CN107488957B - 一种多模式智慧洗水系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种多模式智慧洗水系统及其控制方法，主要包括缸体、泵壳、主泵、电机、内腔进水管、外腔进水管、排水管、纱竹管、纱竹管座、外流腔、内流腔、外泵体、内泵体等部件。本发明一种智慧节能快速洗水系统，通过巧妙的流道结构，同时实现多种洗水模式工艺，可明显降低水洗过程中的耗水量，减少废液排放，具有极为明显的经济和社会效益；本发明结构紧凑、流道短，具有优异的能量效率。
Description
技术领域
本发明涉及染整机械技术领域，具体涉及一种多模式智慧洗水系统及其控制方法。
背景技术
纺织工业是我国国民经济的重要产业，长期以来，纺织工业为国民经济的发展、解决人民穿衣、出口创汇等方面作出了重大贡献，而作为连接桥梁的染整行业无疑在这个行业中有着重要的地位。染整行业是纺织品深加工、精加工和提附加值的关键，是纺织纤维、原纱、胚布加工成进入消费品市场的最终产品之间的纽带，起着推动产品共同发展的重要作用。
传统染纱设备不但对染色对象具有种种限制，而且浴比大、耗电量大、用染化料助剂多、工艺时间长等致命缺点。针对传统染纱设备工艺落后、耗能大、耗水大、废液排放大等致命缺点，有必要开发一种新型染纱工业设备，克服上述提到的各种缺点。
超低浴比全模式染色机，可实现一机全模式染色(超低浴比单向循环染色模式、低浴比双向循环染色模式)，实现全球领先的超宽的适用纱线范围，轻松覆盖长纤、短纤、人造丝、粘胶、高弹性、高密度等高难度纱线品种以及能处染散纤维、拉链、织带、经轴等。不但能有效替换目前染整行业内的中浴比的纱线染色机等主流设备，还可以替代一些必须使用传统大浴比染色设备才能保证物理指标及染色质量如还原染色的设备。本设备结构紧凑、操作简单，大大地减少了设备的占地面积及减轻生产员工的劳动强度，该设备具有浴比低、节水节电、减少排放，自动化程度高，染色工艺效率高、质量好，稳定性高，运行安全可靠等特点。节能减排效果显著，实现节能降耗，环保低碳，在染整装备行业将起到示范和带动作用，引领行业发展方向。
发明内容
为了降低染纱机洗水工艺过程中的耗水量，减少废液排放，提出了一种多模式智慧洗水系统及其控制方法。
本发明提供一种多模式智慧洗水系统，其至少采用如下技术方案之一实现。
一种多模式智慧洗水系统，包括缸体、泵壳、主泵、电机、内腔进水管、外腔进水管、排水管、纱竹管、纱竹管座、外流腔、内流腔、外泵体、内泵体；
所述外泵体和内泵体同轴布置，内泵体与主泵的流体入口连接，外泵体与主泵的流体出口连接；外泵体和内泵体之间所形成的通道，分别与内流腔和排水管连通；泵壳的上开口与缸体连接，泵壳的内腔分隔为外流腔和内流腔；内流腔的上开口与纱竹管座的归集口连接；外流腔与缸体(1)连接；纱竹管座上设置有多个内流口和多个外流口，内流口都与归集口连通；外流口是通孔；纱竹管安装在内流口上，纱竹管上设有通孔；外流腔与外腔进水管连通，内腔进水管与内流腔连通；电机与主泵连接，为主泵提供动力；
所述内泵体包含了内泵体主轴、内泵体正开口和内泵体侧开口；内泵体主轴与内泵体驱动器连接，染色机的中央控制器能控制内泵体驱动器的旋转，从而改变内泵体正开口的位置，从而形成不同的流道模式。
进一步地，缸体的上部设有上溢流口，下部设有下溢流口。
