筒子染色機(jī)換向裝置的研究

摘要：通過對筒子染色機(jī)染液的換向裝置的結(jié)構(gòu)、材料、密封性、加工工藝以及傳動機(jī)構(gòu)的研究，說明“閥板型”換向裝置具有結(jié)構(gòu)簡單、染液換向平穩(wěn)抗沖擊、水流特性好，密封性能好、加工工藝先進(jìn)、傳動可靠等優(yōu)越性，尤其在快速進(jìn)水時，使得筒子紗內(nèi)外同時進(jìn)水，保證紗線內(nèi)外吸水均勻，也不會將紗線沖毛，在提高效率的同時，也保證了產(chǎn)品的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：筒子染色機(jī);換向裝置;研究;加工工藝;傳動機(jī)構(gòu)

中圖分類號：TS193.3 ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? 文章編號：1672-9129（2017）16-0023-01

Abstract： by studying the structure， material， sealability， processing technology and transmission mechanism of the gear changing device of the dye dye machine， it is shown that the "valve plate type" changing device has simple structure， the dye changing direction is stable， and the impact resistance is good. The advantages of good sealing performance， advanced processing technology， reliable transmission， etc.， especially in the rapid intake of water， so that both inside and outside the tube yarn into the water， to ensure that the yarn inside and outside the uniform water absorption， will not be wool， while improving efficiency， It also ensures the quality of the product.

Key words：tube dye machine;（a） Tilt change devices;Research;Processing process;Transmission mechanism

前言：筒子紗線在染色過程中，要求染液穿透筒子紗時能實(shí)現(xiàn)“外→內(nèi)，內(nèi)→外”的正反循環(huán)，且根據(jù)紗線的品種按工藝要求變換正反循環(huán)的時間，此功能依靠筒子染色機(jī)的換向來實(shí)現(xiàn)。對于換向裝置，如果換向時間短，換向阻力小，換向平穩(wěn)，可靠，則對紗線的染色質(zhì)量具有決定性的作用，因此對筒子染色機(jī)染液換向裝置的研究具有重大意義。

1 換向裝置的常用結(jié)構(gòu)研究

筒子染色機(jī)循環(huán)染液換向方式有兩種：一種采用軸流式主循環(huán)泵，染液內(nèi)外循環(huán)時，可通過主泵的正反轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)，另一種采用離心泵或混流泵，它是通過換向裝置來實(shí)現(xiàn)染液的內(nèi)外循環(huán)。采用軸流式主循環(huán)泵換向，管路占用空間小，對降低浴比有好處，其次，染液換向時，沖擊較小，但這種結(jié)構(gòu)，由于染液換向是通過電機(jī)正反轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)的，且轉(zhuǎn)換的頻率較高，故對電機(jī)壽命有影響，況且對于當(dāng)今的大容量筒子染色機(jī)，軸流泵的揚(yáng)程較難滿足工藝要求，因此目前大部分筒子染色機(jī)均采用離心泵或混流泵加換向裝置。換向裝置的形式較多，目前較典型的幾種有：鵝頸管式、直角彎頭式和閥板式?！谤Z頸管式”換向裝置具有較好的流線流道，故阻力較小，但占用空間較大，并且是采用垂直密封和懸臂結(jié)構(gòu)，傳遞扭距大，不適用大容量染色機(jī)的換向，這種結(jié)構(gòu)主要適于雙吸口離心泵的換向?！爸苯菑濐^式”換向裝置， 現(xiàn)有的已將直角過渡改為圓弧過渡，其流道局部阻力較小，結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，轉(zhuǎn)軸也由過去的垂直放置改為水平放置，但是由于采用電機(jī)帶動，對電機(jī)損害大。“閥板式”換向裝置是所有換向裝置中最簡單的一種，通過氣缸帶動閥板不斷切換染液流向來實(shí)現(xiàn)筒子紗的正反循環(huán)，其使用性能和可靠性都很好。

