專利名稱：精梳機的分離羅拉的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于紡織加工的精梳機的分離羅拉。
背景技術：
在生產(chǎn)紗線的纖維加工流水線上，在開棉和清棉的初始階段之后，通過梳理機進 行纖維梳理，之后纖維呈現(xiàn)棉網(wǎng)的形式。在需要的情況下經(jīng)過成卷機加工之后，在此期間各種分離的棉網(wǎng)被合成卷，棉網(wǎng) 和棉卷經(jīng)精梳機梳理之后，生成纖維極其平行和干凈的棉網(wǎng)。在最近設計的機器中，基本的梳理操作以每分鐘450-500次的速度進行，該梳理 操作為-間歇供給棉卷；-通過旋轉精梳機梳理仍由兩個鉗板保持的引入棉叢的前端；-隨著撕裂羅拉倒轉，通過撕裂羅拉重疊并結合棉從的前端和已經(jīng)在前一個周期 中梳理過的棉卷，棉卷可根據(jù)需要向后移動；-通過法式精梳機梳理尾端；-隨著撕裂羅拉順轉，通過撕裂羅拉前移梳理后的棉叢。因此加工是交替的，而且在連續(xù)停止和啟動時作用在運動部件上的應力在精梳機 的設計中是一個關鍵的因素。特別地，撕裂羅拉承受數(shù)量級為上萬弧度/秒2的加速度峰值，并且它們的停止和 啟動特別損耗精梳機的驅動和指令設備。通常，位于底端的由電機驅動的分離羅拉具有拉毛面并由金屬材料制成；空轉的 橡膠壓力羅拉位于上端。為了簡化精梳機，電機驅動的撕裂羅拉連接而形成由單個驅動機構驅動的單桿。 因此，可以看到單個驅動機構發(fā)現(xiàn)自己必須對照成倍的慣性載荷。以前的一些解決方法是使用空心的由鋁或者其他輕質合金制成的撕裂羅拉以減 小慣性載荷。這種分離羅拉在以申請人為名的文獻EP-A1-1726692中有描述。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是設計一種更加有效地解決了上述問題的用于精梳機的分離羅拉。根據(jù)權利要求1所述的分離羅拉可以實現(xiàn)這個目的。從屬權利要求描述了實施方 式的變型。從下面的根據(jù)附圖經(jīng)由非限制性示例所做的描述，根據(jù)本發(fā)明的分離羅拉的特征 和優(yōu)勢將變得顯而易見。


圖1顯示了精梳機梳理頭部的示意圖，其包括根據(jù)本發(fā)明的分離羅拉；
圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施方式的分離羅拉的立體圖；圖2a顯示了圖2中的分離羅拉的截面圖；圖3顯示了圖2中的在沒有襯套的情況下的分離羅拉的立體圖；圖4顯示了根據(jù)本發(fā)明另一個實施方式的分離羅拉的局部截面圖。
具體實施方式
參照附圖，參考數(shù)字1總體指代紡織加工流水線上的精梳機的梳理頭部。比如，梳理頭部1包括設置有下鉗板4和上鉗板6的鉗2以及給棉羅拉8。另外，梳理頭部1包括配有圓扇體12的圓形梳10和法式精梳機14。在法式精梳機的下游，梳理頭部1包括至少一個分離羅拉100和相應的壓力羅拉 98，所述壓力羅拉98壓力耦連到所述分離羅拉100。分離羅拉100沿著轉軸X延伸，而且包括有效部分102，該有效部分設計成用于與 各個壓力羅拉的有效部分相接觸。優(yōu)選地，有效部分102的側表面是拉毛的，即設置有從表面突起的隆起。另外，優(yōu)選地，拉毛部呈現(xiàn)螺旋花紋。然而，根據(jù)一個實施方式的變型，方向是直 的，即沿軸向的。優(yōu)選地，分離羅拉100通過冷軋隨后在羅拉的外徑上設置隆起而拉毛。根據(jù)一個優(yōu)選的實施方式，有效部分102包括兩個具有輕微圓錐表面的端部和一 個置于兩個端部之間的圓柱形的中心部分。