进一步地，所述的内泵体还包括U型槽、上盖板、后封板和前封板；U型槽的顶端与上盖板内壁连接，U型槽、后封板、前封板和上盖板形成了一个具有两个开口的换向腔体，包括了内泵体正开口和前流口，内泵体正开口与U型槽的开口连接；所述前流口是一个圆形孔；上盖板是一个圆柱面的一部分，该圆柱面与前流口的圆孔同轴；上盖板上设有内泵体侧开口；所述内泵体侧开口的大小、形状与内泵体正开口完全一致，且两者处于同一个圆柱面上；所述上盖板与U型槽之间有间隙，形成了侧流腔，该侧流腔与内泵体侧开口连通；
进一步地，所述内泵体主轴与气动执行器连接，接受来自气动执行器的动力获得旋转运动，从而驱动内泵体旋转；
外泵体是横放的圆柱管状结构，其上设置有开口；外泵体与内泵体同轴安装，且内泵体能在外泵体中自由旋转；外泵体上设置的所述开口与泵壳的内腔连通；外腔进水管与外流腔连通，内腔进水管与内流腔连通；排水管与外泵体连接，并与外泵体和U型槽外侧壁之间形成的流道连通。
进一步地，中央控制器可以控制内泵体驱动器的旋转，从而改变内泵体正开口的位置，从而形成不同的流道模式，包括：
模式一：当内泵体正开口与外流腔对准连通时，此时外泵体和内泵体之间的流道出口与内流腔连通，而内泵体侧开口则被外泵体关闭，流道模式称为由内向外流动模式；在由内向外流动模式下，流体从主泵进入外泵体和内泵体之间的流道，并通过内泵体侧开口进入内流腔，继而进入纱竹管，流体从纱竹管流经纱线后回落到外流腔中，通过内泵体正开口进入内泵体中，然后进入主泵进行循环；
模式二：当内泵体正开口与内流腔对准连通时，内泵体侧开口与外流腔也同时连通，流道模式称为由外向内流动模式；在由外向内流动模式下，流体从主泵进入外泵体和内泵体之间的流道，并通过内泵体侧开口进入外流腔，继而进入缸体中，流体通过纱线流入纱竹管，之后回落到内流腔中，通过内泵体正开口进入内泵体中，然后进入主泵进行循环。
本发明还挺了一种多模式智慧洗水系统的控制方法，其包括：
超节水洗水模式：中央控制器控制内泵体处于由内向外流动模式，开启外腔进水管和下溢流口，关闭内腔进水管和排水管；清水由外腔进水管进入主泵获得动力，从纱竹管喷射通过纱线，回流到外流腔进行循环；超过下溢流口水位的污水排出缸体；
溢流洗水模式：能按设定周期循环使用“由内向外流动模式”及“由外向内流动模式”进行溢流洗水；中央控制器控制内泵体处于由外向内流动模式，开启内腔进水管和上溢流口，关闭外腔进水管、排水管和下溢流口；清水由内腔进水管进入主泵获得动力，清水穿过纱线进入纱竹管内部，回流到内流腔进行循环；超过上溢流口水位的污水排出缸体；中央控制器控制内泵体处于由内向外流动模式，开启外腔进水管和上溢流口，关闭内腔进水管和排水管；清水由外腔进水管进入主泵获得动力，从纱竹管喷射通过纱线，回流到外流腔进行循环；超过上溢流口水位的污水排出缸体；
周期性循环洗水模式：中央控制器周期性控制内泵体处于所述超节水洗水模式和溢流洗水模式。
相对于现有技术，本发明具有以下优点：
本发明一种多模式智慧洗水系统，通过巧妙的流道结构，同时实现多种洗水工艺，可明显降低水洗过程中的耗水量，减少废液排放，具有极为明显的经济和社会效益；本发明结构紧凑、流道短，具有优异的能量效率。
附图说明
图1是本发明的一种多模式智慧洗水系统的结构示意图(正视图)。
图2是图1的A-A剖视图(由外向内流动模式)。
图3是系统处于由外向内流动模式时图2的局部放大视图。
图4是系统处于由内向外流动模式时图2的局部放大视图。
图5是内泵体的结构示意图。
图6是实例中的一种多模式智慧洗水系统的结构侧视图。
图7是图6的B-B剖视图。
