金属针布磨损机理分析及维护方法探讨

摘要：分析了高产清梳联金属针布在梳理过程中的磨损机理，探讨了针布不同磨损的位置及形态对维护的影响，提出了针布维护、免维护的机理措施和注意事项；实践证明，根据高产下金属针布的磨损机理，针对性的采取维护措施，合理针布选用，能够有效减缓钝化时间，保持锐度，保证梳理质量，延长使用周期。

关键词：清梳联；金属针布；几何尺寸；磨损机理；锋利度；梳理

国内外早期针布广泛应用磨砺锡林、道夫、刺辊针布的技术，对于改善梳理状态、提高产品质量起到了促进作用。随着金属针布设计和制作以及新型针布使用，特别是高产清梳联金属针布的“矮、浅、尖、薄、密、小”的设计改进，对针布磨针和维护的认识发生了变化。部分专家认为采用新型针布后，磨针会加速缩短针布寿命；部分专家认为磨针前后的质量改善很小，磨针没有作用；还有专家认为磨针仍是提高质量的重要措施。因此，了解针布的磨损和维护机理，寻求科学合理的针布使用和管理方法，经常保持针布的锋利度，延长针布的使用寿命，是正确使用针布提高质量的关键。

1高产清梳联针布的磨损机理分析

1.1牻鹗粽氩嫉哪ニ鸹理

1.1.1犑崂硐宋产生磨损

针布在梳理过程中，需要对纤维进行抓取和释放，控制和提升，清除杂质等作用，其过程中纤维与针齿，纤维与纤维之间摩擦阻力，持续的梳理会产生针布的磨损。

1.1.2犈懦杂质产生磨损

纤维束在实现单纤维的梳理过程中，纤维梳解的功能不断发生变化，同时又要排除非单纤维物质，因此产生磨损。

1.1.3纤维在针齿间相互转移产生有形磨损

梳理实现分解单纤维，提高伸直平行分离三度，要求有不同的齿形和几何尺寸，以及相互之间的合理配合。梳理过程之间的产生多种摩擦力，由于金属针布的磨基较硬，磨损破坏了原有针布形态，性质为破坏性（有形）磨损。

1．2牻鹗粽氩嫉哪ニ鹛氐

1.2.1齿尖磨损

齿尖的磨损主要是纤维的穿刺，形成穿刺磨损。在此过程中，纤维是磨料，针布是磨基。其中的杂质和微尘也是针布的磨料。在梳理过程中，纤维被一根针齿控制，同时又要与15-20根金属针齿接触（不产生梳理，但是为梳理创造条件）,30-40根盖板针布接触（产生梳理）。其间，锡林～盖板隔距是梳理的立体空间，受力有纤维与针齿的阻力，纤维与纤维间的相互控制力，接触*多的是齿尖和齿顶，容易磨损。具体见图1牎

图1犝氩汲菁饽ニ

1.2.2工作面磨损

金属针布梳理过程中针齿工作面对纤维的控制，在辊体相对恒速的情况下，控制纤维的位置相对固定，容易产生沟槽磨损。沟槽的位置受辊体速度、针布的工作角，纤维的摩擦系数等影响。具体磨损见图2.

图2牴ぷ髅婺ニ

1.2.3齿侧面的磨损

工作面控制纤维后，纤维受针齿控制运动过程中趋向于向针尖运动产生磨损，齿侧面磨损面积受工作面的曲率半径影响较大。曲率半径小，磨损点越集中，沟槽越深，磨损时间越短；曲率半径大，磨损点越分散，沟槽越分散，磨损时间越长。具体磨损见图3.图4。

图3牴ぷ髅婺ニ鹜

牋

曲率半径小磨损大 曲率半径大磨损小

图4犌率半径对磨损的影响程度对比

1.2.4犝氤堇饨堑哪ニ

棱角的磨损，棱角在梳理过程中，纤维被其控制，其所控制的曲线，在梳理过程中纤维的受力，滑动均会造成纤维的损伤和针齿的磨损，是短绒增加重点。具体见图5.

