專利名稱：紡織機(jī)械用紡杯的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種氣流紡上所用的零件一一紡織積^成用紡杯，屬于紡織 才咸領(lǐng)域。
技術(shù)背景
在紡織機(jī)械一一氣流紡4吏用的紡杯是轉(zhuǎn)杯紡紗中匯集纖維、凝聚、并合、 力口捻成紗的關(guān)鍵部件，它要適應(yīng)高速，又要運(yùn)轉(zhuǎn)平衡，保證均勻凝聚與力口搶。 轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)紡杯轉(zhuǎn)速很高，其離心力較大，紡杯內(nèi)的負(fù)壓又很高，因而紡杯內(nèi) 的須條在加掄過程中所受的空氣阻力^!zi交大。當(dāng)纖維環(huán)還處在須條階^:凈皮剝離 離開凝棉槽后，由于其給回才剛開始形成，所以此時其抗干擾的能力很差。若 須條的強(qiáng)力小于紡杯內(nèi)的摩擦阻力、空氣阻力及受其他因素的影響，紗條即會 產(chǎn)生斷頭。因此，要求紡杯重量輕，表面光滑，這樣既減少與空氣的摩擦，降
低動力消耗，又有利于i^v紡杯的纖維順利地沿滑移面ii^凝聚槽，并在高速 回轉(zhuǎn)離心力的作用下不易變形；更為苛刻的是要求紡杯凝聚槽能經(jīng)受纖維成紗 過程中的摩擦，保證其耐磨性，延緩凝聚槽形^^4面性能的變化。
目前，紡杯多以鋁^^材質(zhì)為原料， 一般用LY12或LC4硬鋁棒材車削而成， 為減少紡杯的磨損，工作面采用硬質(zhì)陽極化處理；此外，少數(shù)鋼制毛坯紡杯， 工作面采用化學(xué)鍍Ni-P或復(fù)合化學(xué)鍍Ni-P-SiCl^提高紡杯內(nèi)表面的耐磨度， 或者對凝聚槽處進(jìn)行局部滲硼、滲碳等處理，提高耐磨度。但采用這些傳統(tǒng)技 術(shù)手段制備的紡杯，在實(shí)際紡紗生產(chǎn)中常常發(fā)現(xiàn)下列情況
(1) 凝聚槽磨損變形。磨損后凝聚槽的幾何形狀與表面特征發(fā)生變化。在力口 捻成紗前凝聚纖維束的形態(tài)變得不規(guī)則，使掄度傳遞、剝離、成紗過程的積速 受到破壞，紡紗質(zhì)量隨凝聚槽的磨損而逐步惡化。這在成紗的條干均勻度、粗 細(xì)節(jié)和斷頭率上得到明顯的反映。
(2) 滑移面表面磨損。這與材質(zhì)的表面處理密切相關(guān)，如表面石嫂不夠，經(jīng) 受不了纖維中雜質(zhì)的沖擊，表面起毛后，紡紗就不能順利進(jìn)行。
3(3) 由于紡杯超期使用或使用不當(dāng)造成凝棉槽內(nèi)的氧化層或li^容易剝落 變4科封造，使嵌在凝棉槽內(nèi)的棉纖維的剝離非常困難。這種情況破壞了須條間 的聯(lián)系力并增加了捻回形成和傳遞的困難，當(dāng)須條的強(qiáng)力克服不了凝棉槽的摩 搭V阻力時紗條即會產(chǎn)生斷頭。
(4) 紡杯頂口碰傷。紡杯口如有凹痕或不圓整，容易產(chǎn)生與紡杯圓周成比例
的竹節(jié)紗。
由于紡杯在工作過程中處于摩擦狀態(tài)，易發(fā)生各種疲勞磨損，紡杯凝聚槽
附iiA滑移工作表面很決出現(xiàn)凹凸不平，這會導(dǎo)致紗線張力發(fā)生突變，使紡織 品出現(xiàn)斷頭、條干均勻度差等瑕瘋，降低了紡織產(chǎn)品的質(zhì)量。
為了保障紡織產(chǎn)品的質(zhì)量，需要經(jīng)常更換紡杯。 一般紡杯使用6至10個月 左右^f奮復(fù)一次，<M 12個月至一年半更新。由于^^]周期短，it^紡紗穩(wěn)定 期縮短，產(chǎn)品質(zhì)量波動變化大，尤其紡杯使用后期紡紗質(zhì)量難以保證，會出現(xiàn) 條干不均、斷頭增多。而新紡杯在安裝后還需要一段時間"走熟"，在這一 "走 熟，，期間，紡織產(chǎn)品的質(zhì)量不穩(wěn)定，必須在經(jīng)過"走熟，，期后才可以正常生產(chǎn)。 可以看出，頻繁更換紡杯4吏得生產(chǎn)成本大大增加。目前，紡杯產(chǎn)品的平均4吏用 壽命只有半年多
實(shí)用新型內(nèi)容
為了提高紡杯表面性能，延長使用壽命，本實(shí)用新型提供了一種新型的紡 織機(jī)械用紡杯，解決現(xiàn)有紡織機(jī)械中使用的紡杯存在的表面性能低、使用壽命 短等問題。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下