图8是图5的局部放大视图。
图9是纱竹管座结构示意图。
图10是纱竹管座结构的斜视图。
图11是主泵的结构示意图。
图中：1-缸体；2-泵壳；3-主泵；4-电机；5-内腔进水管；6-外腔进水管；7-排水管；8-纱竹管；9-纱竹管座；10-外流腔；11-内流腔；12-外泵体；13-内泵体；14-下溢流口；15-上溢流口；16-内泵体驱动器；91-内流口孔；92-外流孔；93-归集口；131-内泵体主轴；132-内泵体正开口；133-内泵体侧开口。
具体实施方式
下面将结合实例和附图对本发明的具体实施作进一步说明，但本发明的实施不限于此。
如图1～图7所示，一种多模式智慧洗水系统，主要包括缸体1、泵壳2、主泵3、电机4、内腔进水管5、外腔进水管6、排水管7、纱竹管8、纱竹管座9、外流腔10、内流腔11、外泵体12、内泵体13、下溢流口14、上溢流口15等部件。
所述外泵体12和内泵体13同轴布置，内泵体13与主泵3的流体入口连接，外泵体12与主泵3的流体出口连接。外泵体12和内泵体13之间所形成的通道，分别与内流腔11和排水管7连通。泵壳2的内腔分隔为外流腔10和内流腔11，内流腔11嵌在外流腔10中；内流腔11的上开口与纱竹管座9的归集口93连接；外流腔10与缸体1连接。纱竹管座9上设置有多个内流口91和多个外流口92，内流口91都与归集口93连通；外流口92是通孔。纱竹管8安装在内流口91上，纱竹管上设置有通孔。泵壳2的上开口与缸体1连接。外流腔10与外腔进水管6连通，内腔进水管5与内流腔11连通。缸体1上设置了下溢流口14和上溢流口15。电机4与主泵2连接，为主泵提供动力。纱竹管座结构的如图9～图10所示。
如图5，所述内泵体13包含了内泵体主轴131、内泵体正开口132和内泵体侧开口133；内泵体主轴131与内泵体驱动器16连接，染色机的中央控制器(图中略)可以控制内泵体驱动器16的旋转，从而改变内泵体正开口132的位置，从而形成不同的流道模式。所述的内泵体13还包括U型槽139、上盖板135、后封板137和前封板134；U型槽的顶端与上盖板内壁连接，U型槽、后封板、前封板和上盖板形成了一个具有两个开口的换向腔体，包括了内泵体正开口132和前流口138，内泵体正开口与U型槽的开口连接；所述前流口138是一个圆形孔；上盖板是一个圆柱面的一部分，该圆柱面与前流口的圆孔同轴；上盖板上设有内泵体侧开口133；所述内泵体侧开口133的大小、形状与内泵体正开口132完全一致，且两者处于同一个圆柱面上；所述上盖板与U型槽之间有间隙，形成了侧流腔136，该侧流腔与内泵体侧开口133连通。
中央控制器(图中略)可以控制内泵体驱动器16的旋转，从而改变内泵体正开口132的位置，从而形成不同的流道模式，包括：
如图4，当内泵体正开口132与外流腔10对准连通时，此时外泵体13和内泵体12之间的流道出口与内流腔11连通，而内泵体侧开口133则被外泵体12关闭，流道模式称为“由内向外流动模式”；在“由内向外流动模式”下，流体从主泵3进入外泵体13和内泵体12之间的流道，并通过内泵体侧开口133进入内流腔11，继而进入纱竹管8，流体从纱竹管流经纱线后回落到外流腔10中，通过内泵体正开口132进入内泵体13中，然后进入主泵3进行循环。
