專(zhuān)利名稱(chēng)：改進(jìn)的織物紡紗和捻線環(huán)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在織物環(huán)、紡紗和捻線機(jī)中使用的紡紗和捻線環(huán)。更特別地，本發(fā)明涉及一種用在織物環(huán)紡紗和捻線機(jī)的環(huán)上的改進(jìn)的硬鉻電鍍技術(shù)。
背景技術(shù)：
在傳統(tǒng)的環(huán)紡紗和捻線機(jī)中，紡紗和捻線環(huán)用于支撐圍繞紡紗環(huán)的外周快速移動(dòng)的鋼絲圈(traveler)。環(huán)包括構(gòu)成供環(huán)鋼絲圈以滑動(dòng)接觸狀態(tài)運(yùn)行的軌道的凸緣部分和通過(guò)固定連接裝置安裝在環(huán)尾上的安裝部分。在紗線被捻轉(zhuǎn)和纏繞到安裝在紡錘下游的桶上時(shí)，鋼絲圈連接和引導(dǎo)著來(lái)自牽伸區(qū)的紗線，并且產(chǎn)生紗管體升(built-up)。在紗線被捻轉(zhuǎn)和纏繞到安裝在旋轉(zhuǎn)紡錘上的管上的過(guò)程中，鋼絲圈連接并引導(dǎo)著松散的紗線。紡紗速度的提高增加了鋼絲圈圍繞紡紗環(huán)的表面旋轉(zhuǎn)的速度，因而還增加了作用在鋼絲圈和紡紗環(huán)之間的離心力。反過(guò)來(lái)，更大的離心力增加了環(huán)與鋼絲圈的摩擦熱，并且還增加了施加到環(huán)和鋼絲圈的磨蝕力。由于經(jīng)常高度運(yùn)行，在鋼絲圈運(yùn)行時(shí)可能會(huì)在環(huán)凸緣部分上產(chǎn)生細(xì)微的振動(dòng)，并且導(dǎo)致環(huán)鋼絲圈和環(huán)凸緣部分承受異常的磨損且降低環(huán)和鋼絲圈的使用壽命。因?yàn)榧徏啳h(huán)的表面可能剝落、刻劃或其他原因而變粗糙，它可能很大程度地降低鋼絲圈的使用壽命，并且還特別地降低紡紗環(huán)的使用壽命。隨著紡紗速度的提高，隨之增加的紡紗環(huán)和鋼絲圈之間的摩擦和磨蝕力可能導(dǎo)致正在紡紗和捻線的紗線斷裂。紗線斷裂通常是不希望出現(xiàn)的，因?yàn)樗鼘?dǎo)致紡紗操作停工并且從而導(dǎo)致較低的生產(chǎn)率。因此，環(huán)和鋼絲圈的結(jié)構(gòu)對(duì)于環(huán)紡紗和捻線工藝的效率有著重要的影響。現(xiàn)有的環(huán)紡紗和捻線機(jī)中，環(huán)涂覆有具有更高摩擦系數(shù)和更低硬度的硬鉻電鍍層。此外，硬鉻電鍍后的環(huán)不能在更高的紡錘轉(zhuǎn)速下提供更高的機(jī)器效率。硬鉻電鍍的主要缺點(diǎn)在于環(huán)由于與制造工藝有關(guān)的固有問(wèn)題(即，剝落、粗糙的表面拋光)的基本報(bào)廢。此外，在將環(huán)組裝到機(jī)器中之后，主軸轉(zhuǎn)速需要在數(shù)天之內(nèi)被保持在較低的轉(zhuǎn)速水平，從而為環(huán)提供適當(dāng)?shù)哪ズ现芷?running-1n)。`在磨合周期內(nèi)，生產(chǎn)率是非常低的。如果環(huán)上的硬鉻電鍍工藝導(dǎo)致更低的摩擦系數(shù)和提高的硬度，則將是有利的。此夕卜，如果消除磨合周期，則是更加有利的。如果在機(jī)器安裝完成之后主軸轉(zhuǎn)速可以立刻提高(即，不需要磨合周期)從而機(jī)器的生產(chǎn)率能夠提高，則將是有利。因此，本領(lǐng)域需要一種能夠克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷的環(huán)。