分離羅拉100的有效部分102是實心的，換句話說，內部沒有貫穿的空腔，并由輕 質金屬材料制成，換句話說，在正常的測量誤差內，金屬材料的密度為5kg/dm3 (千克/立方 分米)或更小，比如，選自由鋁和其合金(2. 7-2. 8kg/dm3)、鈦和其合金(4. 5-4. 4kg/dm3)、鎂 和其合金(1. 7-1. 8kg/dm3)構成的組中。比如，在根據(jù)標準EN 573-1定義的鋁合金中，系列7(鋅)合金，尤其是合金 EN Aff 7075對于本發(fā)明是優(yōu)選的。合金EN Aff 7075的成分包括(以重量百分比計) 0. 18-0. 28Cr ；1. 2-2CU ；最大 0. 5 的 Fe ；2. 1-2. 9Mg ；最大 0. 3 的 Mn ；最大 0. 4 的 Si ；最大 0. 2 的 Ti ；5. 1-6. ΙΖη。更優(yōu)選的鋁合金是EN Aff 7175和EN AW7039。在對于本發(fā)明優(yōu)選的鈦合金中，一個示例是稱之為TiA16V4的合金(標準UNI 10221)，含有6%的鋁和4%的釩。特別地，合金TiA16V4包括最大0. 05的N ；最大0. 20的0 ；最大0. 015的H ；最大 0. 10 的 C ；最大 0. 40 的 Fe ；5. 5-6. 75A1 ；3. 5-4. 50V。比如，包含5%的鋁和2. 5%的錫的鈦合金TiA15Sn2，5也是優(yōu)選的。在對于本發(fā)明優(yōu)選的鎂合金中，進一步的示例是-ZK60A (ASM 手冊)，包括 93. 05-95. 2Mg ；4. 8-6. 2 Zn ；最大 0. 45 的 Zr ；-AZ80A(ASM手冊)，包括 89. 04-91. 88Mg ；7. 8-9. 2A1 ；最大 0. 1 的 Si ；0. 12-0. 5Mn ； 最大 0. 005 的 Fe ；最大 0. 005 的 Ni ；最大 0. 05 的 Cu ；0. 2-0. 8Zn。其他優(yōu)選的鎂合金是TO54A，ZK64A或者AZ91D。根據(jù)進一步的實施方式，由輕質金屬材料制成的分離羅拉的有效部分經(jīng)機械加工或者熱處理以提高機械性能。
比如，分離羅拉的有效部分由鋁合金制成，該鋁合金在退火后(或熱金屬成型后) 進行冷金屬成型，或者進行冷金屬成型和部分退火或穩(wěn)定化退火的組合，從而獲得期望的 機械性能。特別地，分離羅拉的有效部分由系列2 (銅)或3 (錳)或5 (鎂)或6 (鎂和硅)或 7(鋅)的鋁合金制成，鋁合金以Hl到H4的硬化指標(根據(jù)標準EN 515)處于硬化狀態(tài)，這 些硬化指標是僅硬化、硬化和部分退火、硬化和穩(wěn)定化、硬化和碰涂。優(yōu)選地，分離羅拉的有效部分由經(jīng)過熱溶解處理的帶有或不帶有附助硬化處理的 鋁合金制成，熱溶解處理產(chǎn)生穩(wěn)定的金屬狀態(tài)。特別地，分離羅拉的有效部分由根據(jù)處理Tx進行熱處理的鋁合金制成，其中χ是 從 1 到 9 的變量(根據(jù)標準 EN 515) JBEN Aff 7075T6 或 T5，ENAW 7175T66，ENAW 7039T64。另外，比如，分離羅拉的有效部分由調質和回火的鈦合金制成。另外，作為進一步的示例，分離羅拉的有效部分由經(jīng)過熱處理的鎂合金制成。特別地，分離羅拉的有效部分由經(jīng)過溶解和人工時效處理的鎂合金制成，如合金 ZK60A-T6 或 T5，或 AZ80A-T5。根據(jù)另一個實施方式，分離羅拉的有效部分由經(jīng)過進一步硬化和/或表面防護處 理的輕質金屬材料制成。比如，分離羅拉的有效部分由經(jīng)過進一步陽極氧化處理的鋁合金、鈦合金(比如， 稱之為TiHard的鈦合金)或鎂合金制成，陽極氧化處理也叫陽極氧化(用于鋁合金的UNI 7796)，換句話說，是一個在有效部分的表面形成保護層的電化學處理。