一种高精度的双硬度棉纺钢领及其制备方法和设备技术

一种高精度的双硬度棉纺钢领，包括钢领基体，钢领基体的上部（１）设有内跑道（３）和外跑道（４），其特征在于：钢领基体为上部硬度和下部硬度相异的高碳合金钢钢领，其中钢领基体上部（１）的硬度为：８１．５≤ＨＲＡ≤１００，钢领基体下部（２）的硬度为：ＨＲＣ＜３８。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种钢领及其制造方法和设备，特别是一种棉纺行业 中环锭纺纱机上使用的一种高精度的双硬度棉纺钢领及其制备方法 和设备。技术背景钢领是环锭细纱机及普通环锭纺纱机的关键部件，它与钢丝圈、 锭子、纱管等配套共同完成纱线的加捻及巻绕。钢领质量的好坏，直 接影响纺纱质量、纺纱效率及经济效益。钢领质量不高，纺纱张力不 稳定，纺出来的纱线毛羽增加，细纱条干恶化，并使细纱断头增加 生产效率下降。如何制造出高质量的钢领是本领域技术人员需要研究 解决的技术难题。高碳合金钢钢领以其含碳量高，硬度高、淬透性好等优点成为今 后棉纺钢领的发展趋势，它耐磨性好、延长了钢领的使用寿命并且在 抗粘着磨损和疲劳磨损方面都表现出较优良的性能；高碳合金钢钢领 表面光滑，圆度、平面度、平行度等均优于20#钢普通平面钢领，钢 丝圈运行轨道通畅，纺纱张力稳定，断头、毛羽指标均能控制在较好 水平。但是现有的高碳合金钢钢领在制造过程中，往往出现易变形， 精度差， 一致性差的问题，制造出的钢领合格率较低，这也成为本领 域技术人员亟需解决的技术难题。究其原因可以发现产生这些不足的 原因与高碳合金钢钢领的制造方法密切相关，目前高碳合金钢钢领的 制造方法一般是按照以下步骤进行的1、 下料，将高碳合金钢制成钢领毛坯2、 再将制成的钢领毛坯经过粗车、精车制成钢领基体3、 将制成的钢领基体进行淬火和回火处理4、 抛光5、 油封入库采用上述步骤制造出的高碳合金钢钢领，其钢领整体的硬度一 致。但是在加热这个步骤中通常采用将加工好的一批钢领基体同时受 热，为保证每一个钢领的充分受热加热温度都达到S30。C以上，所需 的加热时间长、耗电量多，并且钢领在长时间的高温受热环境下极易 发生变形，同一批制造出的钢领个体圆整度差异大，往往出现部分钢 领个体圆整度无法达到国家所规定的10微米的标准，精度低、废品 率高。在淬火这个步骤中，同一批钢领的摆放位置会影响钢领的冷却 速度和冷却程度，位置靠中间的钢领冷却速度慢于位置靠边的钢领， 延迟了摆放在中间位置的钢领的淬火时间，破坏了奥氏体向马氏体的 转换，造成同一批制作的高碳合金钢钢领的淬硬度不同，冷却时间较 慢的钢领硬度低、耐磨性差，使用寿命短，同批次的钢领的一致性差， 合格率低。
技术实现思路
本专利技术的目的之一就是提供一种钢领基体上部和下部硬度不同的高精度的双硬度棉纺钢领，这种钢领的圆整度低于10微米，平整 度低于5微米，精度高， 一致性好。本专利技术的目的之二就是提供一种针对上述棉纺钢领的制造方法， 它不仅工艺简单、操作方便轻松，不仅提高了棉纺钢领的精度，而且 用该方法制造出的钢领质量好， 一致性好，并且显著地降低了制造成 本。本专利技术的目的之三就是提供一种制作上述棉纺钢领的设备，用该 设备制作出的棉纺纲领，硬度大，不变形，无走熟期。本专利技术的目的之一是通过这样的技术方案实现的，它包括有钢领 基体，钢领基体上设有内跑道和外跑道，钢领基体是上部硬度和下部硬度 相异的高碳合金钢钢领基体，其中钢领基体上部的硬度为81.5《HRA《 100 ，钢领基体下部的硬度为HRC<38 。本专利技术所述高精度的双硬度棉纺钢领其钢领基体上部的洛氏硬度为 81.5《HRA《100，下部未被加热和淬火，其硬度仍保持高碳合金钢本身 的硬度，硬度为服C〈38。在使用过程中，钢丝圈在钢领的跑道上高速回转，要求钢领基体上部必须达到一定的硬度，特别是供钢丝圈高速回转的 用的钢领的内外跑道其硬度必须达到81.5《HRA《100硬度值；钢领的 内、外跑道硬度过小，钢丝圈和钢领跑道的摩擦系数大，钢领的走熟期长，钢丝圈和钢领因摩擦而产生的磨损和高温(3(xrc以上)，会使钢丝圈飞脱、 烧毁或回转不稳，造成钢丝圈在钢领跑道上的瞬间抖动或楔住，这些现象 都会使纱线断头，增加纺织工人的工作量且纺出的纱线质量差。