牋

图5犝氩嫉睦饨悄ニ

2牻鹗粽氩嘉护机理分析

2.1金属针布维护机理

始终保证以*小的摩擦阻力有效梳理束状的纤维，增强抗磨损能力，延长使用寿命，是针布使用维护的依据。维护针布就是保证齿身光洁度和齿尖锋利度，保证穿刺能力减少毛刺对纤维梳理的影响。维护的具体方法就是对部分针布的齿尖进行平磨，使齿尖钝化的针布锐利，使用寿命延长。由于针布设计和制造技术的不断进步，针布分为可维护和免维护针布。

普通金属针布磨损初期，在工作面与两侧面的两前棱边上，磨损出不等距的沟槽，其宽度、深度和长度，随梳理纤维的增加而增大，即产生5牔蘭—40牔蘭不等深度的沟槽。维护的基本方式就是平磨，就是再造磨针点，保证齿尖的锋利度。具体维护示意图见图6.

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图6犝氩嫉奈护机理

2.2金属针布免维护的机理分析

由于针布的维护只能停留在平磨的基础上，带来维护效果的差异。其一，部分针布由于几何尺寸小，或特殊齿尖的针布磨砺时会造成齿尖无法恢复，影响磨针质量和磨针效果。其二，在磨砺的过程中，只能对针布的齿尖削磨，使齿顶面积增大，针布的锋利度无法修磨，针布的穿刺功能降低。见图7.图8.图9.图10针布的齿身、工作面和棱角以及沟槽的磨损部位，磨具无法磨砺其部位，无法修磨磨损的沟槽。其三，部分表面强化的针布在齿尖部分高度小，控制不好磨砺量反而造成针布损坏。鉴于以上部分针布的处理方法无法进行磨砺，只能通过技术措施，提高了针布表面硬度，提高耐磨度，延长使用寿命。因此，可以免于维护。

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牋牋牋牋牋牋图7牋齿顶面积小不宜磨砺牋牋牋牋牋牋牋图8牫菁獯横纹磨砺增加齿顶面积

牋牋牋

牋牋牋牋牋牋牋牋图9牴ぷ髅嫖薹磨砺牋牋牋牋牋牋牋牋牋图10磨砺不到的部位

部分梳棉设备上有采用梳针滚筒，这种齿形对减少纤维损伤有利。梳针圆锥形针尖，淬火硬度高，耐磨、穿刺能力强；保养清洁方便，不需磨针，具体图示见图11图12。

牋牋牋

牋牋牋图11可以进行修磨的针布齿形牋牋牋牋牋牋牋牋图12牪豢山行修磨的锥形齿尖

3牻鹗粽氩嫉奈护周期及措施

3.1金属针布使用周期界定

针布的寿命是由针布梳理过程中与纤维产生摩擦所决定。部分针布在使用后期，由于有形磨损严重，只能用增加磨针次数来解决，分梳、凝聚功能的衰退、运转效率的降低、棉结杂质增加等问题，继续使用不经济，为此有必要确定针布的使用期限。针布磨损与产量有直接的关系，一般可根据经验产量确定磨针周期以延长针布的使用寿命。国内外的实践表明，普通的梳棉机针布梳理棉纤维200t～300爐，化学纤维152 0173 3840t～200t时，针布齿尖的锐度就开始严重衰退，棉结显著增加。当针尖磨去0．2mm～0．25mm左右，梳理的纤维量约为700t～900t左右时，必须进行更换或磨针。

牋针布的使用周期主要有以下几个方面的的影响因素：材质的选用，通过淬火回火后针尖所要达到的硬度和金相组织，齿型（几何尺寸）设计和表面处理技术，纤维原料和纺纱方式，管理水平和工艺要求等几项。金属针布的使用年限从针布制作和金属处理的划分依据具体分为：通过对齿条自然淬火回火所达到硬度的普通针布；通过机械抛光和表面磨光处理所达到硬度和光洁度的特殊处理针布；通过表面强化处理方法提高硬度的强化处理针布。从针布的设计和制造角度，使用寿命与磨损要件的关系如下：一般以齿尖的硬度和表面的光洁度为依据。硬度越高使用周期越长，反之则短，具体使用寿命参见表1.犝氩际褂玫闹匾依据是金属针布的硬度，具体参见表2。光洁度越高，摩擦系数越小，使用寿命越长。

