专利名称：一种纺纱钢领及其热处理方法
技术领域：
本发明设计纺纱机零部件，具体涉及一种纺纱钢领及其热处理方法。
背景技术：
纺纱钢领是纺纱机上的一个重要零部件，它与钢丝團、锭子配合，用于对 纤维条进行加掩和巻绕、并最终纺出成品纱线，纱线质量的好坏与钢领的质量
密切相关。按照FZ/T92018 - 2001《平面钢领》的行业标准要求钢领的表面硬 度》HRA81，5,同一钢领硬度差异《HRA1. 5,内径圃度在0. 11 ~ 0. 18咖之间， 顶平面度在0. 08 ~ 0. 15咖之间，顶面对底面平行度在0.12 ~ 0. 26咖之间，夕卜 观完好，钢领内跑道工作表面不得有裂紋及影响使用的擦伤、碴碰、方向性紋 路等缺陷，不低于12个月的使用寿命，凡是达到该标准的钢领就是合格品。一 台纺纱机上需要配置的钢领数量很多，数以百计；通常采用低碳合金钢制造， 精加工后进行氮化处理，以提高表面硬度和耐磨性；由于在热处理时采取大批 量入炉加热，整体淬火的工艺，所以，即是达到该标准要求的钢领也存在以下 不足
(1) 不耐磨，使用寿命在6个月~ 18个月之间；
(2) 热处理后变形大，合格率低，大约80%~90%,容易产生波浪状跑道， 纺出的纱线毛羽多，断头多；
(3) 生产效率低，质量不稳定；
(4) 成本高，投资大。因此，多年来各大生产厂家都在不断改进和提高钢领的质量。有的从改变
钢领表层成分和处理工艺入手，如CN 1032435C公告的"钢领表层非晶态处理工艺和装置"；这种钢领采用普通低碳钢制造，钢领表层先渗入非晶态形成元素，再用激光对钢领工作面表层作速熔急冷处理，形成非晶态层，从而提高钢领表层的硬度，延长使用寿命；与低碳合金钢材质的钢领相比，制造成本较低，但钢领跑道的几何精度较差。也有的从结构和材质方面入手，如CN 1840755A公开的"分体式钢领及其加工方法"；这种分体式钢领由环状底座和跑道座圈组成，两者间通过过盈配合方式连接，跑道座圈的材质为中碳钢、工具钢、合金钢中的任一种，经半精加工后，再经淬火处理、磨削加工和表面抛光处理，跑道的硬度为HRA81. 5以上；跑道座圈和环状底座的机加工、热处理均为典型现有工艺；采用这种方法虽然内保证钢领跑道的几何精度和石更度，可有效地防止纱线毛羽、节点的产生，但制造工艺复杂，生产成本高。发明目的
本发明的目的是提供一种纺纱钢领，它用含碳量高的钢材制作，上部跑道團的硬度》HRA 81. 5且石t复差《HRA 1.0，下部支撑环的*无复<HRA81. 5，耐磨性高、使用寿命长，几何精度好、合格率高。本发明还提供这种纺纱钢领的热处理方法，该方法加热时间短，淬火变形小，操作筒便，所需要的设备和工装投资少。
本发明所述的一种纺纱钢领，采用含碳量高的钢制造，纺纱钢领上部的跑道圏和下部的支撑环为一整体，其特征在于跑道圈的硬度^肌A 81.5且硬度差《HRA 1.0，支撑环的石更度〈肌A81. 5。上部跑道圈是纺纱钢领的工作部分，要求硬度高且均匀，使之具有高的耐磨性和较长的使用寿命。所述的一种纺纱钢领，其跑道圈的内径不圆度<0. 10咖，顶面平面度《0. 05咖，跑道團的顶面对支撑环的底面的平4亍度<0. 08咖。
所述的一种纺纱钢领，采用含碳量为1. 00 ~ 1.15的轴承钢制造，上部的跑道團和下部的支撑环为一整体，跑道圈的硬度》HRA 81.5且;f免变差《HRA 1.0，支撑环的硬度〈HRA 81.5,跑道團的内径不圆度<0. IO咖，顶面平面度<0. 05咖，跑道團的顶面对支撑环的底面的平行度<0. 08咖。
所述的一种纺纱钢领的热处理方法，其步骤如下
第一步，将感应圏安装在感应加热箱上，该感应加热箱与高频感应加热器连接；
