自动碎毛过滤系统及其设计方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及染色机械技术领域，具体涉及一种用于染色机中的自动过滤系统及其设计方法。
【背景技术】
[0002]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。
[0003]染色过程中，在高温高压染液的作用下，被染的纱线有小部分毛线脱落，并随着染液进入流通系统中，积累到一定程度后纱线将会影响染色的质量，因此需要控制染液流通系统中纱线等杂物的数量，并且保证染液能够顺畅流通。传统染色机械中，清理过滤系统中的碎毛通常是人工进行，清理操作比较危险，同时效率也极为低下。
[0004]为了解决碎毛过滤系统中杂物的累积问题，需要设计开发一种自动碎毛过滤系统，保证染色机中染液的顺畅流畅以及避免纱线等杂物对染色的影响，同时又可以高效率的自动完成碎毛操作。
【发明内容】
[0005]为了解决上述问题，提出了一种高效且方便制造的自动碎毛过滤系统，可全自动、高效地消除染液流通系统中碎毛等杂物对染色的影响，提高染色的效率和质量。
[0006]自动碎毛过滤系统，其包括筒体、筒形过滤网、旋转主轴、主轴刀片、旋转的轴向碎毛刀片、固定的轴向碎毛刀片、旋转的径向碎毛刀片、固定的径向碎毛刀片、电机及变速器；筒形过滤网套于筒体中并与筒体同轴安装；筒体的一端通过法兰盖封闭，另一端为与筒形过滤网连通的染液入口，筒体设有供过滤后的干净染液流出实现染液循环使用的染液出口 ；筒形过滤网安装在旋转主轴上且旋转主轴穿过筒形过滤网，主轴刀片径向均布安装在筒形过滤网中的旋转主轴上；主轴刀片与筒形过滤网之间留有间隙；旋转主轴上靠近法兰盖的一端还安装有旋转的轴向碎毛刀片；电机驱动变速器带动旋转主轴旋转；旋转主轴一端固定在变速器上，另一端则安装在轴承支架上；固定的轴向碎毛刀片和固定的径向碎毛刀片固定安装在刀片固定架上；固定的轴向碎毛刀片与旋转主轴平行，并与旋转的轴向碎毛刀片之间存有间隙；固定的径向碎毛刀片与旋转主轴横截面垂直；主轴刀片位于旋转主轴轴向的一侧安装有旋转的径向碎毛刀片，固定的轴向碎毛刀片与旋转的轴向刀片之间留有间隙；筒体的侧壁设有与筒体内腔连通的冲洗水进口 1、冲洗水进口 II和碎毛出口。
[0007]进一步地，所述主轴刀片为硬刀片或弹性刀片或硬刀片与弹性的组合。
[0008]进一步优化地，筒形过滤网上设有的网孔为通孔，其直径大小为0.1?15mm ;筒形过滤网的开孔率为30%?60%。
[0009]进一步优化地，旋转的轴向碎毛刀片具有多片且均布安装在旋转主轴上，多片旋转的轴向碎毛刀片之间的刀齿错开分布，使得旋转的轴向碎毛刀片与固定的轴向碎毛刀片之间存在轴向切割运动。
[0010]进一步优化地，旋转的径向碎毛刀片具有多片且均布安装在旋转主轴上，多片旋转的径向碎毛刀片之间的刀齿错开分布，使得旋转的径向碎毛刀片与固定的径向碎毛刀片之间存在径向的切割运动。
[0011]进一步优化地，所述主轴刀片具有多片且径向均布安装在旋转主轴上；多片主轴刀片之间的刀齿错开分布，使得主轴刀片的切割运动完全覆盖筒形过滤网的全部区域。
[0012]进一步优化地，轴承支架和刀片固定架均与筒体连接。
[0013]设计所述一种自动碎毛过滤系统的方法，具体是使筒形过滤网的流通面积S满足:S彡Q/(V*(l-a));其中Q为染液流量，V为染液流速，阻塞率为a，O ( a〈l ;设过滤系统经过设定时间t的使用，筒形过滤网中已有过滤的杂物，导致网孔部分阻塞，阻塞率为a ;根据染液流量需求，当过滤系统使用设定时间t之后设置控制器开启电机进行自动碎毛清理，以满足染液的顺畅流通。
