環(huán)錠型紡紗機(jī)的鋼領(lǐng)-鋼絲圈裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及環(huán)錠型紡紗機(jī)中的鋼領(lǐng)-鋼絲圈系統(tǒng)，更具體地涉及無液體潤滑的鋼 領(lǐng)-鋼絲圈系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 在環(huán)錠型紡紗機(jī)和環(huán)捻機(jī)的鋼領(lǐng)-鋼絲圈系統(tǒng)中，已經(jīng)提出不同方法保護(hù)鋼領(lǐng)-鋼 絲圈系統(tǒng)避免由摩擦磨損和卡住引起的性能惡化，例如，采用不同材料、表面處理，形狀改 變以及液體潤滑的使用，從而增加操作速度并延長鋼領(lǐng)-鋼絲圈系統(tǒng)的使用壽命。在鋼領(lǐng)-鋼絲圈系統(tǒng)中使用液體潤滑是相對便宜的且有效的，但限于毛紡，因為它可能用油污染紗 線并且維護(hù)不便。
[0003] 日本專利申請公布No. 2014-29045公開了 一種環(huán)錠型紡紗機(jī)的鋼領(lǐng)-鋼絲圈系統(tǒng)， 其中，具有在0.1與20WI1之間的深度的凹槽和具有在1與250μπι之間的寬度的平坦部分交替 形成在鋼領(lǐng)的與鋼絲圈滑動接觸的表面中，因此與市面有售的鋼領(lǐng)-鋼絲圈系統(tǒng)相比，提供 減小的摩擦力和增加的耐久性。此外，日本專利申請公布No. 2014-29046公開了一種鋼領(lǐng)-鋼絲圈系統(tǒng)，其提供減小的摩擦和增加的耐久性(或延長的使用壽命），這是通過由從紡紗 分離的纖維形成薄纖維膜到鋼領(lǐng)的鋼絲圈在其上滑動的表面上，并且允許這樣的薄纖維膜 用于鋼領(lǐng)-鋼絲圈系統(tǒng)的潤滑。在后者的鋼領(lǐng)-鋼絲圈系統(tǒng)中，在鋼領(lǐng)的滑動表面中每厘米 形成400或更多的凹槽。凹槽可以是溝槽或凹窩。
[0004] 與市面有售的鋼領(lǐng)-鋼絲圈系統(tǒng)相比，上面所引用的公布文獻(xiàn)的鋼領(lǐng)-鋼絲圈系統(tǒng) 可以實現(xiàn)減小的摩擦和增加的耐久性(或延長的使用壽命）。然而，已經(jīng)存在對鋼領(lǐng)-鋼絲圈 系統(tǒng)的使用壽命的通過摩擦減小的進(jìn)一步改進(jìn)的需求。
[0005]已經(jīng)依據(jù)上述問題作出的當(dāng)前發(fā)明指向提供一種環(huán)錠型紡紗機(jī)的鋼領(lǐng)-鋼絲圈系 統(tǒng)，其采用由從紡紗分離的纖維形成的薄纖維膜，并且該薄纖維膜沉積在鋼領(lǐng)的滑動表面 上，用于增加鋼領(lǐng)-鋼絲圈系統(tǒng)的摩擦減小效果及耐久性(延長使用壽命）。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 根據(jù)當(dāng)前發(fā)明的一個方面，提供一種環(huán)錠型紡紗機(jī)的無液體潤滑的鋼領(lǐng)-鋼絲圈 裝置，包括鋼領(lǐng)和沿鋼領(lǐng)可滑動的鋼絲圈。鋼領(lǐng)-鋼絲圈裝置具有多個第一凹槽和多個第二 凹槽，形成在鋼領(lǐng)和鋼絲圈的滑動表面的至少一個中。每個第一凹槽具有寬度在10與?ΟΟμL? 之間，并且由開口邊緣和內(nèi)表面形成。每個第二凹槽具有小于每個第一凹槽的寬度。第二凹 槽的至少一個延伸跨過第一凹槽的開口邊緣和內(nèi)表面的至少一個。