從說明書的前述內容中，應該理解下面的內容i)按照ISO標準4516定義的Vickers微硬化測試方法；ii)按照ISO標準2064定義的和按照ISO標準1463測量的受硬化處理或防護處 理影響的局部厚度；和iii)按照ISO 4287定義的粗糙度測量方法。在進行反復測量時，應當明白，應該考慮下面的定義i) “重要表面”，其中標準里的這個定義指，與壓力羅拉相接觸的分離羅拉的有效 部分的整個側表面；和ii) “測量表面”，根據(jù)ISO 2064，分離羅拉的有效部分上呈現(xiàn)的拉毛部的頂部。優(yōu)選地，進一步的表面硬化或防護處理能夠使表面硬度達到400HV或更高。根據(jù)一個實施方式，由鋁合金制成的分離羅拉的有效部分還經(jīng)過硬化和防護工 序，比如，該工序包括電解涂覆一層厚度用于功能性應用的硬鉻，比如按照ISO 6158的陽 極氧化。在這種實施方式中，進行處理使得構成有效部分的鋁合金呈現(xiàn)-硬度范圍為500-1400HV，優(yōu)選為 700-800HV ；-局部厚度為5-200微米，優(yōu)選為8-10微米；-比如在精加工后，粗糙度為Ra0. 8或更小，優(yōu)選為0. 6或更小。根據(jù)一個實施方式，由鋁合金制成的分離羅拉的有效部分還經(jīng)過例如硬化和防護 工序，該工序包括將表面轉變成陶瓷層的電化學涂覆(納米陶瓷處理)。
在這種實施方式中，進行處理使得構成有效部分的鋁合金呈現(xiàn)-硬度范圍為500-1600HV ；-局部厚度為20-100微米；-比如在精加工后，粗糙度為Ra0. 8或更小，優(yōu)選為0. 6或更小。根據(jù)一個實施方式，由鋁合金制成的分離羅拉的有效部分還經(jīng)過例如硬化和防護工序，該工序包括鋁或鎂氧化物的表面等離子涂覆。根據(jù)一個實施方式，由鋁合金制成的分離羅拉的有效部分還經(jīng)過例如硬化和防護 工序，該工序包括浸漬PTEF(聚四氟乙烯)微粒的陽極氧化。根據(jù)一個優(yōu)選實施方式，由鋁合金或鈦合金制成的分離羅拉的有效部分還經(jīng)過例 如硬化和防護工序，該工序包括按照ISO 4527的鎳-磷自催化涂覆。比如，由鋁合金制成并進行涂覆的分離羅拉的有效部分還經(jīng)過例如熱處理以增加 涂層的硬度，比如對于長時間處理可以將處理的最高溫度限制到160°C，所述長時間例如超 過8小時，優(yōu)選為大于10小時，優(yōu)選為12小時。根據(jù)這種實施方式，進行處理使得構成有效部分的鋁合金或鈦合金呈現(xiàn)-硬度范圍為350-1200HV，優(yōu)選為 400-700HV ；-局部厚度為5-100微米，優(yōu)選為15-50微米；根據(jù)所述實施方式的變型，由進一步經(jīng)過鎳的自催化涂覆的鋁合金或鈦合金制成 的分離羅拉的有效部分為沉積含PTFE包裹顆粒或碳化硅或其他陶瓷粉末或硬質材料包裹 顆粒的化學鎳做好準備。根據(jù)一個實施方式的變型，分離羅拉的有效部分由進一步經(jīng)過硬化和防護工序的 鈦合金制成，該工序包括氮化鈦的物理氣相沉積(PVD)或者形成氮化鈦的陽極氧化和激光處理。在這種實施方式中，進行處理使得鈦合金呈現(xiàn)-硬度達到1600HV ；-局部厚度為20-120微米。根據(jù)一個實施方式，由鎂合金制成的分離羅拉的有效部分比如還經(jīng)過硬化和/或 表面防護工序，該工序包括能夠將鎂合金表面轉化成復雜的陶瓷基底的陽極氧化，比如將 鎂合金表面轉化成堅硬致密的陶瓷氧化物(尖晶石或MgAl2O4)。比如，這種工序公知為KeiOntiie ?？梢允褂玫钠渌ば蚪凶鯩ag-Oxide 或 者 Tagnite 。