碳纖維起毛輥的應(yīng)用優(yōu)勢
起毛輥是起毛機主要的運行部件之一,一部起毛機一般有24根或者36根起毛輥。隨著紡織機械高速化的進程發(fā)展越來越快,對起毛輥等相關(guān)部件的性能也提出了越來越多的新要求:一是通過輕質(zhì)化的材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)的金屬材料來達到減小轉(zhuǎn)動慣量的目的;二是為了提高生產(chǎn)效率,需要提高紡織機械設(shè)備的寬幅;三是為了保證機械部件在高速運轉(zhuǎn)中的性能穩(wěn)定,部件的材料需要具有一定的比強度和比模量。
國內(nèi)紡機機械制造企業(yè)生產(chǎn)的起毛機都是鋼絲起毛機,所用的起毛輥的材質(zhì)絕大多數(shù)都是鋼制的。鋼質(zhì)起毛輥有以下幾個缺點:一是鋼制起毛輥自重大,導(dǎo)致設(shè)備能耗大,運輸成本高。特別是在進一步提高起毛機轉(zhuǎn)速的情況下,需要不斷提高鋼制起毛輥的壁厚來滿足更高的剛性需求,這就使得設(shè)備的自重成倍地增大,能源損耗更加嚴重。在這種情況下,生產(chǎn)效率和總產(chǎn)量的提高都是以單位能耗的增加為代價的;二是鋼制起毛輥的抗疲勞性不夠好,在金屬延展性方面存在著先天缺陷——紡織機械設(shè)備的運轉(zhuǎn)速度越快,金屬輥體發(fā)生的變形就越大。隨著起毛機的高速運轉(zhuǎn),鋼制起毛輥最初的微小形變會逐漸累積最終導(dǎo)致嚴重變形不能使用。正是因為質(zhì)量重、扭曲易變形等這些性能上的桎梏,傳統(tǒng)的鋼制起毛輥長度一般控制在1.8-2米左右,這就大大限制了幅寬。
除此之外,起毛輥的直徑越大,起毛輥上裹覆的起毛針布越長,涉及起毛的針數(shù)就越多,起毛的效率也就越高。但是,隨著起毛輥的直徑增大后,錫林的直徑、重量也會相應(yīng)增大,過大、過重的錫林有礙于其轉(zhuǎn)速的提升。另一方面,起毛輥的直徑增大后,針尖切入織物的曲線半徑也會增加,針尖在鉤住纖維時很容易發(fā)生滑脫的問題,對起毛造成不利。因此,在設(shè)計起毛輥直徑時往往是從輥的剛性方面考慮的,輥體自身的剛性對起毛效率和起毛的質(zhì)量有直接影響。
如果選用合適的輕量化復(fù)合材料制作輥體,不僅能有效避免金屬輥體能耗過大、容易變形等種種弊端,還能為起毛輥提供更為理想的剛度性能。
近幾年,碳纖維起毛輥開始被用于取代鋼制起毛輥。我公司在碳纖維輥方面擁有批量生產(chǎn)能力,在碳纖維復(fù)合材料方面也有一定研發(fā)能力。作為國內(nèi)工業(yè)機械類碳纖輥的主要提供方之一,我公司已為鋰電池、無紡布、造紙等工業(yè)機械類提供各類碳纖維輥2800余根。碳纖維復(fù)合材料輥不僅質(zhì)量輕、強度大、變形小,而且長度可以達到3.5米-4米。碳纖維自身彎曲模量大,在紡織類機械中應(yīng)用時,即使出現(xiàn)瞬間卷布等機器故障,碳纖維材料也能夠及時吸收沖擊力產(chǎn)生彈性形變,并在卷布故障排除后快速恢復(fù)到原始狀態(tài),進而降低維修成本,延長有效工作時間,提高經(jīng)濟效益,從某種程度上說碳纖維復(fù)合材料作為紡織機械零部件已逐漸成為低能耗、高效化生產(chǎn)的一種必然趨勢。
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