[0007] 從下列描述，結(jié)合附圖，本發(fā)明的其它方面和優(yōu)勢將變得顯而易見，附圖通過舉例 的方式說明本發(fā)明的原理。
【附圖說明】
[0008] 本發(fā)明及其目標(biāo)和優(yōu)勢，參考目前優(yōu)選實施例的下述描述連同附圖可以得到最好 的理解，在附圖中：
[0009]圖1A是根據(jù)當(dāng)前發(fā)明實施例的鋼領(lǐng)-鋼絲圈系統(tǒng)的鋼領(lǐng)的透視圖；
[0010]圖1B是圖1A的鋼領(lǐng)的放大局部視圖；
[0011] 圖1C是顯示鋼領(lǐng)與其關(guān)聯(lián)鋼絲圈之間的關(guān)系的示意圖；
[0012] 圖2A是摩擦減小部分的微觀視圖；
[0013]圖2B是圖2A的低摩擦部分的放大微觀視圖；
[0014]圖3是顯不鋼絲圈的使用壽命的圖表；
[0015]圖4A和4B分別是根據(jù)當(dāng)前發(fā)明的其它實施例的鋼領(lǐng)-鋼絲圈裝置的鋼絲圈中的大 尺寸凹槽的不意圖；
[0016] 圖5是顯示根據(jù)當(dāng)前發(fā)明的另一實施例的鋼領(lǐng)-鋼絲圈裝置的鋼領(lǐng)和鋼絲圈的截 面局部視圖。
【具體實施方式】
[0017] 下面將參照圖1-3描述根據(jù)當(dāng)前發(fā)明的實施例的環(huán)錠紡紗機(jī)的鋼領(lǐng)-鋼絲圈裝置。 參照圖1A，IB，1C，鋼領(lǐng)-鋼絲圈裝置包括鋼領(lǐng)11和沿鋼領(lǐng)11可滑動的鋼絲圈12。鋼領(lǐng)11具有 截面為T形的凸緣11A;并且鋼絲圈11具有截面為C形。鋼領(lǐng)11由軸承鋼制成，并且鋼領(lǐng)11的 凸緣11A具有硬鍍鉻層13,該硬鍍鉻層具有10-20μπι的厚度，如圖1B和1C中所示。
[0018] 如圖1C中所示，硬鍍絡(luò)層13包括低摩擦部分14，其形成鋼領(lǐng)11的凸緣11Α的鋼絲圈 12與其滑動接觸的內(nèi)周表面的一部分，如圖1C中所示。
[0019] 如圖2Α和2Β中所示，低摩擦部分14具有多個第一凹槽15,每個凹槽都具有開口邊 緣15Α和內(nèi)表面15Β;以及具有多個第二凹槽16。第二凹槽16形成為以便延伸跨過第一凹槽 15的開口邊緣15Α和內(nèi)表面15Β的至少一個，并且具有小于第一凹槽15的寬度。
[0020] 第一凹槽15具有圓形凹窩的形狀，并且具有寬度在10與100μπι之間，更優(yōu)選地在15 與40μπι之間，以及圓形凹窩的深度優(yōu)選應(yīng)是5μπι或更小。在本發(fā)明的當(dāng)前實施例中，圓形凹 窩指的是球面凹入，具有圓形開口和球形凹入表面。換言之，第一凹槽15由大致彎曲表面形 成。
[0021] 第二凹槽16以溝槽的形式提供，并且每厘米形成大約700-1000個第二凹槽16。具 體地，這些溝槽由隨機(jī)長度的微裂紋形成，并且在硬鍍鉻層13的表面中沿隨機(jī)方向延伸。根 據(jù)日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，Η8615是指每厘米具有250個或者更多的微裂紋的工業(yè)鍍鉻層。當(dāng)前實施 例中的硬鍍鉻層13的表面中的裂紋數(shù)量通過表面處理增加。
