筒纱染色机的制作方法

本发明属于纺织品染色设备领域，具体涉及一种筒纱染色机。

背景技术

传统的筒纱染色机工艺受限制较多，自动化程度也不高，在筒纱染色机运行过程中，一般通过取样口的阀门让染液流出，获得样本，但是在染缸缸体内染液温度超过80℃时，就不能取样，这是因为在高温时由于染缸内有压力，无法在机器运转中取样检测染色色泽，如果强制取样会造成危险，而且只能运用水这一种溶剂，如用固乙醇等在高温加热时变化较大的溶剂，则会由于无法在机器运转中取样检测染色色泽而导致误差大，另外，传统的加料装置都是开放式的，开放式的缺点是无密封、不能上压力，所以有味道的溶剂如固乙醇就不能使用。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种筒纱染色机，克服上述缺陷，通过对筒纱染色机的机体结构改进，来解决高温染色时不能检测、溶剂选择单一、染色效果难检测、自动化程度低等问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种筒纱染色机，包括控制装置和机体，所述控制装置与所述机体电性连接，所述机体包括染缸、化料装置、循环水泵和加热冷却机构，所述染缸具有染缸盖体和染缸缸体，所述染缸盖体和染缸缸体活动连接，在所述染缸缸体内设有用于固定织物的纱笼组件，所述纱笼组件固定在所述染缸缸体的底部，所述纱笼组件的中心线与所述染缸缸体的中心线在同一条直线上，在所述染缸缸体的侧壁上设有取样口，所述化料装置包括化料桶体、化料盖体、加料泵和加料泵出口接管，所述化料盖体盖设于所述化料桶体上，在所述化料盖体上设有一个加料操作口，染料从所述加料操作口进入所述化料桶体中，所述加料泵的进液端连通所述化料桶体，所述加料泵的出液端连通所述加料泵出口接管，所述加热冷却机构包括热交换器，所述热交换器的蒸汽冷却水管中的液体或气体与染液进行热交换，所述染液通过所述加料泵经所述加料泵出口接管随所述循环水泵输出，再经所述热交换器换热后送入至所述染缸缸体中。

作为本发明所述一种筒纱染色机的一种优选方案，所述染缸还具有掀盖装置，所述掀盖装置包括掀盖转轴装置、掀盖气缸和转盖气缸，所述掀盖转轴装置固定在所述染缸上，所述转盖气缸的一端连接所述染缸盖体，另一端连接所述掀盖转轴装置，所述控制装置控制所述转盖气缸，使得所述染缸盖体转动，所述掀盖气缸的一端连接所述掀盖转轴装置，另一端连接所述染缸缸体，所述控制装置控制所述掀盖气缸，使得所述染缸盖体打开或关闭。

作为本发明所述一种筒纱染色机的一种优选方案，所述染缸上还设有气动加压口、气动卸压口、安全阀和压力表，由所述气动加压口和气动卸压口增加或减少所述染缸内的压力。

作为本发明所述一种筒纱染色机的一种优选方案，所述染缸上还设有安全联锁装置，通过所述控制装置关闭所述染缸盖体，启动所述安全联锁装置锁紧所述染缸盖体。

作为本发明所述一种筒纱染色机的一种优选方案，所述化料装置还包括搅拌电机，所述控制装置与所述搅拌电机电性连接，所述搅拌电机的伸出端连接有搅拌轴，所述搅拌轴伸入所述化料桶体内，将染料与清水混合均匀形成染液。

作为本发明所述一种筒纱染色机的一种优选方案，所述化料桶体上设有化料桶液位计，所述化料桶液位计监测所述化料桶体内染液的液位，所述染缸缸体上设有染缸液位计，所述染缸液位计监测所述染缸缸体内染液的液位。

作为本发明所述一种筒纱染色机的一种优选方案，所述机体还包括主泵进口接管和主泵出口接管，所述主泵进口接管具有进口接管进液端和进口接管出液端，所述主泵出口接管具有出口接管进液端和出口接管出液端，所述染缸缸体底部设有缸底染液出口和缸底染液进口，所述进口接管进液端连通所述缸底染液出口，所述进口接管出液端连通所述循环水泵的一个进液端，所述循环水泵的另一个进液端连通所述加料泵出口接管，所述循环水泵的出液端连通所述出口接管进液端，所述出口接管出液端连通所述热交换器的进液端，所述热交换器的出液端连通所述缸底染液进口，所述热交换器内的蒸汽冷却水管具有蒸汽冷却水进口和蒸汽冷却水出口，染液自所述缸底染液出口进入所述主泵进口接管中，由所述循环水泵经所述主泵出口接管送入所述热交换器中，所述染液与蒸气冷却水在所述热交换器中完成热交换，再次由缸底染液进口进入至所述染缸缸体中。

