Изобретение относится к прядильному насосику, который соединен с блоком прядильного насосика с силовым замыканием с помощью симметрично расположенных крепежных болтов.
Прядильный насосик содержит в основном плиту основания; одну или несколько соединенных с плитой основания плит с зубчатыми колесами, в которой (или которых) с возможностью вращения расположены зубчатые колеса; одну соединенную с плитой или с плитами зубчатых колес панель; приводной вал для зубчатых колес и входной канал или несколько входных каналов, а также выходной канал или несколько выходных каналов для прядильного раствора, которые проходят через плиту основания вплоть до их входа в плиту (плиты) зубчатых колес и расположены на одной прямой с соответствующими каналами блока прядильного насосика.
Плиты основания прядильного насосика и присоединенная поверхность блока прядильного насосика соприкасаются между собой и места соприкосновения расположены в одной плоскости.
Крепежные болты проходят сквозь панель, плиту (плиты) зубчатых колес и плиту основания через проходные отвеpстия и входят в резьбовые отверстия в блоке прядильного насосика.
Такие прядильные насосики используются в промышленности химических волокон при изготовлении волокон из растворов или расплавов различных субстанций, например раствора целлюлозоацетата в ацетоне или расплавов сложного полиэфира, например полиэтилентерефталата, или полиамида, например полиамида-66.
При прядении раствора, например указанного раствора сложного эфира целлюлозы в летучем растворителе, этот раствор (прядильный раствор) направляется под давлением, например, 20 бар через внутренний входной канал блока прядильного насосика и соответствующий проходящий с ним на одной прямой внутренний канал прядильного насосика вплоть до входа в плиту или плиты зубчатых колес прядильного насосика, производится там между зубьями входящих во взаимное зацепление зубчатых колес и после этого под давлением, например, 85 бар через внутренние выходные каналы прядильного насосика, которые расположены на одной прямой с соответствующими внутренними каналами блока прядильного насосика. Так как при этом подлежащие применению усилия давления являются относительно низкими, не представляет собой труда удержать прижим друг к другу прядильного насосика, плиты которого соединены между собой с помощью болтов и образуют единый узел, и блока прядильного насосика в истинном положении относительно друг друга с помощью крепежных болтов, в результате чего обеспечивается хорошее уплотнение поверхности, на которой плита основания прядильного насосика и присоединительная поверхность блока прядильного насосика соприкасаются между собой (с целью оптимального уплотнения прижимаемые друг к другу поверхности прядильного насосика и блока прядильного насосика притираются).
При прядении плавлением действуют в принципе таким же образом, однако при этом для транспортировки прядильного раствора, т. е. расплава, должны применяться существенно более высокие давления, так как такие расплавы обладают относительно высокой вязкостью. В таком случае давление расплава может составлять во входном канале, например, 40 бар и в выходных каналах, например, 300 бар.
При использовании таких высоких давлений трудно удерживать с помощью крепежных болтов прядильный насосик и блок прядильного насосика в истинном положении относительно друг друга с целью хорошего уплотнения на поверхности, на которой плита основания прядильного насосика и присоедительная поверхность блока прядильного насосика соприкасаются. Эта трудность еще не играла столь существенной роли при использовании прямоугольных и относительно высоких прядильных насосиков старой конструкции, так как при использовании последних вследствие их относительно высокой изгибной жесткости и относительно малой поверхности соприкосновения между плитой основания и прядильного насосика и блоком прядильного насосика могло быть достигнуто хотя и не оптимальное, однако достаточное для повседневной эксплуатации уплотнение.
Планетарный шестеренчатый насосик имеет круглую конструктивную форму, отличается от прямоугольных прядильных насосиков существенно уменьшенной высотой, уменьшенной изгибной жесткостью, а также существенно увеличенной поверхностью своей плиты основания, входящей в соприкосновение с блоком прядильного насосика.
Если теперь соединить такой планетарный шестеренчатый насосик с помощью крепежных болтов с блоком прядильного насосика, то усилия затяжки болтов, что обусловлено системой, будут введены вблизи внешнего края и приведут вблизи сквозных проходных отверстий к незначительному упругому сжатию материала, которое обуславливает незначительное прогибание (начальное прогибание) плит прядильного насосика (панель, плита зубчатых колес, плита основания); таким образом между плитой основания прядильного насосика и присоединительной поверхностью блока прядильного насосика возникает небольшое полое пространство, в котором завершаются входной канал и выходные каналы для прядильного насосика и соответствующие каналы блока прядильного насосика (т. е. они таким образом прерываются) вместо желаемого обеспечения их непосредственного соединения между собой. При вводе прядильной установки в эксплуатацию расплав проникает в возникшее полое пространство и в результате высокого давления этого расплава уже существующее прогибание существенно усиливается, в результате чего уменьшается область сжатия материала вблизи проходных отверстий. Начиная с определенного прогибания плит прядильного насосика, расплав попадает в область между крепежными болтами и выходит из прядильного насосика. Повышение усилий затяжки болтов не может привести к улучшению уплотнения между плитой основания прядильного насосика и присоединительной поверхностью блока прядильного насосика, что можно также проследить на основании описанного механизма, а именно: усилие затяжки болтов; локальное сжатие материала; начальное прогибание и давление расплава; последующее прогибание; нарушение герметичности.