第二步，将盛有冷却介质的盛水箱置于感应圏的下方，并将旋转托架置于盛水箱内；该旋转托架上端部的平台正对感应圏；该旋转托架的下部通过皮带传动组件与电动机配合连接，该旋转托架的下端与压缩空气泵连接，该压缩空气泵与空压才凡连接；
第三步，启动电动机，使旋转托架旋转，同时开启压缩空气泵，使旋转托架上升，使旋转托架上部的平台露出冷却介质，再将精加工后的纺纱钢领置于旋转托架上部的平台中心，当纺纱钢领的跑道團位于感应圈内即停止上升；
第四步，启动超高频感应加热器，采用电频率40- 60KHz对纺纱钢领上部的跑道圈加热5 - 7秒钟，使温度达到8001C - 855。C;
第五步，踩下空压机的脚踏板，使旋转托架回落至原位，加热后的纺纱钢领即浸没在冷却^h质中淬火，使其上部的跑道圈的石更度达到HRA 83以上；
第六步，将淬火的纺纱钢领置于温度为150'C - 1701C的回火炉中回火2小时，出炉后空冷即可，使钢领上部跑道團的M保持在HRA >81.5。
6所述的一种纺纱钢领的热处理方法，其所述的高频感应加热器的型号为CG -40，工作频率为20 — 60KHz。
所述的一种纺纱钢^ 页的热处理方法，其所述的冷却^h质为12% - 187。的PAG 水溶液。
本发明的有益效果纺纱钢领这样采用单只超高频加热淬火技术，可以使上 部跑道圈的硬度达到HRA> 81. 5，而下部支撑环仍保持在精加工后、热处理前的 硬度，或者略高于精加工后的硬度，显著減少纺纱钢领在热处理过程中产生的 变形，从而提高了纺纱钢领的耐磨性和几何精度，质量稳定且高于FZ/T92018 -2001《平面钢领》的行业标准要求。纺纱钢领的表面硬度》HRA81. 5，同一钢 领硬度差异《服A 0.5，内径圆度<0. IO咖，顶平面度《0. 05咖，顶面对底面 平行度《0. 08咖，成品合格率达到98 %以上，生产成本降低30% 。
图l是本发明的结构示意图。
图2是热处理设备的示意图。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
参见图1,本发明所述的一种纺纱钢领，采用含碳量高的钢制造，纺纱钢领 l上部的跑道圏1-l和下部的支撑环l-2为一整体；跑道圈1-1的硬度》HRA 81. 5 JUit^差《HRA 1.0，支撑环1-2的^A〈HRA81. 5;跑道圈l-l的内径 不圆度《0. 10咖，顶面平面度<0. 05咖，跑道團的顶面1-3对支撑环1-2的 底面l-4的平行度《0. 08咖。实施例一参见图1,所述的一种紡纱钢领，采用含碳量为0.95 * 1. 05的 滚铬15轴承钢制造，上部的跑道圏1 - 1和下部的支撑环1 - 2为一整体，跑道 圈l-l的硬度》HRA81. 5且硬度差《HRA1. 0,支撑环1 - 2的硬度< HRA 81. 5, 跑道圏的内径不圆度《0.10咖，顶面平面度《0. 05鹏，跑道圈的顶面l-3对 支撑环的底面1 - 4的平4亍度< 0. 08咖。
参见图2，其热处理方法的步骤如下
第一步，将感应團2安装在感应加热箱3上，该感应加热箱与高频感应加 热器4连接；
第二步，将盛有冷却介质的盛水箱5置于感应圈2的下方，并将旋转托架6 置于盛水箱5内；该旋转托架上端部的平台正对感应圈2;该旋转托架的下部通 过皮带传动组件与电动机7配合连接，该旋转托架的下端与压缩空气泵8连接， 该压缩空气泵与空压机9连接；
第三步，启动电动机7，使旋转托架6旋转，同时开启压缩空气泵8，使旋 转托架上升，使旋转托架上部的平台露出冷却介质，再将精加工后的纺纱钢领l 置于旋转托架上部的平台中心，当纺纱钢领的跑道圈l-l位于感应圈2内即停 止上升；
第四步，启动超高频感应加热器4，采用电频率50KHz对纺纱钢领上部的跑 道圏1 - 1加热6秒钟，使温度达到835。C - 855。C;
第五步，踩下空压机9的脚踏板IO,使旋转托架6回落至原位，加热后的 纺纱钢领即浸没在冷却介质中淬火，使其上部的跑道圈1 - 1的硬度达到HRA 83 以上；