如图3，当内泵体正开口132与内流腔11对准连通时，内泵体侧开口133与外流腔10也同时连通，流道模式称为“由外向内流动模式”；在“由外向内流动模式”下，流体从主泵3进入外泵体13和内泵体12之间的流道，并通过内泵体侧开口133进入外流腔10，继而进入缸体1中，流体通过纱线流入纱竹管8，之后回落到内流腔11中，通过内泵体正开口132进入内泵体13中，然后进入主泵3进行循环，本实例的主泵可以采用如图11所示的结构。
作为一种实例，一种多模式智慧洗水系统的控制方法，其包括：
超节水洗水模式：中央控制器控制内泵13处于“由内向外流动模式”，开启外腔进水管6和下溢流口14，关闭内腔进水管5和排水管7；清水由外腔进水管6进入主泵3获得动力，从纱竹管8喷射通过纱线，回流到外流腔进行循环；超过下溢流口14水位的污水排出缸体；
溢流洗水模式：能按一定时间周期循环使用“由内向外流动模式”及“由外向内流动模式”进行溢流洗水。中央控制器控制内泵13处于“由外向内流动模式”，开启内腔进水管5和上溢流口15，关闭外腔进水管6、排水管7和下溢流口14；清水由内腔进水管5进入主泵3获得动力，清水穿过纱线进入纱竹管8内部，回流到内流腔进行循环；超过上溢流口15水位的污水排出缸体；中央控制器控制内泵13处于“由内向外流动模式”，开启外腔进水管6和上溢流口15，关闭内腔进水管5和排水管7；清水由外腔进水管6进入主泵3获得动力，从纱竹管8喷射通过纱线，回流到外流腔进行循环；超过上溢流口15水位的污水排出缸体。
周期性循环洗水模式：中央控制器周期性控制内泵体13处于“超节水洗水模式”和“溢流洗水模式”。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。
Claims (2)
1.一种多模式智慧洗水系统，其特征在于包括缸体(1)、泵壳(2)、主泵(3)、电机(4)、内腔进水管(5)、外腔进水管(6)、排水管(7)、纱竹管(8)、纱竹管座(9)、外流腔(10)、内流腔(11)、外泵体(12)、内泵体(13)；
所述外泵体(12)和内泵体(13)同轴布置，内泵体(13)与主泵(3)的流体入口连接，外泵体(12)与主泵(3)的流体出口连接；外泵体(12)和内泵体(13)之间所形成的通道，分别与内流腔(11)和排水管(7)连通；泵壳(2)的上开口与缸体(1)连接，泵壳(2)的内腔分隔为外流腔(10)和内流腔(11)；内流腔(11)的上开口与纱竹管座(9)的归集口(93)连接；外流腔(10)与缸体(1)连接；纱竹管座(9)上设置有多个内流口(91)和多个外流口(92)，内流口(91)都与归集口(93)连通；外流口(92)是通孔；纱竹管(8)安装在内流口(91)上，纱竹管上设有通孔；外流腔(10)与外腔进水管(6)连通，内腔进水管(5)与内流腔(11)连通；电机(4)与主泵(3)连接，为主泵提供动力；
所述内泵体(13)包含了内泵体主轴(131)、内泵体正开口(132)和内泵体侧开口(133)；内泵体主轴(131)与内泵体驱动器(16)连接，中央控制器能控制内泵体驱动器(16)的旋转，从而改变内泵体正开口(132)的位置，从而形成不同的流道模式；所述的内泵体(13)还包括U型槽(139)、上盖板(135)、后封板(137)和前封板(134)；U型槽的顶端与上盖板内壁连接，U型槽、后封板、前封板和上盖板形成了一个具有两个开口的换向腔体，包括了内泵体正开口(132)和前流口(138)，内泵体正开口与U型槽的开口连接；所述前流口(138)是一个圆形孔；上盖板是一个圆柱面的一部分，该圆柱面与前流口的圆孔同轴；上盖板上设有内泵体侧开口(133)；所述内泵体侧开口(133)的大小、形状与内泵体正开口(132)完全一致，且两者处于同一个圆柱面上；所述上盖板与U型槽之间有间隙，形成了侧流腔(136)，该侧流腔与内泵体侧开口(133)连通；所述内泵体主轴(131)与气动执行器(16)连接，接受来自气动执行器的动力获得旋转运动，从而驱动内泵体旋转；