鎂合金所經(jīng)過的硬化處理使得該合金呈現(xiàn)-硬度為400-600HV ；-局部厚度為5-50微米。根據(jù)優(yōu)選的實施方式，分離羅拉100另外包括橫向末端110，比如，該橫向末端沿 軸向與有效部分102相接且是光滑的。優(yōu)選地，橫向末端110和有效部分102是一體的，并根據(jù)上述的發(fā)明方法與有效部 分102制成一體。比如，所述末端110中的一個是凹的，即具有內腔112，而另一個末端110是凸的，用于耦連至另一個軸向相接的分離羅拉從而形成桿。另外，根據(jù)優(yōu)選的實施方式，分離羅拉100包括襯套120，該襯套耦連至橫向末端 110中的一個，以支撐旋轉的分離羅拉。比如，襯套120是金屬材料的，比如經(jīng)表面硬化如感應回火的的鋼，比如C48型鋼 (根據(jù)標準UNI 7847)。根據(jù)另外一個示例，襯套120由經(jīng)回火和硬化的鋼100Cr6制成。根據(jù)優(yōu)選的實施方式，襯套粘接到有效部分102的末端或橫向末端110(圖2)。 因此末端110包括用于支撐襯套110的支撐部分113 ；所述支撐部分113呈現(xiàn)設 置有例如峰部和谷部的處理表面，以便于粘接動作(圖3)。比如，表面經(jīng)處理以形成多個軸向接續(xù)的周向隆起114，從而粘接位置本身位于在 這些隆起之間的谷部。根據(jù)一個實施方式的變型，襯套120被旋擰在有效部分102的末端或橫向末端110上。根據(jù)另一個實施方式，襯套配合在有效部分102的末端或橫向末端110上。根據(jù)又一個實施方式，襯套施加到有效部分102的末端或橫向末端110上，接著與 有效部分102的末端或橫向末端110經(jīng)過進一步的精加工，從而確保襯套與分離羅拉的有 效部分同軸。根據(jù)一個實施方式，羅拉具有凸端130和凹端140。優(yōu)選地，凸端130從末端朝向羅拉內部并且在襯套120之前依次具有螺紋部分 132、用于車螺紋的卸載槽134和導向部分136。優(yōu)選地，螺紋部分132和卸載槽134經(jīng)機械加工以產(chǎn)生通常壓縮的狀態(tài)，并提高了 部件的抵抗性。比如，螺紋部分132和卸載槽134按照UNI 5394-72 (比如，63/125 μ m的丸，4. 5N 度的阿爾門強度和100%的覆蓋)經(jīng)過噴丸處理以提高抗疲勞性，或經(jīng)受使材料塑性變形 的冷層壓(軋)。凹端140具有內腔142，該內腔142從外向內包括導向部分144、卸載槽146和螺 紋部分148。優(yōu)選地，螺紋部分148經(jīng)機械加工以產(chǎn)生通常壓縮的狀態(tài)以提高部件的耐疲勞性。比如，螺紋部分148通過使材料塑性變形的冷層壓(軋)形成。根據(jù)優(yōu)選的實施方式，兩個末端110都是凹的，換句話說，兩個末端都具有內腔 142 (圖 4)。根據(jù)這個實施方式，為了形成包含多個在軸向相互連接的撕裂羅拉100的桿200， 提供了連軸器210，該連軸器的兩端分別插入兩個羅拉100的內腔142中。比如，連軸器210旋擰入撕裂羅拉的內腔142的末端。優(yōu)選地，連軸器210由比制成有效部分102的材料具有更好的抵抗性如耐疲勞性 或耐斷裂性的材料制成。比如，連軸器210由鋼制成，比如特種鋼如42CrMo4S鋼(按照UNIEN 10277-4)。比如，連軸器210由拉伸強度(Rm)為600_1300Mpa、優(yōu)選為1000_1200Mpa的鋼制成；比如連軸器210由比例偏差極限(RpO. 2)為700-800Mpa、優(yōu)選為750Mpa的鋼制成。