本發(fā)明所揭示的硬鉻電鍍技術(shù)克服了上述缺陷，因?yàn)橛层t電鍍后的環(huán)具有低摩擦系數(shù)，并且與現(xiàn)有的硬鉻電鍍環(huán)相比，在環(huán)與鋼絲圈的接觸點(diǎn)處產(chǎn)生的熱量顯著地少。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的本發(fā)明的目的是提供一種應(yīng)用在織物環(huán)紡紗和捻線機(jī)的環(huán)上的改進(jìn)的硬鉻電鍍技術(shù)。本發(fā)明的另一目的是提供用于織物環(huán)紡紗和捻線機(jī)的環(huán)，導(dǎo)致提高的效率。
本發(fā)明的再一目的是提高在織物環(huán)紡紗和捻線機(jī)中的環(huán)和鋼絲圈的使用壽命。本發(fā)明的另一目的是消除現(xiàn)有技術(shù)中的前述缺陷。通常，織物紡紗和捻線環(huán)在用于環(huán)紡紗和捻線機(jī)之前設(shè)置有硬鉻電鍍層。本發(fā)明建議在硬鉻電鍍之前在電解液槽中懸浮納米金剛石顆粒。該工藝將隨后加以說(shuō)明。使用所公開(kāi)的方法在環(huán)上進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示環(huán)的性能具有顯著的提高。
具體實(shí)施例方式使用碳和合金鋼通過(guò)任意一種已知技術(shù)制造環(huán)，并且將環(huán)硬化和拋光至表面粗糙度小于0.2Ra。按照這種方式制造的環(huán)可能含有污染物，例如灰塵、泥污、油、顏料、脂、指紋等。因此，通過(guò)超聲清洗設(shè)備對(duì)環(huán)進(jìn)行徹底清洗。超聲清洗方法使用超聲波(通常為20至400kHz)和適當(dāng)?shù)那逑慈芤阂郧逑喘h(huán)。在不使用清洗溶液時(shí)，超聲波是不起作用的。環(huán)首先被放置在含有清洗溶液的腔中。接下來(lái)通過(guò)使用超聲波發(fā)生裝置將超聲波通入腔中。從而徹底地清洗環(huán)。表面泥污和污染物被完全去除。接下來(lái)，對(duì)清潔后的環(huán)進(jìn)行硬鉻電鍍。電鍍工藝將以100升電流電解液槽為樣本加以說(shuō)明。比例可以基于電解液槽總體積的適當(dāng)比率而變化。例如，在進(jìn)行硬鉻電鍍之前，應(yīng)當(dāng)制備用于電鍍鉻的100升電流電解液。所使用的電解液為鉻酸溶液。隨后，在硬鉻電鍍中使用的與100升鉻電鍍槽相對(duì)應(yīng)的一些已知化學(xué)藥品被分散在70升中作為濃縮懸浮液。隨后，濃度為50至100克/升并且總量為8至10升的納米金剛石(Nanodiamond,ND)懸浮液應(yīng)通過(guò)機(jī)械攪拌的方式分散在20升去離子水(DI水)中，直到獲得均勻的懸浮液。之后，充分?jǐn)嚢璧募{米金剛石(ND)懸浮液被緩慢地添加到70升的硬鉻電鍍濃縮液中并以任一已知方法(例如，機(jī)械地或通過(guò)充氣攪動(dòng))徹底混合。上述工藝在電鍍之前完成。在上述工藝之后，使用納米金剛石懸浮液以常規(guī)的方法完成硬鉻電鍍。對(duì)于電鍍，使用純度級(jí)別為90至99%的納米金剛石。單個(gè)ND顆粒的尺寸在4至IOnm范圍內(nèi)。上述工藝已經(jīng)改進(jìn)環(huán)的特性到增加的程度。以下是使用所述電鍍工藝在環(huán)中獲得的優(yōu)點(diǎn):-顆粒尺寸減小-顯微硬度提高-耐磨性提高(比已知硬鉻電鍍提高2至8倍)-腐蝕減小-孔隙率降低-附著力增強(qiáng)(30-40%)。此外，環(huán)顯示在1100至1400HV的范圍內(nèi)的更高的硬度。發(fā)現(xiàn)內(nèi)側(cè)功能區(qū)域處的環(huán)的厚度為10至25微米。摩擦系數(shù)小于0.1，這是非常顯著的并且導(dǎo)致零磨合。