CN108179487A - 一种合成纤维旋转纺丝系统及纺丝方法 - Google Patents

一种合成纤维旋转纺丝系统及纺丝方法 Download PDF

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张耀民
黄万雷
李强
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Abstract

本发明公开了一种合成纤维旋转纺丝系统及纺丝方法，包括旋转纺丝装置，包括喷丝箱体和计量泵，喷丝箱体的一侧安装有传动齿轮轴和多个从动齿轮轴，其另一侧安装计量泵；从动齿轮轴为中空结构，其上安装有喷丝帽；计量泵与喷丝帽连通；系统控制器，与变频器连接；变频器，与所述系统控制器、第一驱动电机和第二驱动电机连接；第一驱动电机，通过弹性联轴节与喷丝箱体的传动齿轮轴连接；第二驱动电机，与计量泵连接。本发明通过纺丝装置的结构设计及各部件之间的配合作用，使得利用该系统生产的合成纤维丝束，具有较好的集束性能，该纤维丝束在生产加工及后续纺织工艺过程中，其缠辊和断头率有效降低，可显著提高纺丝生产效率。

Description

一种合成纤维旋转纺丝系统及纺丝方法
技术领域
本发明涉及化学纤维生产设备领域，特别是涉及一种合成纤维旋转纺丝系统及方法方法。
背景技术
化学纤维丝条一般由多根单纤维组成，最常见的有24F、36F、48F、72F、 96F和144F等。由于现代工厂中化纤生产速度越来越快，对丝的集束性要求也就越来越高。
传统纺丝生产中为了减少缠辊和断头，均采用导丝器隔离以及加大各喷丝帽之间的距离等措施来减少单纤维断裂，提高纺丝的连续性。这两种方法得到的单纤维的集束性差，对于现代化快速生产机器来说，不能有效解决纤维断裂的问题，从而导致纺丝连续性差，影响化学纤维丝条的质量和生产效率。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种合成纤维旋转纺丝系统及纺丝方法，能够解决现有纤维生产方法存在的上述不足之处。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种合成纤维旋转纺丝系统，包括：
旋转纺丝装置，包括喷丝箱体和计量泵，所述喷丝箱体的一侧安装有传动齿轮轴和多个从动齿轮轴，其另一侧安装所述计量泵；所述传动齿轮轴与相邻的从动齿轮轴之间以及多个从动齿轮轴之间通过齿轮依次传动连接；所述从动齿轮轴为中空结构，其上安装有喷丝帽；所述计量泵与所述喷丝帽连通；
系统控制器，与变频器连接，并将所述计量泵和喷丝帽的转动参数传输给变频器；
变频器，与所述系统控制器、第一驱动电机和第二驱动电机连接，根据接收到的所述喷丝帽和计量泵的运行参数控制第一驱动电机和第二驱动电机的转动；
第一驱动电机，通过弹性联轴节与所述喷丝箱体的传动齿轮轴连接；
第二驱动电机，与所述计量泵连接。
在本发明一个较佳实施例中，所述喷丝箱体朝向所述计量泵的一侧带有分配管，所述计量泵通过所述分配管和各个从动齿轮轴依次与各个所述喷丝帽连通。
在本发明一个较佳实施例中，所述计量泵通过所述喷丝管到各个所述喷丝帽之间的距离相同。
在本发明一个较佳实施例中，所述喷丝箱体朝向所述齿轮轴的一侧安装有前盖，所述传动齿轮轴和从动齿轮轴盖置在所述前盖内。
在本发明一个较佳实施例中，所述喷丝箱体朝向所述计量泵的一侧安装有后盖，所述分配管盖置在所述后盖内。
在本发明一个较佳实施例中，所述从动齿轮轴有16个，分上下两排安装在所述喷丝箱体上。
在本发明一个较佳实施例中，所述传动齿轮轴与下排远离所述计量泵一端的第一个所述从动齿轮轴齿轮连接。
在本发明一个较佳实施例中，所述系统控制器为PLC控制器。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种合成纤维旋转纺丝系统的纺丝方法，包括如下步骤：