作为本发明所述一种筒纱染色机的一种优选方案，所述机体还设有转换器，所述转换器设置在所述染缸缸体的底部，换向叶片轴连接在所述转换器上，所述换向叶片轴上装有叶片，所述换向叶片轴随着所述转换器循环转动。

作为本发明所述一种筒纱染色机的一种优选方案，所述纱笼组件为毛球纱笼组件，所述毛球纱笼组件包括网状笼体和纱笼中心管，所述网状笼体呈中空的圆柱状，在所述网状笼体的侧环面及底面上设有多个孔状结构，所述纱笼中心管上设有多个射孔，当使用所述毛球纱笼组件时，通过所述转换器转动所述叶片至一工作位，所述染液从所述染缸缸体的底部进入所述纱笼中心管中，染液通过射孔喷入织物内部；通过所述转换器转动所述叶片至另一工作位，所述染液从所述网状笼体的侧环面及底面上的多个孔状结构中喷射至织物外部。

作为本发明所述一种筒纱染色机的一种优选方案，所述纱笼组件为筒子纱笼组件，所述筒子纱笼组件包括纱笼底座面板、6个纱管和纱笼中心管，所述6个纱管均匀布置在所述纱笼底座面板上，所述6个纱管的侧壁上均设有多个孔状结构，所述纱笼中心管上设有多个射孔，当使用所述筒子纱笼组件时，通过所述转换器转动所述叶片至一工作位，所述染液从所述染缸缸体的底部进入所述纱笼中心管中，染液通过多个射孔喷入织物内部；通过所述转换器转动所述叶片至另一工作位，所述染液从所述纱笼底座面板进入所述6个纱管中，并通过6个纱管上的孔状结构将染液渗透至织物外部。

与现有技术相比，本发明提出的一种筒纱染色机，改进机体内的部件结构及位置，具有以下优点：

1、设置取样装置，筒纱染色机正常运转，在不关机的情况下可进行染液取样，检测缸内染液的各项指标，仅需开启气动卸压，待卸压完毕后打开取样口阀门，即可进行取样，筒纱染色机在温度高于80℃时也可以随时取样，不仅适合以水为介质的染色，还适合以固乙醇为介质等其他染色，更加环保、安全；

2、设计加料装置，将化料装置设计成密封的，带视镜可视，既可开闭加料，又可以密封，这样既可方便设备检修及拆装，可带压加料，又可以防异味散发，并且带有搅拌装置；

3、采用大屏幕触摸屏plc控制，灵活便捷的操作系统，工艺参数数字化设定，自动化程度高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明所述的一种筒纱染色机的主视结构示意图；

图2为本发明所述的一种筒纱染色机的俯视结构示意图。

其中：11为染缸缸体、12为纱笼组件、121为纱笼中心管、13为取样口、14为染缸液位计、15为转换器、16为溢流口、17为排水口、18为换向气动头、21为染缸盖体、31为化料桶体、32为化料桶液位计、33为进水口和清洗口、34为泄压口、41为化料盖体、42为加料操作口、43为加料泵、44为加料泵出口接管、51为搅拌电机、61为主泵进口接管、611为进口接管进液端、612为进口接管出液端、62为主泵出口接管、621为出口接管进液端、622为出口接管出液端、63为循环水泵、65为进水口、71为热交换器、72为蒸汽冷却水进口、73为蒸汽冷却水出口、74为蒸气脱水口、81为掀盖转轴装置、82为掀盖气缸、83为转盖气缸、91为气动加压口、92为气动卸压口、93为安全阀和压力表、94为安全联锁装置。

具体实施方式

本发明所述的一种筒纱染色机，包括控制装置和机体，控制装置与机体电性连接，机体包括染缸、化料装置、循环水泵和加热冷却机构，控制装置控制上述各类设备的运行。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

首先，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

其次，本发明利用结构示意图等进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示筒纱染色机结构的示意图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是实例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间。