外泵体(12)是横放的圆柱管状结构，其上设置有开口；外泵体(12)与内泵体同轴安装，且内泵体能在外泵体(12)中自由旋转；外泵体(12)上设置的所述开口与泵壳(2)的内腔连通；外腔进水管(6)与外流腔(10)连通，内腔进水管(5)与内流腔(11)连通；排水管(7)与外泵体(12)连接，并与外泵体(12)和U型槽(139)外侧壁之间形成的流道连通；中央控制器控制内泵体驱动器(16)的旋转，从而改变内泵体正开口(132)的位置，从而形成不同的流道模式，包括：
模式一：当内泵体正开口(132)与外流腔(10)对准连通时，此时外泵体(12)和内泵体(13)之间的流道出口与内流腔(11)连通，而内泵体侧开口(133)则被外泵体(12)关闭，流道模式称为由内向外流动模式；在由内向外流动模式下，流体从主泵(3)进入外泵体(12)和内泵体(13)之间的流道，并通过内泵体侧开口(133)进入内流腔(11)，继而进入纱竹管(8)，流体从纱竹管流经纱线后回落到外流腔(10)中，通过内泵体正开口(132)进入内泵体(13)中，然后进入主泵(3)进行循环；
模式二：当内泵体正开口(132)与内流腔(11)对准连通时，内泵体侧开口(133)与外流腔(10)也同时连通，流道模式称为由外向内流动模式；在由外向内流动模式下，流体从主泵(3)进入外泵体(12)和内泵体(13)之间的流道，并通过内泵体侧开口(133)进入外流腔(10)，继而进入缸体(1)中，流体通过纱线流入纱竹管(8)，之后回落到内流腔(11)中，通过内泵体正开口(132)进入内泵体(13)中，然后进入主泵(3)进行循环；
多模式智慧洗模式包括：
超节水洗水模式：中央控制器控制内泵体(13)处于由内向外流动模式，开启外腔进水管(6)和下溢流口(14)，关闭内腔进水管(5)和排水管(7)；清水由外腔进水管(6)进入主泵(3)获得动力，从纱竹管(8)喷射通过纱线，回流到外流腔进行循环；超过下溢流口(14)水位的污水排出缸体；
溢流洗水模式：能按设定周期循环使用“由内向外流动模式”及“由外向内流动模式”进行溢流洗水；中央控制器控制内泵体(13)处于由外向内流动模式，开启内腔进水管(5)和上溢流口(15)，关闭外腔进水管(6)、排水管(7)和下溢流口(14)；清水由内腔进水管(5)进入主泵(3)获得动力，清水穿过纱线进入纱竹管(8)内部，回流到内流腔进行循环；超过上溢流口(15)水位的污水排出缸体；中央控制器控制内泵体(13)处于由内向外流动模式，开启外腔进水管(6)和上溢流口(15)，关闭内腔进水管(5)和排水管(7)；清水由外腔进水管(6)进入主泵(3)获得动力，从纱竹管(8)喷射通过纱线，回流到外流腔进行循环；超过上溢流口(15)水位的污水排出缸体；
周期性循环洗水模式：中央控制器周期性控制内泵体(13)处于所述超节水洗水模式和溢流洗水模式。
2.根据权利要求1所述的一种多模式智慧洗水系统，其特征在于缸体(1)的上部设有上溢流口(15)，下部设有下溢流口(14)。
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