[0014]进一步地，根据所述设计要求确定滤筒的流通面积为S ;先确定网孔的半径为r，两网孔之间的距离为d，从而得到开孔率为b= JT r2/d2;调节筒形过滤网的高度H、半径R，使设计参数满足:S= (2 Ji RH+ Ji R2) *b。
[0015]进一步地，当染液过滤时，冲洗水进口 1、冲洗水进口 II和碎毛出口均通过外接的阀门关闭，使得待过滤的染液从染液入口进入筒形过滤网，干净的染液从染液出口流出；当需要清理过滤网上的碎毛时，待过滤的染液入口和净化的染液出口通过外接阀门关闭，冲洗水进口 I和冲洗水进口 II的外接阀门开启输入清洗水，电机开动带动旋转主轴旋转，主轴刀片旋转并将附着在筒形过滤网上的碎毛刮下，碎毛在水流的冲击下流到碎毛出口并排出；部分碎毛缠绕在刀片上形成毛团，此时存在两组刀片的切割运动用于粉碎毛团:固定的轴向碎毛刀片和旋转的轴向碎毛刀片之间的相对切割运动、以及固定的径向碎毛刀片和旋转的径向碎毛刀片之间的相对切割运动，这些毛团被这两组切割运动所割碎，从而掉落，继而被水流冲出碎毛出口。
[0016]相对于现有技术，本发明具有以下优点:
本发明结构简单，设计巧妙，制造方便，可全自动地清理过滤网中的碎毛，高效快捷且操作安全；可有效地过滤染液中的杂物，最大限度的增大过滤系统中染液的流通面积，使得染液流通更加畅顺。
【附图说明】
[0017]图1是实施方式中自动碎毛过滤系统的外形结构示意图。
[0018]图2是图1所示自动碎毛过滤系统的滤染液入口一侧的结构示意图。
[0019]图3是图1所示自动碎毛过滤系统的电机一侧的结构示意图。
[0020]图4是图1所示自动碎毛过滤系统的内部个刀片的安装结构示意图。
[0021]图中:1-筒体；2_法兰盖；3_电机；4_净化的染液出口 ；5_冲洗水进口 II ;6-变速箱；7_旋转主轴；8_冲洗水进口 I ;9_碎毛出口 ；10_染液入口 ；11_筒形过滤网；12_主轴刀片；13_轴承支架；14_旋转的轴向碎毛刀片；15_固定的径向碎毛刀片；16_固定的轴向碎毛刀片；17-旋转的径向碎毛刀片；18-刀片固定架。
【具体实施方式】
[0022]下面将结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明的实施和保护不限于此，以下若有未特别详细说明之处，均是本领域技术人员可参照现有技术实现的。
[0023]如图1?图4所示，本实例的自动碎毛过滤系统，包括筒体1、筒形过滤网11、旋转主轴7、主轴刀片12、旋转的轴向碎毛刀片14、固定的轴向碎毛刀片16、旋转的径向碎毛刀片17、固定的径向碎毛刀片15、电机3及变速器6 ;筒形过滤网11套于筒体I中并与筒体I同轴安装；筒体I的一端通过法兰盖2封闭，另一端为与筒形过滤网11连通的染液入口 10，筒体I设有供过滤后的干净染液流出实现染液循环使用的染液出口 4 ;筒形过滤网11安装在旋转主轴7上且旋转主轴7穿过筒形过滤网11，主轴刀片12径向均布安装在筒形过滤网11中的旋转主轴7上；主轴刀片12与筒形过滤网11之间留有间隙；旋转主轴7上靠近法兰盖2的一端还安装有旋转的轴向碎毛刀片14 ；电机3驱动变速器6带动旋转主轴7旋转；旋转主轴一端固定在变速器6上，另一端则安装在轴承支架13上；固定的轴向碎毛刀片16和固定的径向碎毛刀片15固定安装在刀片固定架18上；固定的轴向碎毛刀片16与旋转主轴7平行，并与旋转的轴向碎毛刀片14之间存有间隙；固定的径向碎毛刀片15与旋转主轴7横截面垂直；主轴刀片12位于旋转主轴7轴向的一侧安装有旋转的径向碎毛刀片17，固定的轴向碎毛刀片15与旋转的轴向刀片17之