环锭纺纱机器的环-钢丝圈系统技术方案

本发明专利技术涉及一种环锭纺纱机器的环-钢丝圈系统。在环锭纺纱机器的环-钢丝圈系统中，圆形凹部成形在环的滑动表面上，当钢丝圈行进时，所述钢丝圈在所述滑动表面上滑动。所述凹部的深度是0.5μm至8μm，所述凹部的直径是5μm至30μm，以及所述凹部的面积比是5%至16%。

【技术实现步骤摘要】
环锭纺纱机器的环-钢丝圈系统
本专利技术涉及环锭纺纱机器的环-钢丝圈系统，以及确切地指没有液体润滑的环锭纺纱机器的环-钢丝圈系统。
技术介绍
已经需要来减小摩擦磨损并且领会到摩擦磨损会影响环锭纺纱机器的环-钢丝圈系统的性能，同时需要增加速度并且延长系统的寿命。为了满足此需求，已经提出了材料变化、表面处理、形状变化、润滑液体的使用以及类似物。特别地，润滑液体的使用是有效且相对便宜的。然而，经过的纱线会抹上润滑油，而且油的使用引起频繁的维护。因此，润滑液体仅使用于有限的应用，例如毛线的纺纱。日本专利公开No.2014-29045和日本专利公开No.2014-29046公开了环锭纺纱机器的环-钢丝圈系统，其与常规制品相比较改进了摩擦减小效果且保持该摩擦减小效果更长，而不使用液体润滑。在日本专利公开No.2014-29045中所描述的环锭纺纱机器的环-钢丝圈系统中，具有0.1μm至20μm的深度的凹入部分和具有1μm至250μm的宽度的平面部分交替地成形在环的滑动表面上，当钢丝圈行进时，钢丝圈在该滑动表面上滑动。在此情形中，“环锭纺纱机器”是指环锭纺纱机器，环捻线机，或者包括由环轨支撑来上升和下降的环和在环上滑动的钢丝圈以及经由钢丝圈缠绕纱线的类似机器。“凹入部分”包括凹槽和由平面围绕的凹部。根据此构型，当钢丝圈滑动时，围绕凹入部分的空气带来楔入效应，且达到摩擦减小效果。此外，因为钢丝圈在平面部分上滑动，没有凹入部分的磨损。此外，日本专利公开No.2014-29045描述了优选地凹入部分是圆形凹部，凹部的直径是5μm至50μm，凹部的深度是1μm至10μm，且在相邻凹部之间的距离是10μm至100μm。此外，该文献描述了当凹入部分是圆形凹部，且凹部的直径和深度以及相邻凹部之间的距离落入上述范围中时，除了楔入效应，还能得到良好的摩擦减小效果，因为磨损粉末和其它外来物质从在环和钢丝圈之间的滑动界面被排出。在日本专利公开No.2014-29046中描述的环锭纺纱机器的环-钢丝圈系统中，每厘米400个或更多个凹入部分成形在环的滑动表面上，其中当钢丝圈行进时，钢丝圈在该滑动表面上滑动。日本专利公开No.2014-29046描述了由于纤维膜进入环-钢丝圈系统的滑动表面上的凹入部分来改善膜的粘附力且来阻止纤维膜的剥离，由于纤维膜的润滑所引起的摩擦减小效果保持钢丝圈的减小的行进阻力。日本专利公开No.2014-29045公开了在小于9000km的钢丝圈的行进距离与行进阻力之间的关系，且描述了示例中的行进阻力小于市面制品的行进阻力，且保持了摩擦减小效果。然而，在使用此文献中所公开的钢丝圈的情形中，当对于纺纱的环锭纺纱机器的行进距离延长至17000km时，行进阻力增加且钢丝圈的更换变成必需的。日本专利公开No.2014-29046公开了在坚硬的铬电镀层的表面上形成的微裂纹用作凹入部分。然而，微裂纹的形成带来了负面影响坚硬的铬电镀层的持久性的可能性。此外，此文献公开了在环或钢丝圈的表面上具有的凹槽或凹部用作凹入部分。然而，当每厘米具有400个或更多个凹槽或凹部时，其中没有形成凹槽或凹部的平面部分的面积变得非常小。由于这导致凹槽或凹部的很早的磨损，摩擦减小效果不能够保持。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供能够维持长的摩擦减小效果而不使用液体润滑的环锭纺纱机器的环-钢丝圈系统。为了实现此目的，本专利技术的第一方面提供环锭纺纱机器的环-钢丝圈系统。圆形凹部成形在环的滑动表面上，当钢丝圈行进时，钢丝圈在该滑动表面上滑动。凹部的深度是0.5μm至8μm。凹部的直径是5μm至30μm。此外，凹部的面积比是5%至16%。“圆形”不限于完美的圆形，且可以是具有0.8或更大的椭圆率的椭圆。“面积比”是一个值，其代表钢丝圈在其上滑动的环的整个滑动表面的面积中，所有凹部的面积的百分比。