Улучшение уплотнения не может быть достигнуто за счет увеличения количества крепежных болтов или увеличения усилия поверхностного сжатия (за счет уменьшения поверхности соприкосновения плиты основания прядильного насосика и блока прядильного насосика) или за счет использования плоских уплотнений между плитой основания прядильного насосика и блоком прядильного насосика.
Целью изобретения является создание прядильного насосика указанного выше типа, который при его использовании обеспечивает столь хорошее уплотнение на поверхности, на которой соприкасаются плита основания прядильного насосика и поверхность присоединения блока прядильного насосика, что даже при использовании максимальных давлений прядильного раствора не может произойти выхода этого раствора из входных и/или выходных каналов в области тех поверхностей. Таким образом необходимо исключить возможность не только выхода прядильного раствора из самого прядильного насосика, но и протекания прядильного раствора - в области подключения прядильного насосика и блока прядильного насосика - от канала к каналу (отсутствие потока короткого замыкания прядильного раствора между каналами).
Для этого предусмотрена часть адаптера, которая соединена с возможностью разъединения с панелью прядильного насосика, и оснащена отверстием для приводного вала, причем крепежные болты проходят также через проходные отверстия в части адаптера и часть адаптера имеет паз, расположенный параллельно плоскости, в которой расположены позиции соприкосновения плиты основания прядильного насосика и присоединительной поверхности блока прядильного насосика, причем глубина этого паза имеет такую величину, что проходные отверстия в части адаптера, через которые проходят крепежные болты, расположены в области паза, и максимально такую величину, что внешняя или внешние ограничительные линии проекции оставшейся, расположенной в плоскости паза поверхности части адаптера в плоскости, в которой расположены места соприкосновения плиты основания прядильного насосика и присоединительной поверхности блока прядильного насосика, охватывают сечения входных и выходных каналов с той плоскостью.
Изобретение основано на следующем принципе.
Выработанное крепежными болтами силовое замыкание передается в часть адаптера таким образом, что оно начинает действовать в меньшей области прядильного насосика, в которой протекает прядильный раствор (чаще всего в центре), т. е. там, где воздействуют возникшие в результате давления прядильного раствора гидравлические усилия и возможно возникновение прогибания.
За счет такого ввода сил предотвращается сжатие материала прядильного насосика в области крепежных болтов и, следовательно, предотвращается начальное прогибание плит прядильного насосика.
Таким образом, с помощью изобретения достигают того, что между плитой основания прядильного насосика и блоком прядильного насосика в расположении гидравлических сил прядильной жидкости находится лишь весьма малая поверхность, через которую прядильный раствор проводится через входные и выходные каналы; гидравлические силы прядильного раствора и введенные с помощью крепежных болтов силы противодействуют друг другу в той же области, в результате чего не происходит прогибания плит прядильного насосика.
С помощью предложенного устройства достигается столь хорошее уплотнение на поверхности, на которой соприкасаются плита основания прядильного насосика и присоединительная поверхность блока прядильного насосика, что исключается возможность не только выхода прядильного раствора из самого прядильного насосика, но и также потока короткого замыкания прядильного раствора между входными и/или выходными каналами. В частности, последнее ведет к тому, что достигается высокая точность титра нити, как относительно одного прядильного насосика, так и нескольких прядильных насосиков.
Благодаря расположению паза в части адаптера обеспечивается, кроме того, равномерное введение сил в прядильный насосик при затяжке крепежных болтов. Это обусловлено тем, что часть адаптера прилегает всей своей поверхностью, т. е. той поверхностью, которая расположена параллельно плоскости паза, однако не в этой плоскости паза, к панели прядильного насосика. Возможен также аналогичный случай всех усилий болтов в прядильный насосик, необходимая для этого часть адаптера должна содержать в этом случае вместо паза выступ на контактной стороне в направлении к прядильному насосику. В этом случае при затяжке первого крепежного болта возник бы, однако, опрокидывающий момент, что при неблагоприятных геометрических условиях привело бы к неравномерности ввода сил.
Однако опрокидывание адаптерной части невозможно, так как она при затяжке первого крепежного болта опирается всей своей поверхностью и при этом не возникает кромка опрокидывания.
