CN203834063U - 一种实验用色母纺丝装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种实验用色母纺丝装置，属于机械技术领域。它解决了现有色母纺丝机无法检测内部压力的技术问题。本实验用色母纺丝装置，包括机架，机架上固定有料斗和螺杆挤出机，螺杆挤出机一侧设置有纺丝箱，纺丝箱内部具有空腔，纺丝箱一端具有进口，纺丝箱另一端具有出口，纺丝箱的进口与螺杆挤出机的出口相连通，纺丝箱内设置有主动齿轮和从动齿轮，主动齿轮与一能带动其转动的动力机构相连接，纺丝箱内还固定有过滤网，主动齿轮和从动齿轮处于过滤网和纺丝箱的出口之间，纺丝箱下部处还设置有压力传感器一和压力传感器二，压力传感器一和压力传感器二的上端均处于空腔内。本实用新型具有能检测内部压力、传感器位置能调节等优点。

Description

一种实验用色母纺丝装置

技术领域

本实用新型属于机械技术领域，涉及一种纺丝机，特别是一种实验用色母纺丝装置。

背景技术

色母粒是一种新型高分子材料专用着色剂，亦称颜料制备物。随着工业的迅速发展，色母粒被逐渐应用到各行业的产品中，然而色母料在储存和运用过程中直接触摸空气，会发生吸潮、氧化、结团等表象，若将其直接运用到生产中，则会使产品出现表面起粒、色泽扩散不均匀、经常断料、颜色有变化等问题，因而需要在正式生产前对色母粒的性能进行测试，以保证正式生产中产品的品质。

色母纺丝机用于将色母粒和各种聚酯切片制成着色的丝状纤维。实验用色母纺丝装置同时适用于色母粒生产厂家、纺丝厂家和实验室，其中色母粒生产厂家可以通过实验向纺丝厂家提供所需颜色的配方和参考添加量；纺丝厂家可以此来测试所需色母粒是否符合生产要求以及是否适用于大规模生产；实验室可用于科学研究以及进行各种试验与测试。实验检测的主要参数即色母粒与聚酯切片的可纺性，可以通过检测具体工作情况下的实验用色母纺丝装置纺丝箱中的压力值来进行评价，然而现有的实验用色母纺丝装置大多缺乏检测纺丝箱内部压力变化的功能，个别具有检测压力功能的纺丝机则不具备采集压力变化并将其绘制成图以评价色母与材料可纺性的功能，需要人工对压力进行比较和调试，效率很低。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术存的在上述问题，提出了一种实验用色母纺丝装置，该实验用色母纺丝装置具有能监测纺丝箱内部压力变化、测试效率高的特点。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种实验用色母纺丝装置，包括机架，所述的机架上固定有料斗和螺杆挤出机，料斗设置在螺杆挤出机上方，所述料斗上端具有进料口，料斗下端具有出料口，所述出料口与螺杆挤出机的进口相连通，其特征在于，所述的螺杆挤出机一侧设置有纺丝箱，所述纺丝箱内部具有空腔，纺丝箱一端具有进口，纺丝箱另一端具有出口，所述纺丝箱的进口与螺杆挤出机的出口相连通，所述的纺丝箱内通过轴向固定且周向转动方式设置有主动齿轮和从动齿轮，所述的主动齿轮和从动齿轮相互啮合，且主动齿轮和从动齿轮处于纺丝箱的出口和纺丝箱的进口之间，所述的主动齿轮与一能带动其转动的动力机构相连接，所述的纺丝箱内还固定有过滤网，所述的主动齿轮和从动齿轮处于过滤网和纺丝箱的出口之间，所述的纺丝箱下部处还设置有压力传感器一和压力传感器二，所述压力传感器一和压力传感器二的上端均处于空腔内，所述压力传感器一处于过滤网和纺丝箱的出口之间，所述压力传感器二处于过滤网和纺丝箱的进口之间，所述压力传感器一和压力传感器二分别由纺丝箱下部通孔一和通孔二伸入到纺丝箱内部。

压力传感器一和压力传感器二通过线路与计算机相连，用以检测纺丝箱进口和出口处的压力，并且传递给计算机。在不同的物料和工艺条件下，压力参数并不相同，计算机通过压力传感器将压力的变化情况实时采集并且绘制下来，据此，可以评价添加色母粒的聚酯材料的流动性、可纺性以及确定最佳工艺条件。