一種紡織機(jī)械用紡杯，在紡杯基體工作表面里層設(shè)置陶乾膜，在紡杯基體 工作表面外層設(shè)置化學(xué)鍍層。
所述的紡織積械用紡杯，陶t^莫為樹illU匕的A1A陶變膜，其主要成分為 A1203，采用DC樣i^fUW支術(shù)加工而成。
所述的紡織積械用紡杯，化學(xué)鍍層為納米Ni-P^r的化學(xué)鍍層，采用自組 彭內(nèi)米化學(xué)鍍技術(shù)制成。
所述的紡織枳4成用紡杯，紡杯基體材料為鋁基復(fù)合材料(醒Cs)或硬鋁合金。
本實(shí)用新型中，在紡杯基體工作表面先設(shè)置微^^化陶資膜(PEO)，再在 外層化學(xué)鍍納米Ni-P * (EP )。本實(shí)用新型的有益效果如下
1、 本實(shí)用新型以鋁差^才料為基體，由于鋁基材料的散熱性能要好于鋼，因 此可以降低紡杯在工作中熱疲勞磨損程度，減弱凝聚槽內(nèi)纖維中雜質(zhì)的沉積以 及對工作面的沖擊，有利于延長紡杯的^^壽^^。提高紡紗質(zhì)量。
2、 鋁Jjf村牛紡杯絲的陶舒莫具有很好的表面性能，4衫頁^^成更加均勻 規(guī)則，4衫貞條搶度傳遞、剝離、成紗平穩(wěn)、連續(xù)和順暢。經(jīng)過測試，普通鋼質(zhì) 紡杯表面復(fù)^4t^顯微石M為HV900以下，表面津IU)li復(fù)為最好為0. 05nm,凝聚 槽附近l^厚度不超過20pm,平均使用壽命為l年；^if鋁質(zhì)紡杯表面硬質(zhì)陽 極氧化膜顯微石嫂為Hv500以下，表面斗對嫂最好為0. l^irn,凝聚槽附近氧化膜 厚度小于5im平均<^]壽命為8個月；本實(shí)用新型的鉛_^#料紡杯表面顯微硬 度為HvlOOO,表面粗4嫂為0. Olnm,凝聚槽附近復(fù)合^^厚度可達(dá)30|om以上， 平均佳月壽命為4年以上。
3、 紡杯表面性能的提高，可以降低紡織品出現(xiàn)斷頭、條干不均等瑕瘋的幾 率，提升紡織產(chǎn)品的質(zhì)量，同時紡杯使用壽命得以提升，減少了紡織枳械的維 修次數(shù)，降低了生產(chǎn)成本。其中，主要性能指標(biāo)如下平均強(qiáng)力/強(qiáng)力CV: 307.3/6.7;搶度:68.1;捻度不均1.57;重量不均率2.21%;條干CV: 13.02; 千米粗節(jié)15;千米細(xì)節(jié)-.19;棉結(jié)12;黑板條干棉雜(棉雜/雜質(zhì))24/45; 烏斯特公報(bào)5%水平。


圖1為本實(shí)用新型紡杯纟從向剖面圖。
圖2為本實(shí)用新型紡杯表面陶數(shù)莫層的凝規(guī)形貌。
圖中標(biāo)記列示如下
1、基體；2、陶'BI; 3、化學(xué)g。
M實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的說明。 實(shí)施例1:
如圖l所示，本實(shí)用新型具有的鋁合金基體1是用鋁^r按設(shè)計(jì)尺寸加工 成坯，i^選用鋁基復(fù)合材料(顧C(jī)s)進(jìn)行加工。本實(shí)用新型的紡杯基體1工 作表面設(shè)置有一層陶-^莢2，可采用新型DC微 ^IU匕技術(shù)加工，再在陶f^莫上 。一層化學(xué)^莫，形成Ni-P合金化學(xué)鍍層3，提高光潔度和耐磨性。紡杯表面復(fù)合膜層的微觀形貌，見圖2。
鋁基復(fù)合材料(畫Cs)優(yōu)異的力學(xué)性能保障了其在超高速(高于15萬轉(zhuǎn)/
分鐘)回轉(zhuǎn)離心力的作用下不易變形，良好的散熱性可以降低紡杯在工作中熱 疲勞磨損程度，減弱凝聚槽內(nèi)纖維中雜質(zhì)的沉積以及對工作面的沖擊，利于延 長紡杯的4M壽^^。提高成紗質(zhì)量。
紡杯表面的陶fj莫2與基體具有良好的結(jié)合力，可延長紡杯的使用壽命， 而最外表面的Ni-P合金化學(xué)鍍層3具有優(yōu)良的表面光潔度和摩擦學(xué)性能，4衫頁 條形成更加均勻規(guī)則，使須條搶度傳遞、剝離、成紗平穩(wěn)、連續(xù)和順暢，可以 進(jìn)一步大幅度提高紡杯防紗質(zhì)量和出紗率。
實(shí)施例2:
與實(shí)施例l不同之處在于
本實(shí)用新型具有的鋁合金基體1 ^H呂^^按設(shè)計(jì)尺寸加工成坯，i^E選 用LC4 ( 7075 )鋁合^ii行加工。本實(shí)用新型的紡杯基體工1作表面設(shè)置有一層 陶tM2，可采用新型DC孩^1IUW支術(shù)加工，再在陶'起莫上^。一^匕學(xué)劍莫， 形成Ni-P合金化學(xué)鍍層3，提高光潔度和耐磨性。紡杯表面復(fù)合膜層的獨(dú)bt見形 貌，見圖2。
