环纺纱机的运行速度与重大因素有哪些？

环锭纺纱机始于十八世纪中叶。 环是环锭纺纱机和钢丝圈的常用英文单词。 可见，钢领和钢丝圈是环锭纺纱的主体和核心部件。 钢领和钢丝圈对环锭纺纱的产量、质量、效率和效益起着重要的作用。 材料和成本有重大影响。

钢丝圈的运行速度标志着环锭细纱机的生产水平和能力。 目前，40米/秒已成为环锭纺发展的瓶颈和阻力。 目前新型纺纱有转杯纺纱、喷气涡流纺纱、摩擦纺纱等。 然而，环锭纺纱由于其广泛的适应性，仍然是最常见的纺纱方法和主流。 因此，提高环锭纺纱的产量和质量，提高钢丝圈的运行速度，特别是要关注提高钢丝圈速度引起的断头和毛羽问题，具有重要意义。

1、钢领和钢丝圈对纺纱端部和毛羽的影响

1.1 钢圈和钢丝圈影响断头的原因

一般情况下，由钢丝圈引起的断头一般占纺纱断头总数的15～30%。 钢圈和钢丝圈影响断头的原因有很多，主要包括：

(1) 钢丝环固定断端。

(2)钢丝圈加热并燃烧纤维，导致纤维断裂。

(3)钢铃收缩，气球膨胀破裂。

(4)磨损不光滑。

(5)纱道与钢领磨损道交叉、断裂。

(6)纺纱张力过高，断纱。

(7)钢领、导纱器、旋梭轴不同心。

(8)钢丝圈重心过低，端部被卡住。

1.2 钢圈和钢丝圈产生毛羽的原因

钢圈和钢丝圈产生毛羽的主要原因有：

(1)钢圈使用寿命过长，导致磨损、腐烂严重。

(2)气球未对准，与纱板碰撞。

(3)钢丝圈纱道太小。

(4)钢丝圈太轻。

(5)纱线通道与钢领磨损通道相交。

(6)钢丝圈使用寿命太长。

2、钢圈和钢丝圈材质的选择

钢钟和钢丝圈的材质是影响其使用寿命的最重要因素。 它与旅行者的跑步速度密切相关。 一般要求材质耐磨、耐高温、防锈，硬度适中，不易变形。 摩擦因数小，钢丝圈的硬度应低于钢圈的硬度。

20世纪70年代，钢圈一般采用经过淬火处理的碳钢制成。 目前，大多数工厂使用中碳钢和其他优质钢材，如轴承钢、合金钢，甚至钛合金钢，一般都经过表面处理，如涂层。 层、镀层、渗透等，如镀镍、镀铬、纳米涂层、陶瓷涂层、镀氟、渗硼、硫化、固体润滑剂二硫化钼等，打造特殊光滑钢圈和超抛光钢圈钢环、氧化涂层钢环等

由于近年来新材料的不断发展，钢丝圈也采用非金属材料（如铜、尼龙等），但运行速度较低。 合成化工原料中的高性能纤维材料也用于钢圈和钢丝圈，如碳纤维、聚四氟乙烯纤维、高强高模聚乙烯纤维、芳纶纤维等，但价格较贵。 但可以将钢领底座和钢环上部分成两部分，两部分套接、螺纹连接，以减少钢环的投资成本。

随着信息产业、航空、航天、交通运输等的发展，我国稀土永磁材料得到快速发展。 我国从上海引进磁悬浮列车后，现已发展成为高速列车，即将投入使用。 我们想象一下，如果钢圈作为火车轨道，钢丝圈作为悬浮车厢，纱线作为载体，使钢圈和钢丝圈处于非接触的磁悬浮状态，旅行者的运行速度可以设置到更高的奇迹级别。

我国是稀土永磁材料生产大国和资源丰富国。 目前，钐钴（SmCo）和钕铁硼（NdFeB）两种稀土永磁材料的磁能积较19世纪以来增长了近100倍。 我国有多家上市公司研发稀土永磁材料。 稀土永磁钢环、钢丝环不是凭空想象，而是有依据的。 国外有“旋转钢环”专利。 20世纪70年代，我国上海九棉进行了大量的相关实验，但均未成功。

三、钢圈的分类及应用

根据钢圈的几何形状，目前常用的钢圈可分为扁钢圈和锥形钢圈两种。 扁钢环按边宽可分为2.6mm、3.2mm、4.0mm三种。 锥形钢环的边宽为2.8mm。

3.1 平环

扁钢圈又称T型钢圈（见图1），主要用于生产棉、棉与化纤混纺、中长纤维、丝麻等。一般边缘宽度为细、超细纱为2.6毫米，3.2毫米钢圈，边宽为4.0毫米的钢圈用于生产中粗纱。 不同品种应配备不同的钢丝圈。