本使用新型的工作原理是：首先打开螺杆挤出机和动力机构，使得螺杆挤出机、与动力机构连接的主动齿轮以及与主动齿轮啮合的从动齿轮处于运转状态，之后将需要测试的色母粒和聚酯切片加入料斗上端的进料口中，色母粒和聚酯切片通过料斗的出料口进入与出料口连通的螺杆挤出机的进口中，因螺杆挤出机在工作时产生熔体压力，可以将色母粒和聚酯切片熔融并通过螺杆挤出机的出口将其输送到纺丝箱内，色母粒和聚酯切片熔融物经过固定在纺丝箱内的滤网后在纺丝箱中积累停留，此时将由主动齿轮带动从动齿轮一起对纺丝箱内的熔融物进行搅拌以使其混合均匀，之后熔融物将从纺丝箱的出口流出，从而实现均匀出丝，运行期间压力传感器一和压力传感器二分别对纺丝箱进口和出口的压力进行监测，并传递给计算机，计算机采集这些信息并绘制成图，以评价其流动性、可纺性以及确定最佳的工艺条件。

所述的螺杆挤出机包括内筒、外筒、螺杆、联轴器一和电机一组成，所述的内筒固定在外筒内，所述的内筒和外筒之间固定有电加热丝，所述内筒一端为螺杆挤出机的出口，螺杆设置在内筒中，电机一固定在机架上，螺杆一端通过联轴器一固定在电机一的输出轴上，螺杆另一端延伸至螺杆挤出机的出口处，上述的螺杆挤出机的进口为开设在内筒的筒壁的内进口和外筒的筒壁上相对应的外进口，上述料斗的出料口处于外筒的外进口正上方。

开启电机一后，电机一的输出轴通过联轴器一带动螺杆转动，并且接通固定在螺杆挤出机内筒和外筒之间的电加热丝，电加热丝工作产生高热，以加热色母粒和聚酯切片，使其熔融，色母粒和聚酯切片的熔融物在螺杆的转动下被输送到纺丝箱中。

所述的动力机构包括电机二、减速器和转轴一，所述的电机二固定在机架上，电机二的输出轴与减速器的输入端相固连，减速器的输出端与转轴一的一端通过联轴器二相固连，所述的转轴一在纺丝箱内部通过轴承一支撑固定，另一端穿入纺丝箱内与上述的主动齿轮相固定。所述转轴一与主动齿轮固定一侧的一端在纺丝箱内部通过轴承二固连，所述的纺丝箱两侧均设有轴承座，所述的轴承一和轴承二分别直接安装在两测的轴承座里。

开启电机二后，电机二的输出轴带动输入端与电机二的输出轴相固连的减速器运行，减速器根据主动齿轮实际工作需要的转速进行减速，从而利用通过联轴器二与其输出端固定的转轴一，带动固定在转轴一上的主动齿轮周向转动。

所述的从动齿轮中穿设有转轴二，所述转轴二的两端分别通过轴承三和轴承四定位在纺丝箱上。所述纺丝箱两侧均设有轴承座，所述轴承三和轴承四分别直接安装在两侧的轴承座中，外侧用端盖固定。

所述纺丝箱的出口的截面呈圆台状，纺丝箱出口的口径由靠近纺丝箱的一端朝向另一端依次变小。

与现有技术相比，本使用新型有以下优点：

1、通过在实验用色母纺丝装置中设置压力传感器，并通过计算机采集对压力的变化进行采集和绘图，可以更客观地评价色母粒与聚酯切片的性能，并且确定最佳的工艺条件。

2、通过在纺丝箱中设置主动齿轮和从动齿轮，可以对色母粒和聚酯切片的熔融物进行搅拌，并且加大了熔融物在纺丝箱中的停留时间，使得熔融物的混合更加均匀。

3、通过在纺丝箱内设置过滤网，可以对色母粒和聚酯切片的熔融物进行筛选，以防止粒径过大的熔融物进入纺丝箱，从而影响出丝的质量。

4、通过将电加热丝固定在螺杆挤出机的内筒和外筒之间，有利于对色母粒和聚酯切片进行360度全方位的加热，提高了熔融的效率和效果。

5、通过在动力机构中设置减速器，可以根据实际工作中最优的搅拌速度利用减速器改变主动齿轮和从动齿轮的转速，以适应具体的搅拌要求。

6、通过将纺丝箱的出口截面设置为圆台状，且其口径由靠近纺丝箱的一端朝向另一端依次变小，使得出丝时更加顺畅，并且避免了如矩形截面等在出丝时因口径骤然缩小而造成局部压力过大，从而影响产品的品质。