钢领基体 的下部不承担钢丝圈高速回转的任务，其硬度不需达到钢领基体上部那样 的硬度，无需在加工的过程中对钢领的下部进行加热淬火处理了，采用对 钢领基体上部进行部分加热淬火处理，得到钢领基体上部硬度大而钢领基 体下部硬度低的双钢领基体。这种双硬度钢领在热处理过程中，钢领基体 下部没有受到高温，不会发生变形，能够牵制钢领基体上部在高温受热中的 变形，这种双硬度的钢领整体不变形或者变形小，大大提高了钢领的精度，钢领的圆整度在IO微米以下、平整度在5微米以下，精度高， 一致 性好。本专利技术的第二个目的是通过这样的技术方案实现的，本专利技术所述的高 精度的双硬度棉纺钢领的制造方法，是依次将所述的高碳合金钢经过下 料加工成钢领毛坯，再将钢领毛坯经粗车、精车后加工成圆整度低于10微 米、平整度低于5微米的钢领基体，然后对加工好的钢领基体上部进行加 热和淬火，淬火后的钢领基体经过回火和最后抛光后就得到产品，其关键在于(1) 所述的加热是指将钢领基体上部所需加热部分置于感应加热炉 的加热区域，在钢领基体旋转的同时对钢领基体进行瞬间加热，加热温度控制在723。C 880。C，时间不少于2秒；(2) 所述淬火是指经过加热后的钢领基体瞬间置入淬火介质中进行淬火，淬火时间不少于l秒钟。本方法仅对钢领基体的上部进行加热和淬火，每一个钢领基体经 过单独加热和淬火后，通过回火消除热内应力和残余奥氏体后再抛光就形成产品；淬火时将钢领基体需加热部分置于感应加热炉的加热区 域，通过感应加热炉上的加热铜管对钢领基体的上部进行加热，加热 温度控制在723"C至880°C，加热时间因加热环境做适应调整，但一般不少于2秒，然后将高温受热后的钢领基体迅速置于淬火介质中进行淬火，淬火时间为l秒钟左右；钢领基体上部在723°(:至88(TC的高温下其内部晶粒变为奥氏体，经过迅速淬火后基体内的精粒由奥氏体转换为使钢变硬、增强的一种淬火组织马氏体；而钢领基体的下部 在整个加热和淬火处理过程中受热温度较低，不会发生受热变形，钢 领基体上部的受热变形被下部牵制，从而牵制钢领基体整体不发生变 形，制造出的钢领变形率很低，甚至不发生变形，制造出的钢领的圆 整度在10微米以下、平整度在5微米以下，精度高， 一致性好。在整个生产过程中，每一个钢领基体都是按照上述方法制作的， 钢领的受热时间和淬火时间均相同，制作出来的钢领圆整度保持在10 微米以下、平整度保持在5微米以下，精度高， 一致性好。本专利技术的制造方法加热和淬火的处理时间仅需要几秒钟，加工时 间短，效率高。经过测试，用该种方法制造出的钢领在环锭纺纱机上 测试时，无走熟期，纺出来的纱毛羽少，断头少。本专利技术的目的之三是通过这样的方案实现的，它包括加热装置、淬火装置、推动机构、控制电路，其中A、 加热装置是指感应加热炉，感应加热炉的炉衬外面绕有横截面为方 形的铜管感应圈；B、 淬火装置包括淬火介质箱、主轴、钢领工装、电机、第一齿轮、第 二齿轮和安装架；所述淬火介质箱的底面上设有一个供主轴穿过的主轴通 孔，该通孔用胶模板覆盖，所述胶模板上设有密封圈；主轴穿过主轴通孔 伸入淬火介质箱中，在主轴的顶端固定有钢领工装，该钢领工装上设有一 个放置钢领的限位台，钢领放置该限位台上后纲领基体上部正好位于铜管 感应圈的热感应圈内；位于淬火介质箱内的主轴上部表面光滑，位于淬火 介质箱体外的主轴下部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高精度的双硬度棉纺钢领，包括钢领基体，钢领基体的上部（１）设有内跑道（３）和外跑道（４），其特征在于：钢领基体为上部硬度和下部硬度相异的高碳合金钢钢领，其中钢领基体上部（１）的硬度为：８１．５≤ＨＲＡ≤１００，钢领基体下部（２）的硬度为：ＨＲＣ＜３８。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李祥德，
申请(专利权)人：李小平，
类型：发明
国别省市：85