染液水流内外流同时进行的染色设备的制作方法

本实用新型涉及筒子纱染色技术，具体地说是一种染液水流内外流同时进行的染色设备。

背景技术：

筒子纱染色设备作为一种传统的机械设备，在染色行业有着不可替代的地位。但现有的筒子纱染色设备普遍存在高污染、高能耗问题，水、汽、电用量居高不下，被国家列为重点环保监控行业，给企业带来沉重的经济压力和心理压力。

目前市场上的筒子纱染色设备普遍采用染液水流同时外流或内流的染色方式，染料在染液水流的带动下穿过纱线，从而达到使染料附着到纱线以实现纱线染色的目的。但此种设备由于染液水流是同时外流或同时内流，染液水流需要有足够的动力穿过纱线，因此水泵必须采用大功率的电机才能满足要求，而大功率的设备也造成了能源的巨大浪费。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种染液水流内外流同时进行的染色设备，其结构巧妙，设计合理，设备内部的染液水流可以循环内流和外流不间断同时进行，从而极大提高了染液的变换次数和有效循环时间，极大的降低能耗，节约生产成本。

按照本实用新型提供的技术方案：染液水流内外流同时进行的染色设备，包括封头、筒子纱纱架、缸身和水泵，所述封头密封安装在缸身下端，组成一密闭容器，该密闭容器通过支撑架支撑固定；所述筒子纱纱架放置在缸身内部，筒子纱纱架包括盘体和纱杆，所述盘体内部中空，若干根纱杆均布安装在盘体上，纱杆内部中空，纱杆下端开口与盘体的内腔空间连通，纱杆壁上设有若干小孔；其特征在于：所述盘体的内腔空间通过隔板分隔为至少三个相互独立的纱架腔室，每个纱架腔室的底部均设有进出水口，至少一个纱架腔室的进出水口通过周期性水流换向机构与水泵的排水口连接，其余纱架腔室的进出水口通过周期性水流换向机构与水泵的回水口连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述周期性水流换向机构包括调流外壳、调流管、减速电机和分流管；所述分流管设置在封头之下，分流管上端固定连接在封头底部，分流管具有至少三个进出水通道，所述进出水通道的数量与纱架腔室的数量相同且一一对应，每个进出水通道的上端开口对应与一个纱架腔室底部的进出水口连通，分流管下端中心设有轴安装孔；所述调流外壳设置在分流管之下，调流外壳上端与分流管下端固定连接，调流外壳包括外壳体，在外壳体内设置有一个与其同轴且共底的内壳体，在外壳体和内壳体的共用底部中心设有轴安装孔；所述内壳体的高度低于外壳体，外壳体和内壳体的上端均设有开口，所述外壳体侧壁设有与外壳体内部连通的回水管，所述回水管与水泵的回水口相连通，所述内壳体侧壁设有与内壳体内部连通的进水管，所述进水管与水泵的排水口相连通；所述调流管包括进水主管，所述进水主管上端封闭，下端设有开口；在进水主管的中心设有一根传动轴，所述传动轴与进水主管固定连为一体；在进水主管的侧壁上设有至少一个出水支管，所述出水支管数量比分流管上的进出水通道数量少至少一个，出水支管下端与进水主管连通，出水支管上端设有开口；所述调流管设置在调流外壳的外壳体内，调流管中的进水主管下端与调流外壳中的内壳体上端相连通；调流管中心的传动轴上端穿过分流管下端中心的轴安装孔后向上，传动轴下端穿过调流外壳底部的轴安装孔后向下，传动轴与分流管、调流外壳之间均设有密封支撑组件；所述传动轴下端与减速电机的输出端连接，所述减速电机安装在支撑架上，减速电机能够通过传动轴带动调流管做周期性的圆周运动，使调流管中的出水支管上端周期性的与分流管上对应的进出水通道的下端相连通，分流管上其余的进出水通道下端与外壳体上端相连通。

