全自动磨胶辊机应用探讨

侯长勇

(山东聊城华润纺织有限公司，山东 聊城 252000)

0 引言

传统手动磨胶辊机用工多、效率低，全自动磨胶辊机磨削速度快、精度高、质量好，相比手工操作效率高，纺纱质量稳定、节约用工。笔者公司有20万锭集聚纺，胶辊保养周期短、回磨量大，使用2台全自动磨胶辊机才能满足日常胶辊调换、保养和纺纱质量的要求[1]。

1 全自动磨胶辊机的工作原理

全自动磨胶辊机拥有大容量储料箱和落料箱、测量系统、磨削系统、紫外线光照系统、自动分检系统等，是集机、电、仪一体化的自动化设备。它采用PLC控制，操作员将待处理胶辊放入储料箱后，启动旋转夹具将胶辊自动放入轨道内，再由胶辊托架将其放入胶辊夹具内并自动夹紧，经测量系统测量后，根据显示屏设定的磨砺直径进行磨削，磨削结束后对胶辊表面进行空气清洁，确保无残留粉尘后，进入紫外线光照系统，进行表面处理，之后对不同直径的胶辊做好管头标记，自动分拣到塑料托盘上，实现整个过程的全自动操作，提高了工作效率。

2 全自动磨胶辊机的特点

2.1 磨削胶辊尺寸范围广

全自动磨胶辊机磨砺胶辊的最大外径为42 mm，最小外径为24 mm；磨砺绪森倚丽纺(Suessen Elite)、罗卡斯(Rocos)或其他集聚纺用胶辊，只需根据胶辊铁芯的型号和尺寸调节道轨、调换相配套的胶辊铁芯夹具即可。

2.2 磨削方式可选

全自动磨胶辊机可根据纺纱品种要求选择不同的胶辊磨削方式：指定直径磨削或不同直径磨削。当采用指定直径磨削方式时，磨砺后的胶辊直径统一，既能稳定纺纱质量，也便于上机管理。磨削参数可以在显示屏上全程显示，并且有自测功能。如磨削绪森倚丽纺用胶辊，直径设置为41.00 mm，磨削后胶辊直径偏差不大于0.02 mm，胶辊大小头也不大于0.02 mm，磨削精度大幅提高。同型号胶辊可根据纺纱质量要求，选择不同的磨削方式，也可根据要求自行调节磨削参数，以保证最佳的胶辊表面粗糙度Ra值。

2.3 自动分检胶辊

上机胶辊经过2～3个月运转后需下机回磨，其中包含周转或调换的胶辊，直径可能会有差异，人工分检费时费力，但全自动磨胶辊机能迅速测量每个胶辊直径，并根据设定的最大直径尺寸和最小直径尺寸，将不符合条件的胶辊自动分拣、放置到废料箱内。用户也可以对同铁芯上的2只胶辊直径进行差异设置，如果超过设定值也会被测量系统检出，以保证磨砺胶辊直径的一致性，减少纱线的锭间差异。

2.4 自动清洁和修磨砂轮

随着回磨胶辊数量的增多，磨胶辊机砂轮被粉尘堵塞，使胶辊表面粗糙度Ra值恶化，严重时上机会造成缠绕从而影响纺纱质量，而全自动磨胶辊机可根据实际设置清洁砂轮套数(50～500)和修磨砂轮套数(2000～20 000)，当胶辊的磨削数量达到设定数值后会自动清洁、修磨砂轮，以保持砂轮的清洁和锋利，稳定胶辊的表面粗糙度Ra值。

全自动修磨砂轮系统可以对砂轮进行周期性自动修磨，修磨量可根据砂轮的使用情况设定，也可自行设定，以保证砂轮圆柱度，稳定回磨胶辊质量。采用80粒、直径×宽度为2000 mm×200 mm的大气孔砂轮，转速高达3 kr/min，相比传统砂轮速度提高1 kr/min以上，可在极短时间内磨去胶辊表面凹痕，减少胶辊与砂轮表面接触时间，防止砂轮高温灼伤胶辊表面，避免影响胶辊的表面粗糙度Ra值。

