■

〔鄭州棉麻工程技術(shù)設(shè)計(jì)研究所，河南鄭州450004〕

軋花機(jī)肋條（圖1）是軋花機(jī)的重要零件，也是易損件。軋花機(jī)鋸片和肋條的交點(diǎn)就是工作點(diǎn)（圖2），在工作點(diǎn)處棉籽與棉纖維開(kāi)始分離，在工作點(diǎn)處肋條受到的壓力和摩擦力最大。由于每臺(tái)或者每種型號(hào)的軋花機(jī)都有不同，所以反映在肋條上的工作點(diǎn)不是一個(gè)點(diǎn)，而是一個(gè)區(qū)域。軋花機(jī)肋條是通用件、易損件，工作點(diǎn)區(qū)域的強(qiáng)度和耐磨程度直接影響肋條的耐用度和使用壽命。頻繁更換肋條不但增加了企業(yè)的運(yùn)營(yíng)成本，而且頻繁停機(jī)造成的生產(chǎn)損失和帶來(lái)的勞動(dòng)強(qiáng)度的提高也使企業(yè)較為困擾。

圖1 軋花機(jī)肋條

圖2 軋花機(jī)肋條工作點(diǎn)

目前的軋花機(jī)肋條由于形狀復(fù)雜，一般是鑄造成形后再機(jī)械加工。一般市場(chǎng)使用的材料是HT200，為了提高工作點(diǎn)區(qū)域的耐磨性，目前是對(duì)工作點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行“冷激”的工藝，即將工作點(diǎn)區(qū)域加熱后迅速冷卻來(lái)提高表面硬度。由于鑄造材料的含碳量不穩(wěn)定，每根和每批肋條“冷激”過(guò)的硬度都是隨機(jī)的，不具有可控性。“冷激”后由于肋條形狀復(fù)雜，形成了尺寸變形并產(chǎn)生了不可控的內(nèi)應(yīng)力和應(yīng)力集中，導(dǎo)致在使用中經(jīng)常發(fā)生“脆斷”現(xiàn)象?！袄浼ぁ焙箅m然在一定程度上提高了硬度，但是在使用中不耐磨和同一臺(tái)車(chē)中的耐磨程度差異較大的情況普遍存在。肋條工作點(diǎn)硬度不足，在工作中會(huì)使兩側(cè)很快沒(méi)有刃口，或者與鋸片摩擦產(chǎn)生豁口，增加了棉籽卷轉(zhuǎn)動(dòng)的阻力，增加了能耗，降低了工作效率。

提高肋條工作點(diǎn)區(qū)域硬度的辦法在專利查找中不多，其中之一是將工作點(diǎn)區(qū)域挖槽，在槽內(nèi)鑲嵌上更硬的材料（硬質(zhì)合金等），鑲嵌的材料通過(guò)在肋條上打的螺孔連接。筆者認(rèn)為這種方式理論上可以成立，但很難實(shí)現(xiàn)，原因有：1.肋條的面是弧面，在這樣的位置鉆孔攻絲不好定位，需要專門(mén)的工裝來(lái)保證。2.肋條面寬只有十余毫米，而且踵部收窄，打孔攻絲會(huì)嚴(yán)重破壞肋條的強(qiáng)度，在工作中容易斷裂產(chǎn)生事故。3.鑲嵌的材料用螺釘連接，為了保證表面的光滑就得使用沉頭螺釘，這樣鑲塊必須有一定的厚度，鑲塊厚度越厚，在基體上挖的槽就越深，基體強(qiáng)度就會(huì)越弱，“脆斷”的幾率會(huì)成倍增加。4.鑲嵌的材料尺寸精度很難與肋條缺口配合，若兩側(cè)和平面出現(xiàn)錯(cuò)邊現(xiàn)象時(shí)會(huì)鉤掛棉束，大大增加棉籽卷轉(zhuǎn)動(dòng)的阻力或掛斷纖維。肋條兩側(cè)和鋸片摩擦中極易產(chǎn)生火災(zāi)現(xiàn)象。5.鑲嵌材料的方法會(huì)大大增加肋條的制造成本。6.若是采用鑲嵌材料和肋條基體焊接的方式，避免了打孔造成的強(qiáng)度減弱，但所述的其他情況還是存在。這也是目前市場(chǎng)沒(méi)見(jiàn)到這種產(chǎn)品的原因。

陶瓷噴鍍?cè)诨w、紡織機(jī)械產(chǎn)品中經(jīng)常應(yīng)用。在化纖機(jī)械中的卷繞頭每分鐘達(dá)6 000轉(zhuǎn)以上，上面卷繞有絲束，需要高耐磨性；在化纖機(jī)械中的牽伸機(jī)的牽伸輥（圖3）纏繞有絲束，高速?gòu)?qiáng)力牽伸，把絲束逐步拉長(zhǎng)，對(duì)輥面的拉力很大，需要輥面既光滑又耐磨；紡織機(jī)械的梳棉機(jī)出棉口、羅拉、壓輥、導(dǎo)輪等（圖4）要求絕對(duì)不能有毛刺又耐磨。這些都是采用的在基體表面陶瓷噴鍍的工藝方法達(dá)到了使用要求。

圖3 化纖機(jī)械噴鍍陶瓷牽伸輥

圖4 紡織機(jī)械噴鍍陶瓷零件

筆者參考相關(guān)行業(yè)先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)研究認(rèn)為在軋花機(jī)肋條工作點(diǎn)處實(shí)施陶瓷噴鍍會(huì)大幅提高肋條的耐磨性和使用壽命。具體的工藝是清理工作點(diǎn)區(qū)域的毛刺及附著物后使用等離子噴鍍?cè)O(shè)備，采用氧化鋁、氧化鈦、氧化鉻、氧化鋯、碳化鎢等陶瓷材料對(duì)肋條工作點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行噴鍍，噴鍍厚度0.10 mm～0.15 mm，噴鍍后拋光到Ra0.8～Ra1.6。一般噴鍍的硬度可到HV950以上，比目前常用肋條工作點(diǎn)區(qū)域的硬度提高了5倍，能顯著提高肋條的耐磨性和使用壽命。采用噴鍍陶瓷工藝不損傷肋條基體，不降低肋條強(qiáng)度。由于噴鍍厚度只有0.10 mm～0.15 mm，因此對(duì)肋條的幾何尺寸幾乎沒(méi)有影響，不需要后期修整。噴鍍陶瓷成本低、速度快，用較小的成本就能達(dá)到大幅提高肋條壽命的目的。因?yàn)閲婂兲沾蔀榉墙饘?，所以不?huì)生銹，當(dāng)鋸片與其摩擦?xí)r也不會(huì)產(chǎn)生火花引起事故。