图1 扁钢环

3.2 锥度环

锥形钢圈（见图2）主要用于纯化纤纺纱、化纤混纺、毛纺、毛化纤等品种。 锥形钢圈与钢丝圈的接触面积大，可以减轻压力，有利于散热，提高纺纱性能。 张力波动小，运动平稳，减少断头和纱线毛羽。

图2 锥形钢环

4、两种钢圈钢丝圈截面的比较与选择

3.1 平钢圈用钢丝圈

对于传统的扁钢圈来说，钢丝圈的截面形状直接影响钢圈的使用效果（见图3）。

图3 平钢圈钢丝圈的横截面

(1) 扁平形状（见图3a）。 扁断面钢丝圈易于在钢领与钢丝圈之间形成纤维润滑层，可防止纱线烧损，适用于细纱、纯棉纱的生产。

(2) 半圆（见图3b）。 半圆形截面钢丝圈适用于生产化纤纱和化纤混纺纱，可减少纱线中的棉结。

(3) 宽圆圈（见图 3c）。 宽圆形截面的钢丝圈截面积最大，用途最广。 适用于生产纯棉纱和棉混纺纱。

(4) 扁平/圆形（见图 3d）。 平/圆截面钢丝圈有较大的保护纱体面积，适用于涤棉包芯纱、腈纶、棉混纺纱的生产。

(5)厚扁平形状(见图3e)。 厚扁断面钢丝圈，适合生产粘胶纱和涤纶纱。

3.2 锥形环用钢丝圈

对于锥形钢领，适合不同截面形状钢丝圈的纱线类型如图4所示。

图4 锥圈用钢丝圈横截面

5、环径的选择

钢领直径的选择与纺纱类型、钢丝圈线速度和纺纱线密度（tex）有关（见图5）。

图5 钢领直径与纺纱类型、钢丝圈线速度、纺纱线密度的关系

6. 钢丝圈号的选择

钢丝圈的选型要点及影响参数如表1所示。

一般情况下，企业在落纱或新品种试纺时，使用2-3个钢丝环来观察气圈的张力和形状。 一般情况下，底板最大直径形成时，气圈不接触纱布板或分纱板。 如果出现双气环，则手拉力不宜过大，否则头会折断，应选择最佳的钢丝环数。

7. 旅行者功能的基本要求

(1)要求与钢领相匹配，适应高速运转，断头率低，纱线毛羽少，使用寿命长，性价比高。

(2)钢丝圈与钢圈之间有稳定的摩擦系数，一般控制在0.08-0.12之间。 越低越好，必须有纤维摩擦润滑层。

(3)钢丝圈重心要低，纱道要宽，防止因纱道与钢领磨损道相交或接近而形成断头、毛羽和棉结(见图 6）。 纱线通道和钢丝圈应磨损通道区域的状态和原因如图7所示。

图6 纱线通道与钢领磨损通道的位置关系

图7 纱道和钢丝圈磨损通道区域的状况及原因

(4)钢丝圈与钢圈的接触面积宜大而不宜小，以减少磨损和散热。

(5)传统扁钢领和钢丝圈中部的弓形状态影响纱隙面积的大小和重心的高度(见图8)，与钢丝圈的形成有较大关系。纤维润滑层和合适的纺纱纱支。

图8 钢丝圈弓形、重心与适宜纺纱品种的关系

(6) 锥形钢领纱道和钢丝圈磨损通道区域的状态如图9所示。

图9 锥形钢领纱道及钢丝圈磨损通道区域状态

目视检测钢丝圈的纱道和磨损部位是困难的。 可以用刷子蘸取按表2配制的着色液，触摸磨损部位2-3秒。 着色液干燥后，将钢丝环放在酒精灯上。 退火软化后，冷却后将钢丝圈校直，用砂纸打磨磨损位置，清晰可见磨损情况。

8、钢领钢丝圈的使用寿命

钢领和钢丝圈的使用寿命与纱线类型、锭速、生产环境、断头和纱线质量要求有关。 国产钢圈的使用寿命一般为1-3年，钢丝圈的使用寿命一般为5天到1个月，差距较大。 国外品牌产品的使用寿命相对较长。

某公司车间断头多、毛羽大。 黑色的板条呈现出规律性，但没有明显的粗糙细节。 后来证实，这种规律性是由于钢圈使用过度、气球膨胀、与纱板周期性碰撞等造成的。 性毛茸茸。 更换钢圈后问题彻底解决。

钢丝环可与雨刮器周期连动更换，也可随机更换。 如果上车后突然出现大量断裂现象，必须追查原因，必要时还需进行减速分析研究。 如果出现大量飞环断裂，可能是由于钢环硬度太高，可放入红外线烘箱中照射，并适当退火。

9. 结论

近年来，我国钢领钢丝圈的发展取得了长足进步，产量大幅增加。 但在品质上与瑞士braker、德国R+F等品牌产品仍有一定差距。 我们必须创新、发展才能赶上。