作为本实用新型的进一步改进，所述密封支撑组件包括支撑轴承和密封圈，所述轴安装孔内设有密封腔，所述密封圈装配在密封腔内并用压盖压紧固定；所述支撑轴承套装在传动轴上，支撑轴承固定连接在分流管或调流外壳上。

作为本实用新型的进一步改进，所述染色设备还包括辅助回流管，所述辅助回流管上端与盘体内的纱架腔室连通，辅助回流管上安装有阀门。

作为本实用新型的进一步改进，所述分流管包括至少两根管体，所述管体相互平行设置并固定在上下两片法兰盘上，管体内孔即作为所述进出水通道。

作为本实用新型的进一步改进，所述分流管包括一根主管，在主管的内部设有分隔板，所述分隔板将主管的内孔分隔为至少三个相互独立且相互平行的流道，该流道即作为所述进出水通道。

作为本实用新型的进一步改进，所述进出水通道的上端设有自寻位导向件；所述自寻位导向件包括至少两个沿周向均布的导向板，所述导向板下端固定在进出水通道上端内侧壁上，导向板上端自下向上向中心倾斜。

作为本实用新型的进一步改进，所述调流外壳中的回水管与进水管同轴设置，进水管位于回水管内部。

作为本实用新型的进一步改进，所述盘体的内腔空间通过隔板分隔为三个相互独立的纱架腔室，所述分流管具有三个进出水通道，所述调流管中的进水管的侧壁上设有两个出水支管。

染液水流内外流同时进行的染色方法，其特征在于：采用上述的染色设备，将需要染色的筒子纱套在筒子纱纱架的纱杆上，将筒子纱和筒子纱纱架一起吊装进缸身内部，通过缸身内相应的固定装置将筒子纱纱架固定好，并使筒子纱纱架底部的进出水口与分流管上的进出水流道一一对应对准连通；水泵启动，将染液水流泵入调流外壳中的进水管，染液经进水管、内壳体进入调流管；减速电机带动调流管做周期性的圆周运动，使调流管中的出水支管周期性的与分流管中的部分进出水流道相连通，通过调流管的调流作用将具有高动能的染液水流经分流管中的部分进出水流道输入到盘体上的对应纱架腔室内，与该纱架腔室连通的纱杆就自内向外喷燃料染液水流，实现对套在该纱杆上的筒子纱进行内流染色操作；穿过筒子纱的染液水流消耗了高动能并集聚在缸身内腔中，然后从其他不向外喷燃料染液水流的纱杆上的小孔自外向内流入纱杆内，实现对套在该纱杆上的筒子纱进行外流染色操作；染液水流进入不向外喷燃料染液水流的纱杆内后再流到盘体上的对应纱架腔室中，然后经分流管中的其他进出水流道回到调流外壳的外壳体内，经调流外壳的出水管引入到水泵的进水口，再次有水泵加压成具有高动能的染液水流，实现染液水流内外流同时进行的循环染色操作。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点：

（1）、本实用新型的染色设备能使染液水流在封闭的容器内循环流动，使设备内的筒子纱线一部分染液水流经内部向外喷出，另一部分筒子纱线染液水流从外部向筒纱内部吸入，两者的动作同时进行，并跟据设定的时间不停变换，从而达到染料和纱线的充分、均匀结合，染出各种色彩亮丽的纱线。

（2）、本实用新型对设备所用功率要求大幅降低，再再辅之以合适的工艺，与传统的筒子纱染色设备相比，可以节约65%的电能，60%的水源消耗，60%的蒸汽消耗，污染排放量降低60%，真正实节能减排的目的，响应了国家节能减排的号召，给企业带来巨大的经济效益和社会效益，对于筒纱染色行业具有划时代的意义，应用前景非常广阔。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构主视图。