附图说明图1A是图示根据本专利技术实施例的环的透视图；图1B是图示环的局部透视图；图1C是图示在纺纱期间钢丝圈与环之间的关系的局部截面图；图2A是图示凹入部分的局部平面图；图2B是图示凹入部分的局部截面图；图3A是图示根据本专利技术的环的效果的示意图；图3B是图示常规制品的环的效果的示意图；图4是图示行进阻力和行进距离之间的关系的曲线图；图5A是图示已经粘附至环的表面的沉积状态的平面图；图5B是图示已经粘附至不具有凹部的环表面的沉积状态的平面图；图6A是图示已经粘附至环的表面的沉积状态的截面图；图6B是图示已经粘附至不具有凹部的环表面的沉积状态的截面图；图7是图示面积比与磨损水平之间的关系的视图；图8A是图示当使用根据本专利技术的环时的钢丝圈的磨损状态的示意图；以及图8B是图示当使用对比示例中的环时的钢丝圈的磨损状态的示意图。具体实施方式参照图1至图8，现在将描述根据本专利技术的环锭纺纱机器的环-钢丝圈系统的实施例。如图1A至图1C所示，构成环-钢丝圈系统的环11包括具有T形横截面的凸缘11a，且钢丝圈12成形为具有C形横截面。环11由轴承钢成形。如在图1B和图1C中所示，电镀层13成形在凸缘11a的表面上。电镀层13通过电镀铬来成形。电镀层13具有约10μm至20μm的厚度。电镀层13是环11的滑动表面，当钢丝圈12行进时钢丝圈12在其上滑动。在此实施例中，如图1C所示，具有周期性结构14的表面纹理在凸缘11a的内周面上的电镀层13上成形。如图2A和图2B中所图示的，周期性结构14通过以预定间隔布置圆形凹部15构造。每个凹部15的深度是0.5μm至8μm，优选地1μm至5μm，更优选地2μm至4μm。凹部15的直径是5μm至30μm，优选地8μm至25μm，更优选地10μm至20μm。凹部15的面积比是5%至16%。面积比是指通过在环11的整个滑动表面的面积中所有凹部15的面积的百分比表示的数值，其中钢丝圈12在该滑动表面上滑动。例如凹部15通过用飞秒脉冲激光或者大功耗纳米脉冲激光照射环11的待形成凹部15的位置来成形。接下来，将参照图1C、图3A和图3B说明上述的环-钢丝圈系统的效果。如图1C所示的，从未示出的牵引部件送出纱线Y，且然后通过钢丝圈12缠绕在未示出的高速旋转的线轴周围。在环锭纺纱机器的正常纺纱操作中锭子的最大旋转速度约为25000rpm（转/分）。钢丝圈12在凸缘11a上由于纱线Y的卷绕张力而行进。钢丝圈12的行进姿势根据旋转速度略微变化。当邻接凸缘11a的内部下部时，钢丝圈12在环11上行进。在此实施例的环-钢丝圈系统中，具有周期性结构14的表面纹理在环11的滑动表面上成形，其中当钢丝圈12行进时，钢丝圈12在该滑动表面上滑动。周期性结构14成形使得凹部15满足预定的条件。这减小了钢丝圈12的行进阻力，因为当钢丝圈12滑动时，纱线组分沉积在凹部15中形成。此外，凹部15满足了面积比是5%至16%的要求。因此，如图3A所示的，当钢丝圈12滑动时，环11的表面纹理引起碳衍生纱线组分来在整个滑动表面上形成为薄沉积16。薄沉积16在整个滑动表面上形成，且然后用作润滑膜。由于这阻止环11和钢丝圈12之间的金属至金属的接触，钢丝圈12的磨损减小。结果，由于摩擦减小效果持续很久，因此钢丝圈12变得很难磨损。图3A和图3B放大地图示了钢丝圈12在其上滑动的环11的滑动表面的不规则本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环锭纺纱机器的环‑钢丝圈系统，其特征在于：圆形凹部成形在环的滑动表面上，其中当钢丝圈行进时，所述钢丝圈在所述滑动表面上滑动，所述凹部的深度是0.5μm至8μm，所述凹部的直径是5μm至30μm，以及所述凹部的面积比是5%至16%。

【技术特征摘要】
2014.04.16 JP 2014-0848721.一种环锭纺纱机器的环-钢丝圈系统，其特征在于：圆形凹部成形在环的滑动表面上，其中当钢丝圈行进时，所述钢丝圈在所述滑动表面上滑动，所述凹部的深度是0.5μm至8μm，所述凹部的直径是5μm至30μm，以及所述凹部的面积比是5%至16%。2.根据权利要求1所述的环锭纺纱机器的环-钢丝圈系统，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：富永直路，中野勉，森广行，五十岚新太郎，
申请(专利权)人：株式会社丰田自动织机，
类型：发明
国别省市：日本;JP