
在紡織機械中,導向輪(也稱為導絲輪、導紗輪、導輥)是確保絲線順暢、穩定、低損傷傳輸的關鍵元件。它們看似簡單,但要保障絲線順暢傳輸,需要多方面的精心設計和考量:
1. 材料選擇與表面特性:
* 低摩擦系數: 導向輪表面材料必須具有極低的摩擦系數,以減少絲線在滑動或滾動接觸時的阻力。常用材料包括:
* 陶瓷: 如氧化鋁、氧化鋯,硬度高、極其耐磨、摩擦系數低、抗靜電性能好,尤其適合高速和化纖長絲。
* 特種工程塑料: 如聚甲醛、尼龍、聚四氟乙烯復合材料、聚醚醚酮等,具有自潤滑性、耐磨、重量輕、不易損傷絲線。
* 表面處理金屬: 如鍍硬鉻、噴涂陶瓷涂層或特氟龍涂層的不銹鋼,結合了金屬的剛性和涂層的低摩擦特性。
* 高光潔度: 表面必須經過高度拋光或精密加工,達到鏡面或亞光效果,消除任何微小的毛刺、劃痕或凹凸不平,防止鉤掛、刮傷絲線或產生毛羽。
* 耐磨性: 長期與高速運行的絲線摩擦,材料必須具有極高的耐磨性,以保持其光滑表面和尺寸,延長使用壽命。
* 抗靜電性: 特別是處理合成纖維時,靜電積累會導致絲線吸附、纏繞、蓬松甚至斷裂。陶瓷和某些特種塑料具有良好的抗靜電性能,或可加入抗靜電劑。
2. 精密的幾何形狀與結構設計:
* 凹槽設計: 大多數導向輪帶有凹槽(V型、U型、弧形)以引導和約束絲線路徑,防止滑脫。
* 槽型光滑過渡: 槽底和槽壁必須圓滑過渡,無尖銳棱角,避免應力集中點割傷絲線。
* 槽深與寬度: 需與目標絲線的線密度(支數/旦數)匹配。槽太淺易脫出,太深則摩擦增大且不易清潔;槽太寬定位不準,太窄則擠壓絲線。
* 動平衡: 高速旋轉的導向輪必須進行嚴格的動平衡校正,確保運轉平穩無振動。振動會直接傳遞給絲線,導致張力波動、條干不勻甚至斷頭。
* 軸承與轉動靈活性: 對于需要轉動的導向輪(被動輪),必須選用高精度、低阻力的軸承(如精密滾珠軸承、含油軸承),確保轉動極其靈活順暢,絲線拉動時阻力小。卡滯或轉動不靈會導致張力激增。
* 輕量化: 在滿足強度和剛度的前提下,盡量減輕重量,降低轉動慣量,提高響應速度,減少啟動和變速時的張力波動。
3. 的安裝定位與張力控制:
* 位置精度: 導向輪在機器上的安裝位置必須非常,確保絲線按照設計的路徑運行,避免不必要的角度變化和摩擦點。
* 角度控制: 絲線進入和離開導向輪的包角(接觸角)需要優化。過大的包角增加摩擦和磨損;過小的包角可能導致絲線跳動或脫槽。理想狀態是絲線與輪槽有穩定、適中的接觸。
* 張力調節: 導向輪常常是張力控制系統中不可或缺的一部分。通過調整導向輪的位置(如張力桿、擺臂上的導輪),可以動態感知和調節絲線張力,使其保持在工藝要求的穩定范圍內。順暢的導向是張力控制的前提。
4. 清潔與維護便利性:
* 防積塵設計: 結構設計應便于清潔,避免飛花、油污、塵埃在輪槽或軸承處積聚,影響轉動或污染絲線。有些設計帶有自清潔邊緣或易于拆卸的結構。
* 定期維護: 需要定期檢查導向輪的磨損情況、轉動靈活性、表面清潔度,及時更換磨損或損壞的導輪,保持其佳性能。
總結來說,保障絲線在導向輪上傳輸順暢的在于:
* 的表面光滑與低摩擦(材料+光潔度)。
* 匹配絲線的幾何形狀(槽型+尺寸)。
* 平穩無振動的運行(動平衡+靈活軸承)。
* 的安裝定位與優化的包角。
* 良好的抗靜電和耐磨性能。
* 易于清潔和維護。
這些因素共同作用,才能地減少絲線在傳輸過程中的阻力、磨損、靜電積累和張力波動,確保絲線以穩定的狀態、均勻的張力、小的損傷地通過紡織機械的各個工序,終生產出的紡織品。