[0022] 已知的電解蝕刻用作增加當(dāng)前實施例中的硬鍍鉻層13的表面中的微裂紋的方法， 并且微裂紋的數(shù)量取決于電解蝕刻的持續(xù)時間是可變的。硬鍍鉻層13的表面中的微裂紋在 電解蝕刻之前是的非清晰可見，但是在電解蝕刻之后可辨認(rèn)的微裂紋增加。
[0023]為了計算微裂紋的數(shù)量，拍了硬鍍鉻層13的表面的顯微照片，并且在照片上畫直 線。微裂紋的數(shù)量通過計算延伸跨過一厘米長度的直線的微裂紋來確定。微裂紋包括凹陷 的凹窩以及凹陷的凹槽。直線可任意繪制，因為微裂紋具有隨機(jī)長度并沿隨機(jī)方向延伸。
[0024] 第一凹槽15形成于第二凹槽16形成之后。超短脈沖激光束，諸如飛秒激光脈沖，在 要形成第一凹槽15的位置照射硬鍍鉻層13的表面。
[0025] 下面將描述具有上面所描述的配置的鋼領(lǐng)-鋼絲圈裝置的操作。在環(huán)錠紡紗機(jī)的 紡絲操作中，從牽伸部件(未示出）遞送并穿過鋼絲圈12的紗線Y，如圖1C中所示，卷繞在以 高速旋轉(zhuǎn)的線軸(未示出）上。在環(huán)錠紡紗機(jī)正常操作期間，紡紗機(jī)的錠的最大旋轉(zhuǎn)速度大 約為25000轉(zhuǎn)/分，并且鋼絲圈12在鋼領(lǐng)11的凸緣11Α上滑動，同時經(jīng)受紗線Υ的卷繞張力。盡 管鋼絲圈12的滑動位置根據(jù)其移動速度稍有變化，但是鋼絲圈12仍與凸緣11Α的內(nèi)下表面 滑動接觸地移動，如圖1C中所示。
[0026] -般而言，金屬與金屬的滑動接觸無潤滑劑導(dǎo)致嚴(yán)重磨損。在鋼領(lǐng)-鋼絲圈裝置的 情況中，可以考慮到的是與彼此滑動接觸的鋼領(lǐng)和鋼絲圈在幾分鐘到幾小時內(nèi)易卡住和嚴(yán) 重磨損。然而，實際上，鋼領(lǐng)-鋼絲圈裝置的磨損是出人意料地相當(dāng)?shù)?。在棉紡紗機(jī)中，例如， 鋼絲圈一般在一到兩周的時間間隔由新的鋼絲圈替換。認(rèn)為鋼絲圈的意想不到的更長可使 用壽命是歸因于摩擦邊界潤滑。進(jìn)一步分析表明：在鋼領(lǐng)11的鋼絲圈12在其上滑動的表面 上形成纖維素膜，并且這樣的纖維素膜提供了潤滑效果。膜中的纖維素可以認(rèn)為是由在紡 紗操作期間從穿過鋼絲圈的紗線分離并被捕捉在鋼領(lǐng)與鋼絲圈之間的纖維形成。
[0027] 在當(dāng)前實施例的鋼領(lǐng)-鋼絲圈裝置中，鋼領(lǐng)11的低摩擦部分14在其表面(鋼絲圈在 其上滑動)上具有每厘米700-1000個第二凹槽16,以及第一凹槽15,該第一凹槽15具有在10 與1 ΟΟμπι之間的直徑和5μπι或更小的深度。
[0028]當(dāng)鋼絲圈12與鋼領(lǐng)11的低摩擦部分14接觸滑動時，一些纖維進(jìn)入并被牢固地保持 在第二凹槽16和第一凹槽15的開口邊緣15Α之間的交叉點(diǎn)處。通過這樣的纖維以分散方式 定位用作纖維素膜或者薄纖維膜的形成點(diǎn)，從穿過鋼絲圈的紗線分離的一些纖維或者纖維 素由此沉積以形成薄纖維膜(纖維涂層），并且這樣的纖維膜的強(qiáng)度被增加。
[0029]由于第二凹槽16的部分在第一凹槽15的內(nèi)表面15Β中延伸，第一凹槽15中的部分 纖維被捕捉在第二凹槽16中。出現(xiàn)在第一凹槽15內(nèi)部的纖維比出現(xiàn)在位于第一凹槽15外部 的平坦表面上的纖維更少暴露給鋼絲圈12的滑動運(yùn)動的影響，從而使得在第一凹槽15中的 纖維保留