2.5 可调的胶辊磨削表面粗糙度Ra值

全自动磨胶辊机由机械手夹持胶辊进行磨削，夹手往复移动速度为50 mm/min～200 mm/min，喂入速度为7 mm/min～120 mm/min，胶辊与砂轮、罗拉的运动可以有不同的组合，以满足不同的胶辊表面粗糙度Ra值的要求，供纺纱品种选用。表1为全自动磨胶辊机磨砺不同胶辊的部分参数。

表1 全自动磨胶辊机磨砺参数(部分)

胶辊型号邵尔A硬度/度往复移动速度/(mm·min-1)喂入速度/(mm·min-1)J-463A63100～15050～70J-490A8350～8010～20WRC-36565100～15050～70WRC-9757280～11030～40

此外，可根据纺纱品种要求进行多次试纺，找寻最佳的胶辊表面粗糙度Ra值，并据此确定全自动磨胶辊机往复移动速度和喂入速度的设定值，以保证磨砺效果。

2.6 配有紫外线光照系统

为满足不同纺纱品种对胶辊的表面状态不同要求全自动磨胶辊机配备了紫外线光照系统。胶辊磨削后直接进入紫外线光照系统进行表面光照处理，使橡胶分子结构重新排列，以提高胶辊表面质量，既节约了胶辊表面处理的空间和时间，还避免了其他因素对胶辊表面产生影响。此外，光照时间可在菜单中依据胶辊硬度、纺纱品种要求等设定。

2.7 点动和远程控制功能

点动功能：可以把全自动磨胶辊机的连续动作分解成单步动作，可对设备动作的每一步进行检查和调节，故障查找、维修非常方便。

此外，全自动磨胶辊机具备监测功能，其显示器可显示各种应用参数，实现机、电、仪一体化，配备远程控制功能，通过网络与技术人员联系，解决使用过程中的突发问题，节约维修时间。

2.8 配有大容量储料箱和故障显示功能

多层设计的超大储料箱：可容纳胶辊300多套，前储料箱有一个机械手将胶辊从料箱里逐个取出放置在轨道上等待磨削，胶辊自喂入到输出全自动操作，省工省时。

全自动磨胶辊机一旦出现故障，显示屏上就会自动显示故障时间、故障内容和故障代码，操作工根据显示的故障代码查找说明书，采取对应措施加以排除后，自动磨削重新开始，方便快捷。

3 全自动磨胶辊机的应用效果

3.1 胶辊表面光滑、表面粗糙度Ra值小

由于全自动磨胶辊机上下料、检测、磨砺、砂轮清洁、修磨等动作全部自动完成，生产效率高且无外在因素影响，加之采用大气孔砂轮、转速快，散热性良好，修磨后砂轮的圆柱度高，自清洁系统又能确保砂轮锋利度的均匀性，磨砺后的胶辊表面状态良好。FU804型磨胶辊机和全自动磨胶辊机，回磨J-463A型胶辊的表面粗糙度Ra值测试对比见表2。

表2 采用不同磨胶辊机磨砺胶辊的表面粗糙度Ra值对比

单位：μm

从表2可以看出，全自动磨胶辊机相比FU804型磨胶辊机，磨砺胶辊的表面粗糙度Ra值较低、手感较光滑。全自动磨胶辊机无粗磨和精磨之分，只需1～2个往复，即可达到纺纱要求的表面粗糙度Ra值，直径偏差小于0.01 mm。胶辊弹性决定牵伸时对纤维的握持和控制，周期回磨可保证胶辊表面弹性的恢复，全自动磨胶辊机磨砺过程中与砂轮接触的时间很短，对胶辊的冲击大幅减小，充分保护了胶辊的原有弹性和抗静电性[2]。而FU804型磨胶辊机由人工修磨砂轮，难以保证砂轮表面始终处于优良状态，易使胶辊表面粗糙度Ra值发生变化。