相對(duì)于使用現(xiàn)有硬鉻電鍍工藝制造的環(huán)而言，提高的硬度和低摩擦系數(shù)將為環(huán)和鋼絲圈兩者提供更長(zhǎng)壽命。本發(fā)明公開(kāi)的工藝克服了本發(fā)明背景技術(shù)中提及的所有缺點(diǎn)。使用所述環(huán)紡制的紡線可以獲得以下優(yōu)點(diǎn):-毛糙指數(shù)(HairinessIndex)(突出纖維的總長(zhǎng)度)減小-瑕疵減少(紗線缺陷，例如厚片、薄片 和棉結(jié))-不均勻度降低(橫截面中的纖維數(shù)不規(guī)則的穩(wěn)步減少或增加)
-最終斷頭率(EndBreakage Rate)降低。實(shí)驗(yàn)結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種制造紡紗或捻線環(huán)的方法，其包括以下步驟: A)硬化和拋光所述環(huán)； B)使用超聲波通過(guò)超聲清洗對(duì)所述環(huán)進(jìn)行清洗；和 C)通過(guò)硬鉻電鍍濃縮液在電解液槽中對(duì)所述環(huán)進(jìn)行鉻電鍍， 其特征在于，所述硬鉻電鍍濃縮液具有納米金剛石懸浮液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述電解液為鉻酸溶液。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述納米金剛石懸浮液的純度等級(jí)為90-99%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中單個(gè)納米金剛石顆粒的尺寸為4nm-10nm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中納米金剛石懸浮液具有50克/升-100克/升的濃度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述納米金剛石懸浮液被分散在去離子水中，直到獲得均勻的懸浮液。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中硬鉻電鍍后的環(huán)的摩擦系數(shù)小于0.1。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述環(huán)的硬度在1100HV至1400HV的范圍內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在環(huán)的內(nèi)部功能區(qū)域處的環(huán)厚度為10微米-25微米。
10.一種紡紗和捻線環(huán)，包括:在所述環(huán)上的硬鉻電鍍層； 其中使用硬鉻電鍍濃縮液在電解液槽中形成所述硬鉻電鍍層，并且其中所述硬鉻電鍍濃縮液具有納米金剛石懸浮液。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種制造紡紗或捻線環(huán)的方法，其包括硬化和拋光所述環(huán)、使用超聲波對(duì)所述環(huán)進(jìn)行超聲清洗；和使用硬鉻電鍍濃縮液在電解液槽中對(duì)所述環(huán)進(jìn)行鉻電鍍的步驟，其特征在于，所述硬鉻電鍍濃縮液具有納米金剛石懸浮液。
文檔編號(hào)D01H1/02GK103228829SQ201180056366
公開(kāi)日2013年7月31日 申請(qǐng)日期2011年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月24日
發(fā)明者拉曼姆斯·佩魯馬爾薩米, 卡蒂凱揚(yáng)·安提娜艾斯華倫 申請(qǐng)人:拉卡什米機(jī)械廠有限公司