附图说明

图1是本实验用色母纺丝装置的结构示意图。

图2是实施例一中动力机构与纺丝箱内部的关系示意图。

图中，1、机架；2、料斗；3、螺杆挤出机；31、内筒；32、外筒；33、螺杆；34、联轴器一；35、电机一；36、电加热丝；4、纺丝箱；5、主动齿轮；6、从动齿轮；7、动力机构；71、电机二；72、减速器；73、转轴一；74、联轴器二；8、轴承一；9、轴承二；10、转轴二；11、轴承三；12、轴承四；13、过滤网；14、压力传感器一；15、压力传感器二；16、通孔一；17、通孔二。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1和图2所示，一种实验用色母纺丝装置，包括机架1，机架1上固定有料斗2和螺杆挤出机3，料斗2设置在螺杆挤出机3上方，料斗2上端具有进料口，料斗2下端具有出料口，出料口与螺杆挤出机3的进口相连通，螺杆挤出机3包括内筒31、外筒32、螺杆33、联轴器一34和电机一35组成，内筒31固定在外筒32内，内筒31和外筒32之间固定有电加热丝36，内筒31一端为螺杆挤出机3的出口，螺杆33设置在内筒31中，电机一35固定在机架1上，螺杆33一端通过联轴器一34固定在电机一36的输出轴上，螺杆34另一端延伸至螺杆挤出机3的出口处，上述螺杆挤出机3的进口为开设在内筒31的筒壁的内进口和外筒32的筒壁上相对应的外进口，上述料斗2的出料口处于外筒32的外进口正上方，螺杆挤出机3一侧设置有纺丝箱4，纺丝箱4内部具有空腔，纺丝箱4一端具有进口，纺丝箱4的进口与螺杆挤出机3的出口相连通，纺丝箱4另一端具有出口，纺丝箱4的出口的截面呈圆台状，纺丝箱4出口的口径由靠近纺丝箱的一端朝向另一端依次变小，

纺丝箱4内通过轴向固定且周向转动方式设置有主动齿轮5和从动齿轮6，主动齿轮5和从动齿轮6相互啮合，且主动齿轮5和从动齿轮6处于纺丝箱4的出口和纺丝箱4的进口之间，主动齿轮5与一能带动其转动的动力机构7相连接，具体地，动力机构7包括电机二71、减速器72和转轴一73，电机二71固定在机架1上，电机二71的输出轴与减速器72的输入端相固连，减速器72的输出端与转轴一73的一端通过联轴器二74相固连，转轴一73在纺丝箱4内部通过轴承一8支撑固定，另一端穿入纺丝箱4内与上述的主动齿轮5相固定，转轴一73与主动齿轮5固定一侧的一端在纺丝箱4内部通过轴承二9固连，纺丝箱4两侧均设有轴承座，轴承一8和轴承二9分别直接安装在两侧的轴承座里，从动齿轮6中穿设有转轴二10，转轴二10的两端分别通过轴承三11和轴承四12定位在纺丝箱4上，轴承三11和轴承四12同样分别直接安装在纺丝箱4两侧的轴承座中，外侧用端盖固定，纺丝箱4内还固定有过滤网13，主动齿轮5和从动齿轮6处于过滤网13和纺丝箱4的出口之间，纺丝箱4下部处还固定有设置有压力传感器一14和压力传感器二15，压力传感器一14和压力传感器二15的上端均处于空腔内，压力传感器一14处于过滤网13和纺丝箱4的出口之间，压力传感器二15处于过滤网13和纺丝箱4的进口之间，压力传感器一14和压力传感器二15分别由纺丝箱下部通孔一16和通孔二17伸入到纺丝箱4内部，安装孔一16的孔壁上固定有密封圈一，安装孔二17的孔壁上固定有密封圈二。其中压力传感器一14和压力传感器二15通过线路与计算机相连，用以检测纺丝箱4进口和出口处的压力，并且传递给计算机。在不同的物料和工艺条件下，压力参数并不相同，计算机通过压力传感器将压力的变化情况实时采集并且绘制下来，据此，可以评价添加色母粒的聚酯材料的流动性、可纺性以及确定最佳工艺条件。

本实验用色母纺丝装置的工作原理是：首先打开螺杆挤出机3和动力机构7，使得螺杆挤出机3、与动力机构7连接的主动齿轮5以及与主动齿轮5啮合的从动齿轮6处于运转状态，具体地，电机一35的输出轴通过联轴器一34带动螺杆33转动，并且接通固定在螺杆挤出机3的内筒31和外筒32之间的电加热丝36，电加热丝36工作产生高热，与此同时，电机二71的输出轴带动输入端与其相固连的减速器72运行，减速器72根据主动齿轮实际工作需要的转速进行减速，从而利用通过联轴器二74与其输出端固定的转轴一73，带动固定在转轴一73上的主动齿轮5周向转动，之后将需要测试的色母粒和聚酯切片加入料斗2上端的进料口中，色母粒和聚酯切片通过料斗2的出料口进入与出料口连通的螺杆挤出机3的进口中，电加热丝36产生的高热加热色母粒和聚酯切片，使其熔融，同时色母粒和聚酯切片的熔融物在螺杆33的转动下被输送到纺丝箱4中，色母粒和聚酯切片的熔融物经过固定在纺丝箱内4的过滤网13后在纺丝箱4中积累停留，此时将由主动齿轮5带动从动齿轮6一起对纺丝箱4内的熔融物进行搅拌以使其混合均匀，之后熔融物将从纺丝箱4的出口流出，从而实现均匀出丝，运行期间利用压力传感器一14和压力传感器二15分别对纺丝箱4进口和出口的压力进行监测，并传递给计算机，计算机采集这些信息并绘制成图，以评价其流动性、可纺性以及确定最佳的工艺条件。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了机架1、料斗2、螺杆挤出机3、内筒31、外筒32、螺杆33、联轴器一34、电机一35、电加热丝36、纺丝箱4、主动齿轮5、和从动齿轮6、动力机构7、电机二71、减速器72、转轴一73、联轴器二74、轴承一8、轴承二9、转轴二10、轴承三11、轴承四12、过滤网13、压力传感器一14、压力传感器二15、通孔一16、通孔二17等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