请参阅图1和图2，图1为本发明所述的一种筒纱染色机的主视结构示意图；图2为本发明所述的一种筒纱染色机的俯视结构示意图。如图1和2所示，本发明所述的一种筒纱染色机，包括控制装置和机体，控制装置与机体电性连接，机体包括染缸、化料装置、循环水泵63和加热冷却机构。上述几个机构中，染缸用于固定并容纳织物进行染色，化料装置用于配制染液，循环水泵63用于将染液在染缸和化料装置中循环，加热冷却机构用于将染液加热，保证染色的正常进行，控制机构用于对染缸中染色过程的各项数据或操作进行控制；控制机构用于对化料装置中染液配制过程的搅拌、进出液等进行控制；控制机构用于对循环水泵63的开启或关闭以及进液出液量进行控制，控制机构用于对加热冷却机构的开启和关闭，以及升降温速度进行控制。加热冷却机构的设置位置有多种，包括但不限于附图1和2所示。加热冷却机构最佳设置于主泵出口接管62与缸底染液进口(未图示)之间。这样设置的好处在于，进入染缸中的染液达到染色要求，无运输管路损耗，避免能量损耗、加热或冷却效果差。

下面将分别介绍所述机体内的染缸、化料装置、循环水泵63和加热冷却机构。

为了使得染缸的设置方式更通俗易懂，将染缸分成缸体结构(未图示)、纱笼组件12、掀盖锁紧结构及控压结构(未图示)三部分来介绍：

首先介绍染缸：将染缸的外壳分成两大块，即染缸盖体21和染缸缸体11，染缸盖体21和染缸缸体11活动连接，活动连接的方式有多种，仅需能够达到染缸盖体21可以封闭的盖于染缸缸体11上，而且可以将染缸盖体21与染缸缸体11分离即可，在染缸缸体11的侧壁上设有取样口13，设置取样口13是因为正常的织物染色机不需要取液，而采用乙醇作媒体染色的话，当乙醇在密封的容器里经过升温，加助剂后发生怎么样的变化，我们不知道，这种装置就是在操作时可以取液，随时监控染缸缸体11内染液变化的一种装置。在染缸缸体11上还设有溢流口16、染缸液位计14，在染缸缸体11中压力过大时，溢流口16可以流出多余的染液，染缸液位计14监测染缸缸体11内染液的液位。

其次介绍纱笼组件：在如图1所示的实施例中，在染缸缸体11内设有用于固定织物的纱笼组件12，纱笼组件12固定在染缸缸体11的底部，纱笼组件12的中心线与染缸缸体11的中心线在同一条直线上，为了配合纱笼组件12的使用，机体还设有转换器15，转换器15设置在染缸缸体11的底部，换向叶片轴(未图示)连接在转换器15上，换向叶片轴上装有叶片(未图示)，换向叶片轴随着转换器15循环转动，转换器15包括换向气动头18，通过控制装置控制换向气动头18，使得换向叶片轴转动，将叶片转至要求位置，以控制纱笼组件12的喷液方式。

纱笼组件12有两种，分别为毛球纱笼组件(未图示)和筒子纱笼组件(未图示)，下面分别介绍这两种纱笼组件12。

毛球纱笼组件包括网状笼体(未图示)和纱笼中心管121，网状笼体呈中空的圆柱状，在网状笼体的侧环面及底面上设有多个孔状结构，纱笼中心管121上设有多个射孔，当使用毛球纱笼组件时，通过控制装置控制换向气动头18转动叶片至一种工作位，首先染液从染缸缸体11的底部进入纱笼中心管121中，染液通过射孔喷入织物内部，使得织物内部浸湿；然后通过控制装置控制换向气动头18转动叶片至另一种工作位，染液从网状笼体的侧环面及底面上的多个孔状结构中喷射至织物外部，使得织物外部浸湿。

筒子纱笼组件包括纱笼底座面板(未图示)、6个纱管(未图示)和纱笼中心管121，6个纱管均匀布置在纱笼底座面板上，6个纱管的侧壁上均设有多个孔状结构，纱笼中心管121上设有多个射孔，当使用筒子纱笼组件时，通过控制装置控制换向气动头18转动叶片至一种工作位，首先染液从染缸缸体11的底部进入纱笼中心管121中，染液通过多个射孔喷入织物内部，使得织物内部浸湿；然后通过控制装置控制换向气动头18转动叶片至另一种工作位，染液从纱笼底座面板进入6个纱管中，并通过6个纱管上的孔状结构将染液渗透至织物外部，使得织物外部浸湿。