4呂合^rJ^體的良*熱性可以降低紡杯在工作中熱疲勞磨損程度，減弱凝 聚槽內(nèi)纖維中雜質(zhì)的沉積以及對工作面的沖擊，利于延長紡杯的使用壽命。
紡杯表面的陶變膜2與基體具有良好的結(jié)合力，可延長紡杯的使用壽命， 而最外表面的Ni-P^r化學(xué)條3具有優(yōu)良的表面光潔度和摩擦學(xué)性能， <衫頁 條形成更加均勻規(guī)則，4衫員條捻度傳遞、剝離、成紗平穩(wěn)、連續(xù)和順暢，可以 進(jìn)一步大幅度提高紡杯防紗質(zhì)量和出紗率。
實(shí)施例3:
與實(shí)施例l不同之處在于
本實(shí)用新型具有的鋁合金基體1是用鋁^^l封殳計(jì)尺寸加工成坯，這里選 用LY12鋁^i^行加工。本實(shí)用新型的紡杯基體工1作表面設(shè)置有一層陶資膜 2，可采用新型DC微HlL^4支術(shù)加工，再在陶U莫上^口一^匕學(xué)IM,形成 Ni-P合金化學(xué)鍍層3，提高光潔度和耐磨性。紡杯表面復(fù)合膜層的纟l^見形貌， 見圖2。
鋁^金_^體的良*熱性可以降低紡杯在工作中熱疲勞磨損程度，減弱凝
6聚槽內(nèi)纖維中雜質(zhì)的沉積以;^于工作面的沖擊，利于延長紡杯的使用壽命。
紡杯表面的陶資膜2與基體具有良好的結(jié)合力，可延長紡杯的^^壽命， 而最外表面的Ni-P合金化學(xué)鍍層3具有優(yōu)良的表面光潔度和摩擦學(xué)性能，^衫頁
條形成更加均勻規(guī)則，使須條掄度傳遞、剝離、成紗平穩(wěn)、連續(xù)和順暢，可以 進(jìn)一步大幅度4是高紡杯防紗質(zhì)量和出紗率。
實(shí)施例結(jié)果表明，由于鋁基材料優(yōu)良的散熱性能以及陶瓷表面j^a4造度、 高石H的特性，使得本實(shí)用新型在^^]過程中提高了產(chǎn)品的質(zhì)量，P爭低了生產(chǎn) 成本。
本實(shí)用新型，4旦不以4壬何方式限制本實(shí)用新型。因此，盡管^4兌明書參照附圖 和實(shí)施例對本實(shí)用新型已進(jìn)行了詳細(xì)的說明。但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解， 仍然可以對本實(shí)用新型進(jìn)行修改或者等同替換；而一切不脫離本實(shí)用新型的精 神和范圍的4支術(shù)方案^^其改進(jìn)，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求1、一種紡織機(jī)械用紡杯，其特征在于在紡杯基體工作表面里層設(shè)置陶瓷膜，在紡杯基體工作表面外層設(shè)置化學(xué)鍍層。
2、 按照權(quán)利要求1所述的紡織積械用紡杯，其特征在于陶資膜為A1203 陶組。
3、 按照權(quán)利要求1所述的紡織枳A訓(xùn)紡杯，其特征在于化學(xué)鍍層為納米 Ni-P^^的化學(xué)鍍層。
4、 按照權(quán)利要求l所述的紡織枳械用紡杯，其特征在于紡杯基體材料為 鋁基復(fù)合材料或硬4&^。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種氣流紡上所用的零件——紡織機(jī)械用紡杯，屬于紡織機(jī)械領(lǐng)域，解決現(xiàn)有紡織機(jī)械中使用的紡杯存在的表面性能低、使用壽命短的問題。所述的紡織機(jī)械用紡杯，其基體采用鋁基材料制造，在紡杯基體工作表面先設(shè)置微弧氧化陶瓷膜(PEO)，再在外層設(shè)置納米Ni-P合金(EP)化學(xué)鍍層。由于鋁基材料優(yōu)良的散熱性能以及氧化膜/化學(xué)鍍Ni-P復(fù)合涂層表面高光潔度、高硬度以及高耐磨性的特性，使得本實(shí)用新型在使用過程中提高了產(chǎn)品的質(zhì)量，降低了生產(chǎn)成本。
文檔編號C22C21/00GK201381399SQ20092001272
公開日2010年1月13日 申請日期2009年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月3日
發(fā)明者嚴(yán)川偉, 偉 張, 杜克勤 申請人:中國科學(xué)院金屬研究所