图2为本实用新型实施例的结构侧视图。

图3为图1中筒子纱纱架的结构主视图。

图4为图3的仰视图。

图5为图1中分流管的结构剖视图（沿图6中A-A向）。

图6为分流管的俯视图。

图7为分流管的立体结构示意图。

图8为图1中调流管的结构剖视图（沿图9中B-B向）。

图9为图8的俯视图。

图10为调流管的立体结构示意图。

图11为图1中调流外壳的结构剖视图（沿图10中C-C向）。

图12为调流外壳的俯视图。

图13为调流外壳的立体结构示意图。

附图标记说明：1-缸身、2-封头、3-筒子纱纱架、3.1-盘体、3.2-纱杆、3.3-纱架腔室、3.4-进出水口、4-支撑架、5-分流管、5.1-管体、5.2-法兰盘、5.3-导向板、6-调流管、6.1-进水主管、6.2-传动轴、6.3-出水支管、7-调流外壳、7.1-外壳体、7.2-内壳体、7.3-回水管、7.4-进水管、8-减速电机、9-支撑轴承、10-密封圈、11-水泵、12-辅助回流管。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

如图所示：实施例中的染色设备主要由缸身1、封头2、筒子纱纱架3、支撑架4、分流管5、调流管6、调流外壳7、减速电机8、支撑轴承9、密封圈10、水泵11和辅助回流管12等组成。

如图1、图2所示，所述封头2焊接在缸身1下端，组成一密闭容器，该密闭容器通过支撑架4支撑固定；所述筒子纱纱架3放置在缸身1内部，筒子纱纱架3包括盘体3.1和纱杆3.2，所述盘体3.1内部中空，若干根纱杆3.2均布安装在盘体3.1上，纱杆3.2内部中空，纱杆3.2下端开口与盘体3.1的内腔空间连通，纱杆3.2壁上设有若干小孔；所述盘体3.1的内腔空间通过隔板分隔为三个相互独立的纱架腔室3.3，每个纱架腔室3.3的底部均设有进出水口3.4。

如图1、图2所示，所述分流管5设置在封头2之下，分流管5上端固定连接在封头2底部，分流管5具有三个进出水通道，每个进出水通道的上端开口对应与一个纱架腔室3.3底部的进出水口3.4连通，分流管5下端中心设有轴安装孔。本实施例中，所述分流管5的结构具体如图5~图7所示，其包括三根管体5.1，三根管体5.1相互平行设置并固定在上下两片法兰盘5.2上，管体5.1内孔即作为所述进出水通道。

另外，所述分流管5还可以为另一种结构，即分流管5包括一根主管，在主管的内部设有分隔板，所述分隔板将主管的内孔分隔为至少三个相互独立且相互平行的流道，该流道即作为所述进出水通道。

如图1、图2所示，所述调流外壳7设置在分流管5之下，调流外壳7上端与分流管5下端固定连接，调流外壳7包括外壳体7.1，在外壳体7.1内设置有一个与其同轴且共底的内壳体7.2，在外壳体7.1和内壳体7.2的共用底部中心设有轴安装孔；所述内壳体7.2的高度低于外壳体7.1，外壳体7.1和内壳体7.2的上端均设有开口，所述外壳体7.1侧壁设有与外壳体7.1内部连通的回水管7.3，所述回水管7.3与水泵11的回水口相连通，所述内壳体7.2侧壁设有与内壳体7.2内部连通的进水管7.4，所述进水管7.4与水泵11的排水口相连通。

如图1、图2所示，所述调流管6包括进水主管6.1，所述进水主管6.1上端封闭，下端设有开口；在进水主管6.1的中心设有一根传动轴6.2，所述传动轴6.2与进水主管6.1固定连为一体；在进水主管6.1的侧壁上设有两个出水支管6.3，出水支管6.3下端与进水主管6.1连通，出水支管6.3上端设有开口。本实施例中，所述调流外壳7中的回水管7.3与进水管7.4同轴设置，进水管7.4位于回水管7.3内部。

