安装在筒子纱染色机中的泵

安装在筒子纱染色机中的泵

本发明涉及一种安装在筒子纱染色机中的泵。

纺织制造用的纱线通常被绕在有孔的管芯上，以形成可透水的筒子纱，对湿法作业如漂白或染色来说，液体可经过筒子纱循环。在用于对纱线和其它纺织品染色的设备中，离心泵和轴流泵二者皆已用于使染色液循环穿过纺织材料。这两种类型泵的特性是不同的。

筒子纱被支承在筒子纱托架上的有孔的管式或带槽的锭子上，该筒子纱托架可浸入液体中用于处理。染色过程包括染色液穿过纱线，经过这些插纱锭子，在准备好的加有染料和化学药品的染色机中循环，并升高液体的温度，同时定期转换液流方向。

在以相反的方向重复此程序之前使全部染色液，通过纱线至少一次，同时升温一固定的增量，可以得到最均匀的染色。

由内向外流动有助于筒子纱张开使并其更容易渗透，而由外向内流动有助于压紧筒子纱，并因此而增加了它的流动阻力，由此可见，在两种情况下使用相同的压力，不会产生相同的循环周期流量。

对具有低流动阻力的应用来说，轴流泵可比离心泵输送更高的流量，并且在筒子纱染色机中，已用轴流泵代替离心泵，通过倒转轴流叶轮的旋转方向，使液体反向流动。

由于轴流泵克服低阻力的性能最好，所以必须尽可能减小系统的阻力，例如将轴流叶轮垂直安装在染色机内筒子纱托架的正下方。

可是，因为传统的用串联的电动马达直接驱动泵会大大增加染色机的高度，并且使位于染缸正下方的马达因漏泄而容易损坏，所以，可将马达安装成使其轴与由皮带驱动的叶轮垂直。

试图把一个轴流泵插入外部循环系统中会产生系统阻力，并使设计者局限于或者使用两套密封装置和轴承以便适当地支承叶轮，或者必须允许一个大于所需的叶轮悬空，以及如果只从一端被支承的话，则必须允许系统管路中的方向急剧变化。这种方向的急剧变化仍然产生不适合轴流泵的更大阻力。

筒子纱越松软，则液体从由内向外改变到由外向内流动时的密度差就越大，并且在某些情况下，在具有轴流泵的染色机中，人们已经知道，液体由外向内流动时流量降至零，并且反向流动停止，因为它不起作用了。

同样，在用于在敞口染缸中对松软绕线的筒子纱进行染色的染色机中，当其中液体流动方向定期地倒转时，温度被升高到尽可能接近水的沸点，离心泵的特点有利于在较高温度下保持液体由外向内流动。

在对绕线较紧的筒子纱进行染色的染色机中，或是具有产生液流阻力的外部循环系统的染色机中，离心泵是有利的。在对松软的筒子纱进行染色的产生小的液流阻力的系统中，轴流泵是有利的，由此可见，原则上离心泵有更好地处理“由外向内”流动的情况，而轴流泵的特点更适合“由内向外”流动的情况。

在这样一部染色机内装备两台泵、两个循环系统和两台马达，以便利用它们的不同特点达到上述目的，是不切实际的或是不经济的。

按照本发明，提供一种泵，该泵安装在筒子纱染色机中，并包括一个在同心式圆筒形罩中旋转的轴流叶轮，以通过染色机抽吸处理液体，该泵在一端处具有一个轴向喷嘴，而在另一端处有一离心喷嘴，因而当叶轮在一个方向上旋转时，可得到一种离心泵所特有的流量和压力性能，而当它在相反方向上旋转时，可得到一种轴流泵所特有的流量和压力性能。

本发明能最好地利用两种泵的特点，方法是将一个普通的轴流叶轮安装在具有合适形状排放喷嘴的染缸内，以便在由外向内流动时让液体在部分径向方向上排出，以保持排出液体的径向速度分量，并利用一个渐扩的排放通道，因而利用离心力来增大普通轴流叶轮的头部势能，而对于同一喷嘴还设置一个平滑通路，以便利用这些部分环形的导流装置将液体平稳地导入叶轮入口，因此在由内向外流动的情况下可提供普通的轴流泵操作。

除了提供否则不能使用的性能特点外，本发明允许轴流泵使用传统的轴承座和水平驱动轴，同时使用一种离心泵常用的串联的驱动马达。

本发明能在一个旋转方向上使用这种离心力，而不取消它。

下面利用附图中的例子图解式说明本发明，在附图中：图1为按照本发明安装在筒子纱染色机内的泵的剖视图；图2a和2b分别示出用图1中的泵靠处理液来由内向外和由外向内处理纺纱。

参看附图，泵轴1有一个键2，可将该键连接成用驱动装置如电动马达(图中未示出)驱动，并延伸穿过其内部设置轴承4和5的轴承座3。它进一步延伸穿过一个简单的背板6，该泵背板6被用螺栓7固定到轴承座3上并安装了轴密封件8。

叶轮9用键15固定到轴1的与键2相对的另一端上，并且有一个圆形毂9a，毂9a中安装了与其轴线成一角度的叶片10。叶轮9可能基本上与喷射滑水板或类似水上运动设备中所用的螺旋浆相似。在左侧(正如在图1中看到的)，亦即在同心式安装的叶轮罩13的一端处，是一个轴向喷嘴11，在同心式安装的叶轮罩13的右侧，亦即在其另一端处，是一个四分之一环形的压件13a。泵背板6如在普通的离心泵上一样，装备一个半环形的压件14，以形成一个离心喷嘴12。

当轴1的旋转方向如图2a中所示时，液体从右向左流动，在筒子纱托架下面的染缸16区内的液体不受限制的进入叶轮9，叶轮9将液体输送进管道18中，管道18以普通轴流泵的方式通过轴流喷嘴11连接到叶轮罩13上。该管道18通往筒子纱20的有孔管芯19，以便液体能以由内向外方式通过筒子纱返回到染缸16。

在图2b中所示的相反流动方向上，如同在离心泵中一样，离开叶轮9的液体可以自由地沿径向排放，结果借助离心力在旋转液体中产生压力，并通过由压件13a和压件14形成的渐扩的离心式排出喷嘴12将压力增强，该压力扩大了可用来产生离心泵所特有的特点的有限压力，液体由外向内流动转到染缸16，进入筒子纱20，并转到有孔的管芯19，然后经过管道18、轴向喷嘴11和罩13返回叶轮9。