優(yōu)選地，連軸器210從末端向內依次包括螺紋部分、用于車螺紋的卸載槽和導向 部分，其中螺紋部分和卸載槽經(jīng)過機械加工比如噴丸處理以產(chǎn)生通常壓縮的狀態(tài)，或者通 過帶有塑性變形的冷層壓(軋)形成。優(yōu)選地，連軸器210包括支撐襯套120的支撐部分212，該支撐部分位于兩個撕裂 羅拉100的末端之間。創(chuàng)新性地，上述分離羅拉使得能夠顯著降低初始載荷、顯著降低了運行精梳機所 需的功率和振動現(xiàn)象。而且，有利地，實心的有效部分使得能夠執(zhí)行簡化的加工工序。而且，有利地，使用的襯套保證了改善的可靠性、耐滾動磨損性。根據(jù)另一個有利的方面，對已經(jīng)形成的有效部分進行硬化處理，從而避免了復雜 的加工。根據(jù)又一個有利的方面，在涂層上進行熱處理以不會危及基體材料的機械特性和 施加到其的熱處理，比如不會危及進行T6處理后的合金AW7075的特性。應當清楚，本領域普通技術人員可以對上述分離羅拉作任何改型以滿足特定要 求。比如，根據(jù)一個實施方式的變型，分離羅拉的有效部分的內部是空的，換句話說， 分離羅拉的有效部分設置有用于減輕它的重量的內室，比如在兩個橫向末端之間的單個穿 透的室，其中所述橫向末端沿軸向位于中心部分的兩端。根據(jù)上述針對實心部分的變型的結構變型、工序和材料形成這種有效部分。根據(jù)另一個變型，實心部分和/或橫向末端由碳纖維制成。
權利要求
一種精梳機(1)的分離羅拉(100)，包括由輕質金屬材料制成的實心有效部分(102)。
2.根據(jù)權利要求1所述的分離羅拉，其中所述輕質金屬材料的密度為5kg/dm3或更小。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的分離羅拉，其中所述輕質金屬材料選自由鋁和其合金、鈦 和其合金、鎂和其合金構成的組中。
4.根據(jù)權利要求3所述的分離羅拉，其中所述輕質金屬材料經(jīng)機械加工或熱處理以提 高機械性能。
5.根據(jù)權利要求4所述的分離羅拉，其中所述輕質金屬材料在退火后(或熱金屬成型 后)進行冷金屬成型，或者進行冷金屬成型和部分退火或穩(wěn)定化退火的組合。
6.根據(jù)權利要求4所述的分離羅拉，其中所述輕質金屬材料經(jīng)過例如帶有或不帶有附 助硬化的熱溶解處理以產(chǎn)生穩(wěn)定的金屬狀態(tài)。
7.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的分離羅拉，其中所述輕質金屬材料經(jīng)過硬化和/ 或表面防護工序。
8.根據(jù)權利要求7所述的分離羅拉，其中硬化或表面防護形成400HV或更高的表面硬度。
9.根據(jù)權利要求8所述的分離羅拉，其中所述硬化和/或防護工序是 -電解涂覆一層厚度用于功能性應用的硬鉻；或者_將表面轉變成陶瓷層的電化學涂覆(納米陶瓷加工)；或者 -鋁或鎂氧化物的表面等離子涂覆；或者 -浸漬PTEF微粒的陽極氧化；或者-鎳-磷自催化涂覆，如果需要，沉積含PTFE或碳化硅或其他陶瓷粉末或硬質材料包裹 顆粒的化學鎳，或者，如果需要，經(jīng)過熱處理以增加涂層的硬度，比如對于長時間處理，將處 理的最高溫度限制到160°C，比如，所述長時間超過8小時，優(yōu)選為大于10小時，優(yōu)選為12 小時；或者-氮化鈦的物理氣相沉積(PVD)；或者 -形成氮化鈦的陽極氧化和激光處理；或者-形成堅硬的陶瓷氧化物(尖晶石或MgAl2O4)的陽極氧化，比如Mag-Oxide 、Tagnite 或Kerontiie 型。
10.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的分離羅拉，其中所述有效部分(102)具有比如 螺旋狀的拉毛表面。