Claims (5)

1.一种实验用色母纺丝装置，包括机架(1)，所述的机架(1)上固定有料斗(2)和螺杆挤出机(3)，料斗(2)设置在螺杆挤出机(3)上方，所述料斗(2)上端具有进料口，料斗(2)下端具有出料口，所述出料口与螺杆挤出机(3)的进口相连通，其特征在于，所述的螺杆挤出机(3)一侧设置有纺丝箱(4)，所述纺丝箱(4)内部具有空腔，纺丝箱(4)一端具有进口，纺丝箱(4)另一端具有出口，所述纺丝箱(4)的进口与螺杆挤出机(3)的出口相连通，所述的纺丝箱(4)内通过轴向固定且周向转动方式设置有主动齿轮(5)和从动齿轮(6)，所述的主动齿轮(5)和从动齿轮(6)相互啮合，且主动齿轮(5)和从动齿轮(6)处于纺丝箱(4)的出口和纺丝箱(4)的进口之间，所述的主动齿轮(5)与一能带动其转动的动力机构(7)相连接，所述的纺丝箱(4)内还固定有过滤网(13)，所述的主动齿轮(5)和从动齿轮(6)处于过滤网(13)和纺丝箱(4)的出口之间，所述的纺丝箱(4)下部处还设置有压力传感器一(14)和压力传感器二(15)，所述压力传感器一(14)和压力传感器二(15)的上端均处于空腔内，所述压力传感器一(14)处于过滤网(13)和纺丝箱(4)的出口之间，所述压力传感器二(15)处于过滤网(13)和纺丝箱(4)的进口之间，所述压力传感器一(14)和压力传感器二(15)分别由纺丝箱(4)下部通孔一(16)和通孔二(17)伸入到纺丝箱(4)内部。 

2.根据权利要求1所述的实验用色母纺丝装置，其特征在于，所述的螺杆挤出机(3)包括内筒(31)、外筒(32)、螺杆(33)、联轴器一(34)和电机一(35)组成，所述的内筒(31)固定在外筒(32)内，所述的内筒(31)和外筒(32)之间固定有电加热丝(36)，所述内筒(31)一端为螺杆挤出机(3)的出口，螺杆(33)设置在内筒(31)中，电机一(35)固定在机架(1)上，螺杆(33)一端通过联轴器一(34)固定在电机一(35)的输出 轴上，螺杆(33)另一端延伸至螺杆挤出机(3)的出口处，上述的螺杆挤出机(3)的进口为开设在内筒(31)的筒壁的内进口和外筒(32)的筒壁上相对应的外进口，上述料斗(2)的出料口处于外筒(32)的外进口正上方。 

3.根据权利要求1所述的实验用色母纺丝装置，其特征在于，所述的动力机构(7)包括电机二(71)、减速器(72)和转轴一(73)，所述的电机二(71)固定在机架(1)上，电机二(71)的输出轴与减速器(72)的输入端相固连，减速器(72)的输出端与转轴一(73)的一端通过联轴器二(74)相固连，所述的转轴一(73)在纺丝箱(4)内部通过轴承一(8)支撑固定，另一端穿入纺丝箱(4)内与上述的主动齿轮(5)相固定，所述转轴一(73)与主动齿轮(5)固定一侧的一端在纺丝箱(4)内部通过轴承二(9)固连，所述的纺丝箱(4)两侧均设有轴承座，所述的轴承一(8)和轴承二(9)分别直接安装在两测的轴承座里。 

4.根据权利要求3所述的实验用色母纺丝装置，其特征在于，所述的从动齿轮(6)中穿设有转轴二(10)，所述转轴二(10)的两端分别通过轴承三(11)和轴承四(12)定位在纺丝箱(4)上。 

5.根据权利要求1或2所述的实验用色母纺丝装置，其特征在于，所述纺丝箱(4)的出口的截面呈圆台状，纺丝箱(4)出口的口径由靠近纺丝箱(4)的一端朝向另一端依次变小。