第六步，将淬火的纺纱钢领置于温度为150。C-1 0。C的回火炉中^火2小时，出炉后空冷即可，^:钢领上部跑道圈的石^L保持在HRA >81.5。
使用的高频感应加热器4的型号为CG-40,工作频率为20 - 60KHz，使用 的冷却介质为12 % - 18 %的PAG水溶液。
实施例二参见图1，所述的一种纺纱钢领，采用^^碳量为1. 00~1.10、 的滚铬9轴承钢制造，上部的跑道圏1-l和下部的支撑环l-2为一整体，跑 道圈1-1的現变》HRA 81.5 JU级差《HRA 1.0,支撑环1-2的石狄〈HRA 81.5，跑道圏的内径不圆度<0.10咖，顶面平面度《0. 05咖，跑道圈的顶面l -3对支撑环的底面1 — 4的平4亍度< 0. 08咖。
参见图2，其热处理方法的步骤如下:
第一步，将感应圈2安装在感应加热箱3上，该感应加热箱与高频感应加 热器4连接；
第二步，将盛有冷却介质的盛水箱5置于感应圈2的下方，并将旋转托架6 置于盛水箱5内；该旋转托架上端部的平台正对感应圈2;该旋转托架的下部通 过皮带传动组件与电动机7配合连接，该旋转托架的下端与压缩空气泵8连接， 该压缩空气泵与空压机9连接；
第三步，启动电动机7，使旋转托架6旋转，同时开启压缩空气泵8，使旋 转托架上升，使旋转托架上部的平台露出冷却介质，再将精加工后的纺纱钢领l 置于旋转托架上部的平台中心，当纺纱钢领的跑道圏l-l位于感应圈2内即停 止上升；
第四步，启动超高频感应加热器4，采用电频率40KHz对纺纱钢领上部的跑 道圈1 - 1加热5秒钟，使温度达到825。C - 855。C;
9第五步，踩下空压机9的脚踏板10，使旋转托架6回落至原位，加热后的 纺纱钢领即浸没在冷却介质中淬火，使其上部的跑道圈1 - 1的硬度达到HRA 83 以上；
第六步，将淬火的纺纱钢领置于温度为1501C - 170"的回火炉中回火2小 时，出炉后空冷即可，4吏钢领上部跑道圈的^保持在HRA >81.5。
使用的高频感应加热器4的型号为CG-40,工作频率为20 - 60KHz，使用 的冷却介质为12 % - 18 %的PAG水溶液。
实施例三参见图1,所述的一种纺纱钢领，采用^^碳量为1.05 ~ 1.15的 滚铬6轴承钢制造，上部的跑道團1 - 1和下部的支撑环1 - 2为一整体，跑道 團1-1的教〉HRA81. 5且硬度差《HRA1. 0，支撑环1 - 2的狄< HRA 81. 5， 跑道圈的内径不圆度<0. IO咖，顶面平面度<0. 05咖，跑道圈的顶面l-3对 支撑环的底面1 - 4的平4亍度< 0. 08咖。
参见图2,其热处理方法的步骤如下
第一步，将感应團2安装在感应加热箱3上，该感应加热箱与高频感应加 热器4连接；
第二步，将盛有冷却介质的盛水箱5置于感应圈2的下方，并将旋转托架6 置于盛水箱5内；该旋转托架上端部的平台正对感应圈2;该旋转托架的下部通 过皮带传动组件与电动机7配合连接，该旋转托架的下端与压缩空气泵8连接， 该压缩空气泵与空压机9连接；
第三步，启动电动机7，使旋转托架6旋转，同时开启压缩空气泵8，使旋 转托架上升，使旋转托架上部的平台露出冷却介质，再将精加工后的纺纱钢领l置于旋转托架上部的平台中心，当纺纱钢领的跑道圏1-l位于感应圈2内即停 止上升；
第四步，启动超高频感应加热器4，采用电频率60KHz对纺纱钢领上部的跑 道圈1 - 1加热7秒钟，使温度达到800°C - 825°C;
第五步，踩下空压机9的脚踏板IO，使旋转托架6回落至原位，加热后的 纺纱钢领即浸没在冷却介质中淬火，使其上部的跑道圏1 - 1的硬度达到HRA 83 以上；