（1）按照纺丝要求设定所述喷丝帽和计量泵的转速，并编程在所述系统控制器内；
（2）系统控制器将设定的喷丝帽和计量泵的转速参数发送给所述变频器；
（3）变频器控制所述第一驱动电机和第二驱动电机转动，带动所述传动齿轮轴和计量泵的转动；
所述传动齿轮轴通过与所述从动齿轮轴之间的啮合作用带动第一个喷丝帽旋转，依次逐级传动，带动第16个喷丝帽转动；
（4）纺丝溶液通过所述计量泵和分配管均匀输送至各个喷丝帽处；
（5）喷丝帽一边进行纺丝，一边在旋转作用下给丝条加捻，增加丝束的集束性；
（6）喷丝帽将加捻纺丝后的丝束喷入冷凝液中，完成纺丝过程。
在本发明一个较佳实施例中，所述喷丝帽的旋转速度可调，其调速范围为无级调速。
本发明的有益效果是：本发明一种合成纤维旋转纺丝系统，结构简单，设计新颖，其通过纺丝装置的结构设计及各部件之间的配合作用，使得利用该系统生产的合成纤维丝束，具有较好的集束性能，该纤维丝束在生产加工及后续纺织工艺过程中，其缠辊和断头率有效降低，可显著提高纺丝生产效率。
附图说明
图1是本发明一种合成纤维旋转纺丝系统一较佳实施例的立体结构示意图；
图2是图1的侧视示意图；
图3是所示喷丝箱体的分配管的结构示意图；
图4是所示系统的控制过程示意图。
附图中各部件的标记如下：1.旋转纺丝装置，2.系统控制器，3.变频器，4.第一驱动电机，5.第二驱动电机，6.弹性联轴节，11.喷丝箱体，12.传动齿轮轴，13.从动齿轮轴，14.计量泵，15.喷丝帽，16.分配管，17.前盖，18.后盖。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
请参阅图1和图2，本发明实施例包括：
实施例1
本发明揭示了一种合成纤维旋转纺丝系统，包括：旋转纺丝装置1、系统控制器2，变频器3，第一驱动电机4和第二驱动电机5。
所述旋转纺丝装置1包括喷丝箱体11，所述喷丝箱体11的一侧安装有传动齿轮轴12和多个从动齿轮轴13，其另一侧安装所述计量泵14；所述传动齿轮轴12与相邻的从动齿轮轴13之间以及多个从动齿轮轴13之间通过齿轮依次传动连接。其中，所述从动齿轮轴13有16个，分上下两排安装在所述喷丝箱体11上；所述传动齿轮轴12与下排远离所述计量泵14一端的第一个所述从动齿轮轴13齿轮连接。当传动齿轮轴12转动时，其通过齿轮之间的啮合作用带动与其相邻的第一个从动齿轮轴的转动，依次逐级传动，带动全部从动齿轮轴转动。
所述从动齿轮轴13为中空结构，其上安装有喷丝帽15；所述计量泵14与所述喷丝帽15连通；
所述喷丝箱体11朝向所述计量泵14的一侧带有分配管16，所述计量泵14通过所述分配管16和各个从动齿轮轴13依次与各个喷丝帽15连通。其中，喷丝管16的线路设计及其作用为：通过计量泵14和分配管16将纺丝溶液均匀输送至各个喷丝帽处，并保证从计量泵通过喷丝管到各个喷丝帽15之间的距离相同，从而保证各个喷丝帽的液体压力和流量完全一致。
所述喷丝箱体11朝向所述齿轮轴的一侧安装有前盖17，所述传动齿轮轴和从动齿轮轴盖置在所述前盖17内。
所述喷丝箱体11朝向所述计量泵的一侧安装有后盖18，所述分配管盖置在所述后盖内。
所述系统控制器2为可通过软件编程进行功能控制的PLC控制器，与变频器3连接，并将所述计量泵14和喷丝帽15的转动参数传输给变频器；
变频器3，与所述系统控制器1、第一驱动电机4和第二驱动电机5连接，根据接收到的所述喷丝帽15和计量泵14的运行参数控制第一驱动电机4和第二驱动电机5的转动；
第一驱动电机4，通过弹性联轴节6与所述喷丝箱体11的传动齿轮轴12连接；
第二驱动电机5，与所述计量泵14连接。
利用上述合成纤维旋转纺丝系统进行纺丝方法，包括如下步骤：