11.根據(jù)權利要求10所述的分離羅拉，其中所述拉毛通過冷軋隨后磨削峰部而形成。
12.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的分離羅拉，包括一對橫向末端(110)，所述橫向 末端沿軸向與所述有效部分(102)的一個末端和另一個末端相接。
13.根據(jù)權利要求12所述的分離羅拉，其中至少一個末端是凸端(130)并且從羅拉的 末端向內依次包括螺紋部分(132)、用于車螺紋的卸載槽(134)和導向部分(136)，其中所 述螺紋部分(132)和所述卸載槽(134)經(jīng)機械加工比如噴丸處理以產(chǎn)生通常壓縮的狀態(tài)， 或通過帶有塑性變形的冷層壓(軋)形成。
14.根據(jù)權利要求12或13所述的分離羅拉，其中至少一個末端是凹端(140)并且具有內腔(142)，所述內腔從外向內包括導向部分(144)、卸載槽(146)和螺紋部分(148)，其中 所述螺紋部分(148)和所述卸載槽(146)經(jīng)機械加工以產(chǎn)生通常壓縮的狀態(tài)，比如，它們通 過冷軋形成。
15.根據(jù)權利要求12至14中任一項所述的分離羅拉，其中所述末端(110)和所述有效 部分(102)成一體。
16.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的分離羅拉，包括應用于一個軸向末端的襯套 (120)，所述襯套比如是鋼的并且進行處理以實現(xiàn)提高的表面硬度。
17.根據(jù)權利要求16所述的分離羅拉，其中所述襯套粘接于例如支撐部分的表面，所 述支撐部分的表面設置有加工出的峰部和谷部。
18.—種紡織流水線上的精梳機，包括至少一個根據(jù)前述權利要求中任一項所述的分 離羅拉。
19.一種桿(200)，包括多個根據(jù)權利要求1至17中任一項所述的撕裂羅拉，所述撕裂 羅拉在軸向上彼此相接。
20.根據(jù)權利要求19所述的桿，包括連軸器(210)，所述連軸器插入所述末端(110)的 內腔(142)中以連接兩個相接的羅拉(100)。
21.根據(jù)權利要求20所述的桿，其中所述連軸器(210)由比制成所述有效部分(102) 的材料具有更好的抵抗性如耐疲勞性或拉伸強度的材料制成。
22.根據(jù)權利要求20或21所述的桿，其中所述連軸器(210)從所述末端向內依次包括 螺紋部分、用于車螺紋的卸載槽和導向部分，其中所述螺紋部分和所述卸載槽經(jīng)過機械加 工比如噴丸處理以產(chǎn)生通常壓縮的狀態(tài)，或者通過帶有塑性變形的冷層壓(軋)形成。
23.根據(jù)權利要求20至22中任一項所述的桿，其中所述連軸器(210)包括支撐所述襯 套(120)的支撐部分(212)，所述支撐部分位于兩個相接的撕裂羅拉的末端之間。
24.一種精梳組，包括根據(jù)權利要求17至21中任一項所述的桿(200)。
25.根據(jù)權利要求1至17中任一項所述的精梳機(1)的分離羅拉，其中所述有效部分 的內部是至少部分中空的。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種精梳機(1)的分離羅拉(100)，包括由輕質金屬材料如鋁、鎂或鈦合金制成的實心有效部分(102)。分離羅拉經(jīng)過表面硬化處理從而提高其機械性能。分離羅拉設置有鋼襯套，鋼襯套粘接至羅拉的橫向末端以在旋轉期間支撐它。
文檔編號D01G19/20GK101876100SQ201010173639
公開日2010年11月3日 申請日期2010年4月28日 優(yōu)先權日2009年4月28日
發(fā)明者吉羅拉莫·普蘭迪尼, 米凱萊·米亞多羅, 羅伯托·托爾科利 申請人:馬讓利精梳&飛輪有限公司