这两种方式既节省染液，又能够使得织物内外均快速的染上染液，大大缩短了染色时间。

最后介绍掀盖锁紧结构及控压结构：

掀盖装置包括掀盖转轴装置81、掀盖气缸82和转盖气缸83，掀盖转轴装置81固定在染缸上，其作用相当于是一个固定座，掀盖气缸82和转盖气缸83直接或间接与其连接，转盖气缸83的一端连接染缸盖体21，另一端连接掀盖转轴装置81，控制装置控制转盖气缸83，使得染缸盖体21转动，掀盖气缸82的一端连接掀盖转轴装置81，另一端连接染缸缸体11，控制装置控制掀盖气缸82，使得染缸盖体21打开或关闭。

上述结构完成染缸的打开和关闭。除此之外，在染缸处于关闭(封闭状态)时，染缸内还需控制压力，所以在染缸上还设有气动加压口91、气动卸压口92、安全阀和压力表93，由气动加压口91和气动卸压口92增加或减少染缸内的压力，由安全阀和压力表93监控染缸内的压力，并作安全保障；染缸上还设有安全联锁装置94，通过控制装置关闭染缸盖体21，启动安全联锁装置94锁紧染缸盖体21，安全联锁装置94保障了染缸盖体21与染缸缸体11在染缸工作时，始终能够锁紧，避免了染缸盖体21弹出等问题，辅助了掀盖装置，提高了密封效果。

在染缸外或者染缸内，还包括用于支撑染缸的的支脚、固定纱笼组件12的内框架等常规设计结构，所以不再详细描述。

上述结构即为染缸在筒纱染色机使用过程中所涉及的结构。

下面介绍化料装置：

化料装置用于配制染液，包括化料桶体31、化料盖体41、加料泵43和加料泵出口接管44，化料盖体41盖设于化料桶体31上，形成一个密封的腔体，在化料盖体41上设有一个加料操作口42，用于加入染料，化料桶体31上设有进水口和清洗口33，用于向化料桶体31中加水，除此之外，在化料桶体31上还设有泄压口34和化料桶液位计32，当化料桶体31内压力过大时，通过泄压口34可以释放多余的压力，化料桶液位计32监测化料桶体31内染液的液位。加料泵43的进液端连通化料桶体31，加料泵43的出液端连通加料泵出口接管44。化料装置还包括搅拌电机51，控制装置与搅拌电机51电性连接，搅拌电机51的伸出端连接有搅拌轴，搅拌轴伸入化料桶体31内，将染料与清水混合均匀形成染液。

染料从加料操作口42进入化料桶体31中，水从进水口和清洗口33进入化料桶体31中，由控制装置开启搅拌电机51将染料与水搅拌均匀，形成染液，通过控制装置开启加料泵43，由加料泵43将染液送入加料泵出口接管44。

上述化料装置密封、不易散发异味，且有搅拌装置将染料与水充分混合，还有化料桶液位计32监控液位。在此化料装置中还设有化料桶支架(未图示)等固定结构，化料装置还具有一些辅助设计，如：加料桶溢流管(未图示)，其一端连接在化料桶体31的底部，另一端连通主泵接管，既能避免化料装置内压力过大，液体量过大的情况，又能及时将多余的液体送入主泵接管，将液体合理利用，节省能源。

下面具体介绍与主泵(循环水泵63)相关的结构：

机体还包括主泵进口接管61和主泵出口接管62，为了便于理解，将主泵进口接管61的两端设为进口接管进液端611和进口接管出液端612，将主泵出口接管62的两端设为出口接管进液端621和出口接管出液端622，染缸缸体11底部设有缸底染液出口(未图示)和缸底染液进口(未图示)，进口接管进液端611连通缸底染液出口，进口接管出液端612连通循环水泵63的一个进液端，循环水泵63的另一个进液端连通加料泵出口接管44，循环水泵63的出液端连通出口接管进液端621，出口接管出液端622连通热交换器71的进液端，热交换器71的出液端连通缸底染液进口。

