用，应用效果良好。