2 換向裝置主要關(guān)鍵件材料及密封性的研究

“鵝頸管式換向裝置的主體材料是鑄造件、“直角彎頭式”材料是鑄造件或焊接鋼件，閥板式的主體材料是焊接鋼件。鑄鐵的體積大、加工時間長，制造成本高，而且由于鑄造件的組織較為疏松，而大部分染液屬于堿性液體，因此鑄造件容易腐蝕，直角彎頭式材料如果采用焊接鋼件，焊接后容易變形，并且難以修復(fù)，而對于采用焊接鋼件的閥板式換向裝置，通過采用設(shè)計(jì)的工裝就可以保證加工出閥板的特殊外形尺寸，相應(yīng)也就保證了閥板與四通管的內(nèi)圓面的貼合性，即保證了相對的硬密封，減少了流量的損失。

3 閥板型換向裝置主關(guān)鍵件加工工藝的研究

“閥板式”換向裝置主關(guān)鍵件是四通管和閥板，四通管是通過鋼板卷圓并焊接后切削內(nèi)孔而成的，四通管內(nèi)的閥板則是通過切割后利用工裝（工裝的角度必須與閥板工作狀態(tài)的兩個極限位置的角度一致）切削特殊的外形尺寸而成，然后裝配時注意四通管和閥板的貼合間隙，以保證間隙在360度范圍內(nèi)的均勻性，如果間隙過大，則需要不斷地修磨和配作，直到符合裝配的技術(shù)要求為止。

4 換向裝置傳動裝置的研究

“鵝頸管式”換向裝置是由氣缸通過連桿，軸傳動靴，使靴的下接口交替運(yùn)動到兩個極限位置，這兩個極限位置正好與泵的進(jìn)、出口相連，而靴的上接口始終與染籠的底平面接口相通，這樣通過氣缸的伸縮運(yùn)動，變換染籠與泵的吸口或出口相連，實(shí)現(xiàn)染液的正反循環(huán)。

因此“鵝頸管式”、“直角彎頭式”換向裝置都是采用電機(jī)直接帶動，因此染液換向需要電機(jī)不斷地改變方向，因此對電機(jī)的損害較大。而“閥板式”換向裝置的傳動是當(dāng)氣缸處于圖5工作位置時，閥板處于圖4的位置，此時泵的吸口與染籠相通，泵的出口與筒體相通，這叫反循環(huán)，當(dāng)兩氣缸同時反向運(yùn)動后即實(shí)現(xiàn)染液換向，染液進(jìn)行正循環(huán)。對于閥板正反轉(zhuǎn)動的動作協(xié)調(diào)問題，可采用安裝位置可調(diào)的方法來保證，通過節(jié)流閥調(diào)節(jié)可以改變換向的力度保證，左右兩個極限位置停留的時間長短可通過時間繼電器來控制，另外可設(shè)計(jì)產(chǎn)生意外不換向時的報(bào)警功能。通過這種傳動方式，“閥板式”換向裝置可具備以下三大特點(diǎn)：①密封效果好。②水洗時對筒子紗的保護(hù)。通過中壓式的兩位五通閥控制氣缸的運(yùn)動，當(dāng)水洗時，兩位五通處于中位，此時閥板處于中位（即水平位置），筒子紗的內(nèi)外腔同時進(jìn)水，以免單向進(jìn)水沖毛筒子紗。③由于閥板同時受兩氣缸的作用，且氣缸的氣口處裝有節(jié)流閥，因此整個換向動作靈活平穩(wěn)。

5 結(jié)論

通過以上對筒子染色機(jī)染液的幾種換向裝置的研究，得出“閥板型”換向裝置具有結(jié)構(gòu)簡單、密封性能好、加工工藝先進(jìn)，染液換向平穩(wěn)抗沖擊性好、傳動可靠，另外可以通過兩位五通的中位使得閥板處于中位，實(shí)現(xiàn)快速進(jìn)水，此時筒子紗內(nèi)外同時進(jìn)水，保證紗線內(nèi)外吸水均勻，也不會將紗線沖毛，在提高效率的同時，也保證了產(chǎn)品的質(zhì)量。

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作者簡介：王永紅（1968-），女，湖南邵陽，邵陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院，本科學(xué)歷，高級工程師，副教授，主要從事機(jī)械結(jié)構(gòu)創(chuàng)新和應(yīng)用研究。