（1）按照纺丝要求设定所述喷丝帽和计量泵的转速，并编程在所述系统控制器内；所述喷丝帽的旋转速度可根据纺丝工艺要求进行调节，其调速方式为无级调速；
（2）系统控制器将设定的喷丝帽和计量泵的转速参数发送给所述变频器；
（3）变频器控制所述第一驱动电机和第二驱动电机转动，带动所述传动齿轮轴和计量泵的转动；
所述传动齿轮轴通过与所述从动齿轮轴之间的啮合作用带动第一个喷丝帽旋转，依次逐级传动，带动第16个喷丝帽转动；
（4）纺丝溶液通过所述计量泵和分配管均匀输送至各个喷丝帽处；
（5）喷丝帽一边进行纺丝，一边在旋转作用下给丝条加捻，增加丝束的集束性；
（6）喷丝帽将加捻纺丝后的丝束喷入冷凝液中，完成纺丝过程。
上述方法得到的合成纤维丝束，具有较好的集束性能，该纤维丝束在生产加工及后续纺织工艺过程中，较现有方法得到的纤维丝束，其缠辊和断头率降低30%以上，有效提高了纺丝生产效率。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种合成纤维旋转纺丝系统，其特征在于，包括：
旋转纺丝装置，包括喷丝箱体和计量泵，所述喷丝箱体的一侧安装有传动齿轮轴和多个从动齿轮轴，其另一侧安装所述计量泵；所述传动齿轮轴与相邻的从动齿轮轴之间以及多个从动齿轮轴之间通过齿轮依次传动连接；所述从动齿轮轴为中空结构，其上安装有喷丝帽；所述计量泵与所述喷丝帽连通；
系统控制器，与变频器连接，并将所述计量泵和喷丝帽的转动参数传输给变频器；
变频器，与所述系统控制器、第一驱动电机和第二驱动电机连接，根据接收到的所述喷丝帽和计量泵的运行参数控制第一驱动电机和第二驱动电机的转动；
第一驱动电机，通过弹性联轴节与所述喷丝箱体的传动齿轮轴连接；
第二驱动电机，与所述计量泵连接。
2.根据权利要求1所述的合成纤维旋转纺丝系统，其特征在于，所述喷丝箱体朝向所述计量泵的一侧带有分配管，所述计量泵通过所述分配管和各个从动齿轮轴依次与各个所述喷丝帽连通。
3.根据权利要求2所述的合成纤维旋转纺丝系统，其特征在于，所述计量泵通过所述喷丝管到各个所述喷丝帽之间的距离相同。
4.根据权利要求2所述的合成纤维旋转纺丝系统，其特征在于，所述喷丝箱体朝向所述齿轮轴的一侧安装有前盖，所述传动齿轮轴和从动齿轮轴盖置在所述前盖内。
5.根据权利要求2所述的合成纤维旋转纺丝系统，其特征在于，所述喷丝箱体朝向所述计量泵的一侧安装有后盖，所述分配管盖置在所述后盖内。
6.根据权利要求1所述的合成纤维旋转纺丝系统，其特征在于，所述从动齿轮轴有16个，分上下两排安装在所述喷丝箱体上。
7.根据权利要求6所述的合成纤维旋转纺丝系统，其特征在于，所述传动齿轮轴与下排远离所述计量泵一端的第一个所述从动齿轮轴齿轮连接。
8.根据权利要求1所述的合成纤维旋转纺丝系统，其特征在于，所述系统控制器为PLC控制器。
9.一种利用权利要求1至8任一项所述的合成纤维旋转纺丝系统的纺丝方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）按照纺丝要求设定所述喷丝帽和计量泵的转速，并编程在所述系统控制器内；
（2）系统控制器将设定的喷丝帽和计量泵的转速参数发送给所述变频器；
（3）变频器控制所述第一驱动电机和第二驱动电机转动，带动所述传动齿轮轴和计量泵的转动；
所述传动齿轮轴通过与所述从动齿轮轴之间的啮合作用带动第一个喷丝帽旋转，依次逐级传动，带动第16个喷丝帽转动；
（4）纺丝溶液通过所述计量泵和分配管均匀输送至各个喷丝帽处；
（5）喷丝帽一边进行纺丝，一边在旋转作用下给丝条加捻，增加丝束的集束性；
（6）喷丝帽将加捻纺丝后的丝束喷入冷凝液中，完成纺丝过程。
10.根据权利要求9所述的合成纤维旋转纺丝装置的纺丝方法，其特征在于，所述喷丝帽的旋转速度可调，其调速范围为无级调速。
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