表1犝氩即理方法与使用寿命对比

表2牋针布检测四点硬度参照表

备注：通过表面强化处理的金属针布**点*高可到1200HV以上，第二点可达860HV硬度以上。

3．2金属针布磨针维护方法探讨

金属针布磨针维护方法具体有三种：普通针布定期少磨针方法，新型针布轻磨勤磨的方法，高效针布在线精磨方法。

3.2.1犉胀ㄕ氩级ㄆ谏倌サ姆椒

（1）定期少磨的特点

金属针布的磨针周期为6个月或1年，采取"轻、重、轻"的方法，进行几十分钟的磨砺，磨后再用刷辊刷光以去除磨砺过程中产生的毛刺。这种磨针措施以时间来控制磨砺：优点是可以实现针布的定期磨砺；缺点是针布在使用中衰退、在衰退中使用，*终影响生条品质造成质量波动。

（2）磨针工具

往复磨辊有FE、MG燜U280等型号，砂轮有GG铬刚玉、特大气孔80ER-E，陶瓷结合平型砂轮。

（3）磨砺方向

较多采用逆磨，顺刷快速(锡林以生产速度)控制磨削量，并稍加刷光较好。采用锡林倒转，顺磨、快速、控制磨量约0.02爉m轻磨、勤磨是可避免产生毛刺，因此目前不少企业采用锡林逆磨、快磨、轻磨、顺刷的磨砺工艺。磨针速度一般快磨的光洁度较好，慢磨的平整度较好，磨砺速度应视针布状态而定。

（4）刷光

金属针布不宜多刷、重刷，以免将锯齿刮毛，磨针后或生产中出现齿尖发毛，尽可能用螺旋毛刷刷光，如仍有毛刺可再用直脚针辊短时间轻，顺刷，刷辊速度一般600爎pm左右，锡林道夫为生产转速。
3.2.2犘滦驼氩记崮デ谀サ哪フ敕椒
牋牋新型金属针布的使用，针布的密度不断加大，针布齿尖的磨损仍然在所难免，钝化的针齿只有通过磨砺才能恢复一定的锋利。新型针布有着齿高较矮、齿深较浅、齿尖较薄、齿密较大、工作角较小的特征，简单地按照传统方法磨针，产生的负面影响要大于正面影响。新型针布的几何尺寸决定了对针布的磨砺只能微量磨削轻磨勤磨。

(1)周期的确定

锡林针布的磨砺周期参考实际梳理吨数及所纺品种而设定，如加工精梳纱一般**次磨针时间安排在生产量达到100爐后进行，以后应逐次递减缩短周期。对于品质要求较高的细号纱，*实际有效的磨针周期应根据棉结增加的变化而设定。但要确认棉结的增加确实是由于针布磨损的原因造成的，而不是原料、环境等其他方面的原因。结合手感和50倍以上显微镜观察，大部分针齿顶端有清晰的磨痕和前沿刃口即可。如达不到要求，可再磨1次～2次。

（2）犇フ牍ぞ

磨料应采用大气孔低硬度粘结砂轮，减少针齿接触磨料时间，及时散热，防止退火，同时在磨砺过程中，砂轮表面的旧砂粒不断地被打掉，暴露出新的尖锐砂粒保证有效磨砺。对某些高硬度合金钢针布，不能用一般磨辊磨砺，因为在磨砺过程中几乎擦不出火花而无法判断磨砺程度。因此，必须使用硬质磨块，如陶瓷磨石在弹簧或气动压力下紧贴针布表面往复进行磨砺。压力可精确设定以防过度磨削。

（3）磨砺方向牋
牋锡林以等于或略高于工作速度的转速转动，不再采取慢磨方式；砂轮转速为800r／min左右，磨砺火花控制在橘红色，时间掌握在6min～10min，也可以掌握砂轮横穿机幅5次～8次，即将砂轮退出离开针布表面，不能等到均匀密集的火花消失后再将砂轮退出离开针布表面；为安全起见，一般采取顺磨，如锡林倒转。由于是轻磨，所以在齿顶的前沿不会产生严重的毛刺。

(4)磨后处理

磨后绝不能用钢丝刷辊刷光。金属针布针齿为棱锥体，现在高密度的部分齿尖厚度仅有0．05爉m～0．06爉m，所以钢丝刷辊*易损伤齿尖；可以用复合磨料块手工对高速转动的针齿进行顺向磨砺或抛光。