如图1、图2所示，所述调流管6设置在调流外壳7的外壳体7.1内，调流管6中的进水主管6.1下端与调流外壳7中的内壳体7.2上端相连通；调流管6中心的传动轴6.2上端穿过分流管5下端中心的轴安装孔后向上，传动轴6.2下端穿过调流外壳7底部的轴安装孔后向下，传动轴6.2与分流管5、调流外壳7之间均设有密封支撑组件；所述传动轴6.2下端与减速电机8的输出端连接，所述减速电机8安装在支撑架4上，减速电机8能够通过传动轴6.2带动调流管6做周期性的圆周运动，使调流管6中的两个出水支管6.3上端周期性的与分流管5上对应的两个进出水通道的下端相连通，分流管5上剩下的一个进出水通道下端与外壳体7.1上端相连通。

如图1、图2所示，本实施例中，所述密封支撑组件主要由支撑轴承9和密封圈10组成，所述轴安装孔内设有密封腔，所述密封圈10装配在密封腔内并用压盖压紧固定；所述支撑轴承9套装在传动轴6.2上，支撑轴承9固定连接在分流管5或调流外壳7上。

如图1、图2所示，所述辅助回流管12上端与盘体3.1内的纱架腔室3.3连通，辅助回流管12上安装有阀门。辅助回流管12在调流外壳7的回流水量不足时，起到加大回流水的功能。

如图5~图7所示，为了方便筒子纱纱架3底部的进出水口3.4与分流管5中的进出水通道上端对正，所述进出水通道的上端设有自寻位导向件。所述自寻位导向件包括三个沿周向均布的导向板5.3，所述导向板5.3下端固定在进出水通道上端内侧壁上，导向板5.3上端自下向上向中心倾斜。这样只要进出水通道上端的自寻位导向件能够进入到进出水口3.4内，就可以实现自动寻位对正。

本实用新型中，所述封头2优选采用不锈钢板压制成形，所述筒子纱纱架3优选采用不锈钢板材和不锈钢管焊接而成，所述调流外壳7优选采用不锈钢板和不锈钢锻件焊接而成，所述调流管6优选采用不锈钢材料焊接成形，所述分流管5和辅助回流管12优选采用不锈钢材料焊接而成，所述缸身1优选采用不锈钢板卷制焊接而成，减速电机8、密封圈10及固定轴承可外购。

本实用新型的染液水流内外流同时进行的染色方法，通过采用上述的染色设备，将需要染色的筒子纱套在筒子纱纱架3的纱杆3.2上，将筒子纱和筒子纱纱架3一起吊装进缸身1内部，通过缸身1内相应的固定装置将筒子纱纱架3固定好，并使筒子纱纱架3底部的进出水口3.4与分流管5上的进出水流道一一对应对准连通；水泵11启动，将染液水流泵入调流外壳7中的进水管7.4，染液经进水管7.4、内壳体7.2进入调流管6；减速电机8带动调流管6做周期性的圆周运动，使调流管6中的出水支管6.3周期性的与分流管5中的部分进出水流道相连通，通过调流管6的调流作用将具有高动能的染液水流经分流管5中的部分进出水流道输入到盘体3.1上的对应纱架腔室3.3内，与该纱架腔室3.3连通的纱杆3.2就自内向外喷燃料染液水流，实现对套在该纱杆3.2上的筒子纱进行内流染色操作；穿过筒子纱的染液水流消耗了高动能并集聚在缸身1内腔中，然后从其他不向外喷燃料染液水流的纱杆3.2上的小孔自外向内流入纱杆3.2内，实现对套在该纱杆3.2上的筒子纱进行外流染色操作；染液水流进入不向外喷燃料染液水流的纱杆3.2内后再流到盘体3.1上的对应纱架腔室3.3中，然后经分流管5中的其他进出水流道回到调流外壳7的外壳体7.1内，经调流外壳7的出水管引入到水泵11的进水口，再次有水泵11加压成具有高动能的染液水流，实现染液水流内外流同时进行的循环染色操作。