第六步，将淬火的纺纱钢领置于温度为150。C - 170。C的回火炉中回火2小 时，出炉后空冷即可，使钢领上部跑道圈的硬度保持在HRA >81.5。
使用的高频感应加热器4的型号为CG-40,工作频率为20- 60KHz，使用 的冷却介质为12 % - 18 %的PAG水溶液。
权利要求
1、一种纺纱钢领，采用含碳量高的钢制造，纺纱钢领(1)上部的跑道圈(1-1)和下部的支撑环(1-2)为一整体，其特征在于跑道圈(1-1)的硬度≥HRA 81.5且硬度差≤HRA 1.0，支撑环(1-2)的硬度＜HRA81.5。
2、 根据权利要求1所述的一种纺纱钢领，其特征在于跑道圈(1-1)的内径不圆度《0.10咖，顶面平面度<0. 05咖，跑道圏的顶面(1-3)对支撑环(l-2)的底面(1-4)的平行度《0.08咖。
3、 根据权利要求1或2所述的一种纺纱钢领，其特征在于采用含碳量为1. 00 ~ 1.15的轴承钢制造，上部的跑道團(1 - 1)和下部的支撑环(1 - 2 )为一整体，跑道團(1-1)的硬度》HRA 81.5且硬度差《HRA 1.0,支撑环(l-2)的硬度〈HRA81. 5,跑道圈的内径不圆度<0.10咖，顶面平面度《0.05咖，跑道圈的顶面(1-3)对支撑环的底面(1-4)的平^亍度<0. 08咖。
4、 一种纺纱钢领的热处理方法，其步骤如下第一步，将感应圈(2)安装在感应加热箱(3)上，该感应加热箱与高频感应加热器(4)连接；第二步，将盛有冷却介质的盛水箱(5)置于感应圈(2)的下方，并将旋转托架(6)置于盛水箱(5)内；该旋转托架上端部的平台正对感应圏(2);该旋转托架的下部通过皮带传动组件与电动机(7) S己合连接，该旋转托架的下端与压缩空气泵(8)连接，该压缩空气泵与空压机(9)连接；第三步，启动电动机(7)，使旋转托架(6)旋转，同时开启压缩空气泵(8)，使旋转托架上升，4吏旋转托架上部的平台露出冷却介质，再将精加工后的纺纱钢领置于旋转托架上部的平台中心，当纺纱钢领的跑道圈(l-l)位于感应圈(2)内即停止上升；第四步，启动超高频感应加热器(4)，采用电频率40 - 60KHz对纺纱钢领 上部的跑道圏(1 - 1)加热5 - 7秒钟，使温度达到800°C - 855tl;第五步，踩下空压机(9)的脚踏板(10)，使旋转托架(6)回落至原位， 加热后的纺纱钢领即浸没在冷却介质中淬火，使其上部的跑道圈(1-1)的硬 度达到HRA 83以上；第六步，将淬火的纺纱钢领置于温度为150°C - 170匸的回火炉中回火2小 时，出炉后空冷即可，4吏钢领上部跑道圈的硬度保持在HRA >81.5。
5、 根据权利要求4所述的一种纺纱钢领的热处理方法，其特征在于所述 的高频感应加热器(4)的型号为CG-40，工作频率为20 - 60KHz。
6、 根据权利要求4所述的一种纺纱钢领的热处理方法，其特征在于所述 的冷却介质为12 % - 18 %的PAG水溶液。
全文摘要
本发明涉及一种纺纱钢领，采用含碳量高的钢制造，纺纱钢领上部的跑道圈和下部的支撑环为一整体，其特征在于跑道圈的硬度≥HRA 81.5且硬度差≤HRA 1.0，支撑环的硬度＜HRA81.5；跑道圈的内径不圆度≤0.10mm，顶面平面度≤0.05mm，跑道圈的顶面对支撑环的底面的平行度≤0.08mm。本发明还涉及这种纺纱钢领的热处理方法，本发明采用单只超高频加热淬火技术，可以使上部跑道圈的硬度达到HRA≥81.5，显著减少纺纱钢领在热处理过程中产生的变形，从而提高了纺纱钢领的耐磨性和几何精度，质量稳定且高于FZ/T92018-2001《平面钢领》的行业标准要求。
文档编号C21D1/56GK101525791SQ20091010358
公开日2009年9月9日 申请日期2009年4月13日 优先权日2009年4月13日
发明者周琨棚 申请人:周琨棚