3.2 磨削效率高，轨道调节方便

FU804型磨胶辊机磨一套细纱胶辊约需50 s，人工控制磨砺往复次数，全自动磨胶辊机仅需20 s(胶辊表面和砂轮接触约8 s)，效率是前者的2倍以上，节约用工。在磨砺新套制胶辊时，其直径差异一般为0.1 mm～0.2 mm，可省略测量工序，效率更高；磨砺不同型号胶辊，只需根据铁芯型号更换相应夹具和调节道轨，方便快捷。

3.3 封闭式磨削，安全可靠

全自动磨胶辊机封闭式磨砺胶辊，安全门只有在砂轮运转停止时才能打开，可确保人身安全，且安全门配备透明玻璃，当发现磨削粉尘多时，可随时停机清洁粉尘，以保证磨砺效果。

3.4 不同磨胶辊机磨砺胶辊的纺纱质量对比

采用全自动磨胶辊机与FU804型磨胶辊机磨砺的胶辊纺CJ 5.3 tex纱，质量指标分别见表3和表4。从结果可见，全自动磨胶辊机回磨胶辊上机后的纺纱指标明显优于FU804型磨胶辊机。

表3 全自动磨胶辊机磨砺胶辊的成纱质量

测试次数CV/%U/%细节粗节棉结个·km-1H115.0011.9177.562.580.02.16215.2712.1572.565.0112.52.01315.0811.9667.567.590.02.11415.3212.1882.582.5100.01.95514.7811.7547.537.590.02.13615.5012.3197.552.575.01.93715.2612.1485.080.0102.52.10814.7511.6967.550.032.51.96915.0311.9260.045.075.01.961015.4912.3060.072.5112.52.09均值15.1512.0371.861.587.02.04

3.5 参数设置方便

可根据纺纱品种要求和胶辊硬度，在磨削菜单中合理设置磨砺工艺、磨削时间及光照时间，方便、快捷，能保证合适的胶辊表面粗糙度Ra值。

表4 FU804型磨胶辊机磨砺胶辊的成纱质量

测试次数CV/%U/%细节粗节棉结个·km-1H115.3012.1495.055.087.52.11215.2212.89120.0117.5107.52.05315.4812.2882.592.592.52.16415.4512.2692.567.5105.02.17515.4812.2890.072.5115.02.11615.5512.33102.580.0107.52.07715.7512.36107.595.085.02.07815.2212.3195.067.582.52.04915.3612.1780.075.0115.02.191015.4212.3292.550.092.52.05均值15.4212.3395.877.399.02.10

4 全自动磨胶辊机的日常保养

由于该机自动化程度高，平时只要做好道轨和机械夹手的清洁，并在夹手两侧运动部位加入少量锭子油，那么出现故障的概率就会很小。如：每天用抹布擦拭机械手、轨道内、光栅和反射板上的粉尘，清除抽屉内、机器内的磨削粉尘，对y轴防尘罩中的杂质定期清洁、轨道表面擦拭少许润滑脂，观察气压表的指针状态(不低于0.6 MPa)，定期对机械手两侧、运动部位的链条加入润滑油；定期检查皮带是否松动，传动部位是否异响，对异响和松动的部位及时进行维修；此外，注意随着砂轮直径的减小，要相应移动防护罩位置。

5 结语

全自动磨胶辊机具有优良的磨削性能且调节方便，整个磨砺过程自动完成、效率高，目前已被多家纺纱企业使用，既满足了纺纱需求，又节约了用工。在新一轮纺织行业质量升级改造过程中，纺织企业要不断地通过技术创新和管理创新，实施“智能应用”，进一步提升辅机智能化、品牌化和高新化水平，提高辅机配置档次，使纺织器材发挥最大作用，进一步提高纺纱质量。