3.2.3高效梳棉机在线微量精磨方法

梳棉机针布在线磨砺技术，主要是为了平衡梳理质量和梳理成本两者关系，也便于生产管理。其中锡林针布的磨砺，是利用安装在锡林底部与锡林轴平行轨道上专用的砂块对锡林针布表面进行磨砺。在锡林高速运转时，砂块与锡林针布接触产生磨砺效果，砂块在轨道上作横向运动，完成锡林整个幅面针布的锐化。在线磨砺操作可以在梳棉机正常运行生产的情况下进行作业，过程可以全自动完成，磨砺周期、磨砺量按照针布实际的钝化规律进行电脑设定和控制。该系统依据针布的实际钝化规律，在设定合理磨砺量的基础上，把锡林针布在整个使用寿命中非线性地划分为约400～500个磨砺周期，保证锡林针布在使用过程中锐度处于理想的状态。按照新型锡林梳理针布的形态规格，齿尖的深度为0．4爉m左右，以*大可用深度0．2mm计，在400～500次磨砺周期中，每次的平均磨砺量约为0.4～0．5μm。从磨砺周期来看，新针布约12天一次，到针布寿命末期时约每天两次。犝馐且恢制捣倍又微量的高精度轻压磨砺，为高产梳棉机自动化、智能化、高效生产，科学合理地使用优质针布提供了有利的操作模式。

3.3刺辊齿条磨砺和维护方法

刺辊针布属于大齿形，因刺辊转速高约900～1200爎/min左右，握持强分梳筵棉，齿尖磨损*快。通常高产梳棉机2～3个月分梳纤维量约160～270爐为磨砺周期，使用寿命在9～12个月，短的6个月，其复磨周期长短视纺制品种质量要求而定。目前，对刺辊的磨砺有三种方法：一种是砂轮进行往复磨砺，采用逆磨顺刷的方法，抄去其高针保证其锋利度和平整度，便于工艺上车的精确性。二是进行抛光性磨砺，采用石英砂0.5mm直径的颗粒进行对刺辊进行抛光性磨砺，保证其光洁度。三是油石定位轻磨，主要是针对高针部分进行磨砺和维护。

刺辊锯条由于用量少费用低，分梳作用大，更换周期短，磨不如新包，对纺纱质量更有利。但包卷过频，对刺辊筒体沟槽宽度影响较大，过宽再包覆困难。因而超长耐磨周期的刺辊和针辊，为刺辊发展的趋势之一。

3.4其他金属针布的维护方法

牋牋新型梳棉机为适应高产扩大梳理面积，在锡林前后罩板处都装有固定盖板和棉网清洁器，刺辊下预分梳板等附加分梳器材。附加分梳元件有精细梳理、分解纤维束、理顺纤维平行伸直度的作用，保养清洁工作必须跟上，以发挥它应有的工艺效果。具体可结合揩车进行，每次揩车对刺辊预分梳板进行清刷残留纤尘杂质，并用40°左右的温水揩清棉蜡积垢，锡林前后固定盖板利用每三个月一次大揩车用同样方法保持，并复校与锡林的隔距，使固定盖板既保持清晰光洁和工艺上车，有利提高生条质量。一般由于其角度比较大、齿形比较大、面积比较小，同时为保证平整度，组合多为粘接组合，因此不采取磨针的维护方法，到期后直接进行更换。

3.5犆馕护针布的注意事项

部分金属针布受几何尺寸、齿尖表面强化针布，梳针齿形等影响，不再采取维护措施。但是在实际生产过程中，金属免维护针布根据其机理，主要是采用提高硬度和表面硬化强化措施来实现的，具体在梳理过程中的磨损是不可避免的，实质的免维护主要是成倍的延长了针布的钝化，保持了锐化。在使用过程中，难免出现的质量波动或者人为损伤，因此对这部分问题也要采取必要的维护措施，保证其锋利度。采取具体工艺措施：如梳理速度的提高、梳理隔距的缩小来相应调整，使生条的质量水平保持在可以接受的范围内；当品质的下降幅度超出可以接受的范围，且调整工艺措施无法弥补时，再选择更换针布。在使用过程中出现非磨损性破坏的异常现象时，可采用局部挖补和部分修复复磨，油石局部轻磨轻修，*大限度减少对质量的影响。

4牻嵊

金属针布在梳理过程中与纤维摩擦，其磨损不可避免。根据梳理过程和金属针布作用特点，分析针布的磨损和机理，探讨正确维护的方法措施和免维护注意事项，是科学合理的使用针布和管理针布、用好针布的关键。结合实践，根据金属针布的磨损机理，合理利用维护措施，正确选用免维护针布，能够保证针布维护的简易性、使用周期的经济性，实现梳理质量的长期稳定。（沈慧 中国纱线网 陈玉峰 光山白鲨针布有限公司）

参考文献

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