由加料泵43将染液自加料泵出口接管44送入主泵接管中，循环水泵63将染液经主泵出口接管62送入热交换器71中，染液与蒸气冷却水在热交换器71中完成热交换(关于热交换的内容下文将详细讲述)，由缸底染液进口进入至染缸缸体11中，进行对织物的染色，染缸缸体11中的多余染液通过缸底染液出口进入主泵进口接管61中，经主泵接管由循环水泵63通过主泵出口接管62再次送入热交换器71中，然后重复上述步骤，主泵接管除连通加料泵出口接管44、加料桶溢流管外，还设有进水口65等其他管路用于补充循环过程中的染液或者溶剂。

下面介绍所述加热冷却机构：

加热冷却机构包括热交换器71，热交换器71的蒸汽冷却水管中的液体或气体与染液进行热交换，热交换器71内的蒸汽冷却水管的两端设为蒸汽冷却水进口72和蒸汽冷却水出口73，热蒸汽或者冷却水自蒸汽冷却水进口72进入热交换器71中，在热交换器71中完成与染液的热交换，然后热蒸汽或者冷却水再从蒸汽冷却水出口73流出，而经过热交换后的染液通过缸底染液进口送入至染缸缸体11中。

上述结构即为加热冷却机构在筒纱染色机中使用过程中所涉及步骤。

除上述结构以外，染缸盖体21上设有用于观察染缸内部情况的门镜、照明装置，染缸缸体11底部设有排水口17、热交换器上设有蒸汽脱水口74、多个管道阀门、控制装置具体包括触摸屏电脑等。由于这些内容均为本领域技术人员公知的，所以，在此不再赘述。

本发明所述的筒纱染色机操作步骤为：

一、打开加料操作口盖，将染料从加料操作口42加入化料桶体31中，然后打开进水口33，进入清水，通过化料桶液位计32监测化料桶内的液面位置，通过控制装置开启搅拌电机51，将染料与清水混合均匀形成染液；

二、通过控制装置控制掀盖气缸82，使得染缸盖体21打开，染缸配备筒子纱笼和毛球纱笼各一组，根据不同种类的织物使用不同的纱笼；

打开染缸盖体21后，将染缸缸体11内的纱笼通过起吊设备取出，再将需要染色的织物装入纱笼中，然后装回染缸缸体11内。通过控制装置关闭染缸盖体21，启动安全联锁装置94，由气动加压口91和气动卸压口92负责增加染缸内的压力，或者减少染缸中的压力；

三、打开染缸进水阀门，待液位到达设定液位时关闭进水阀门，然后染液通过加料泵43经加料泵出口接管44随主泵(循环水泵63)由主泵出口接管62送入热交换器71中进行热交换后由缸底染液进口送入染缸中，由染缸液位计14监测染液在染缸中的最终液位，到达系统设定液位时关闭加料泵43和加料泵出口接管44阀门，打开蒸汽进口阀门，使热交换器71开始工作，伴随循环水泵63染液与水充分混合，并且循环于染缸和热交换器71之间，在热交换器71的供热下染缸内的染液达到染色工作温度，换向叶片轴连接在转换器15上，随着转换器15循环转动。

1、当使用毛球纱笼时，叶片旋转到一定的工作角度时，在循环水泵63的作用下染液从染缸底部进入纱笼中心管121中，染液再通过纱笼中心管121上的网孔喷入织物内部；当叶片旋转到另一个工作角度时，在循环水泵63的作用下染液从纱笼底座面板上的出液孔和纱笼底座外部喷射到各个纱管上的织物外部；

2、当使用筒子纱笼时，叶片旋转到一定的工作角度时，在循环水泵63的作用下染液从染缸底部进入纱笼中心管121中，染液再通过纱笼中心管121上的网孔喷入织物内部；当叶片旋转到另一个工作角度时，在循环水泵63的作用下染液从纱笼底座外部喷射到纱管上，并通过各个纱管渗透到织物外部；

在循环工作状态下将织物从下至上彻底渗透。

四、系统程序循环工作，直到程序结束。

上述筒纱染色机结构紧凑，将织物放入染缸内，由电控柜控制气缸自动锁定解锁染缸盖体，安全性高，操作方便，便于工作时取样，可用于机器运行中对染色色泽的快速检查；通过蒸汽加热，环保节能；采用大屏幕触摸屏plc控制，灵活便捷的操作系统，工艺参数数字化设定，自动化程度高；化料装置设计盖体避免异味散发；热交换装置独立设计，维修方便，热损失少，均起到了节能减排，保证产品质量，节约成本，提高生产效率的优点。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。