Если глубина паза имеет такую максимальную величину, что внешняя ограничительная линия или линия проекции, оставшейся расположенной в плоскости паза поверхности адаптерной части, охватывает (или охватывают) сечения входных и выходных каналов с той плоскостью, не только в плоскости, в которой расположены места соприкосновения плиты основания прядильного насосика и поверхности присоединения блока прядильного насосика, но и сечения осей зубчатых колес с плоскостями плиты зубчатых колес или плит зубчатых колес также в плоскостях плиты или плит зубчатых колес, которые пересечены осями зубчатых колес и которые расположены параллельно плоскостям, в которых расположены места соприкосновения плиты основания и присоединительной поверхности блока прядильного насосика, достигается равномерная нагрузка различных плит прядильного насосика, достигается равномерная нагрузка различных плит прядильного насосика, в результате чего обеспечивается неизменная точность транспортировки прядильного раствора. Кроме того, такая форма исполнения даже при использовании весьма высоких давлений прядильного раствора позволяет уменьшить осевые допуски зубчатых колес (осевой зазор между зубчатым колесом и плитой зубчатых колес), в результате чего предотвращаются или по меньшей мере уменьшаются утечки прядильного раствора в плите зубчатых колес, в результате чего достигается высокое постоянство титра между нитями, т. е. от нити к нити, в процессе всего времени работы (одного цикла прядильного сопла).
Для осуществления с силовым замыканием соединения прядильного насосика с блоком прядильного насосика в качестве крепежных болтов могут использоваться, например, болты с головкой.
Крепежные болты проходят через проходные отверстия в адаптерной части, а также в панели, плите (плитах) зубчатых колес и плите основания прядильного насосика.
Эти проходные отверстия позволяют добиться предпочтительно меньшего зазора между стенками отверстий и крепежными болтами. Крепежные болты ввинчены в оснащенные внутренней резьбой отверстия в блоке прядильного насосика.
В качестве материала для изготовления адаптерной части различных плит прядильного насосика и блока прядильного насосика используется предпочтительно закаленная сталь.
На чертеже схематически изображен предложенный прядильный насосик.
Прядильный насосик 1 соединен с силовым замыканием с блоком 2 прядильного насосика с помощью трех симметрично расположенных крепежных болтов 3.
Прядильный насосик состоит из плиты 4 основания, соединенной с плитой 4 основания плиты 5 зубчатых колес, на которой расположено центральное приводное зубчатое колесо, а также четыре планетарно расположенных с возможностью вращения ведомых зубчатых колес, панели 6, которая соединена с плитой 5 зубчатых колес, приводного вала 7 для зубчатых колес, который проходит через панель 6 и плиту 5 зубчатых колес вплоть до плиты 4 основания.
Плита 4 основания, плита 5 зубчатых колес и панель 6 прядильного насосика 1 выполнены из закаленной стали и соединены между собой с помощью болтов.
Прядильный насосик 1 содержит, кроме того, также один внутренний входной канал 8 и четыре внутренних выходных канала 9 для прядильного раствора, которые проходят через плиту 4 основания вплоть до входа в плиту 5 зубчатых колес.
Проходящий через плиту 4 основания вплоть до плиты 5 зубчатых колес входной канал 8 выполнен на одной прямой с входными каналом 8 блока 2 прядильного насосика, а проходящие через плиту 4 основания вплоть до входа в плиту 5 зубчатых колес выходные каналы 9 выполнены на одной прямой с соответствующими выходными каналами 9 блока 2 прядильного насосика. Блок 2 прядильного насосика также выполнен из закаленной стали.
Прядильный насосик имеет круглую конструктивную форму, т. е. выполнен в основном цилиндрической формы. Его диаметр 92 мм. Плита 4 основания прядильного насосика и присоединительная поверхность 11 блока 2 прядильного насосика соприкасаются между собой, а места соприкосновения расположены в одной плоскости.
Три крепежных болта 3, которые выполнены в качестве болтов с головками, проходят сквозь три проходных отверстия 12 в панели 6, плите 5 зубчатых колес и плите 4 основания прядильного насосика 1. Проходные отверстия 12 допускают зазор 0,5 мм между стенками проходных отверстий 12 и крепежными болтами 3. Крепежные болты 3 ввинчены в оснащенные внутренней резьбой отверстия 13 в блоке 2 прядильного насосика.
На панели 6 прядильного насосика 1 предусмотрена адаптерная часть 15, которая также выполнена из закаленной стали и имеет отверстие 14 для приводного вала 7. В отверстии 14, которое имеет соответствующую форму, располагается, кроме того, муфта 17 для соединения приводного вала 7 с приводным узлом. С целью осевой фиксации муфты 17 на обращенной от прядильного насосика 1 стороне адаптерной части 15 расположена крепежная панель 18, соединенная с адаптерной частью 15 с помощью болтов 19.
Адаптерная часть 15 аналогично прядильному насосику 1 выполнена в основном цилиндрической формы; диаметр адаптерной части 15 соответствует диаметру прядильного насосика 1. Адаптерная часть 15 также содержит три проходных отверстия 12, через которые проходят три крепежных болта 3 (также и в этом случае предусмотpен зазор величиной 0,5 мм между стенками проходных отверстий и крепежными болтами).
Кроме того, адаптерная часть 15 имеет вращающийся паз 16 с неизменной глубиной, причем этот паз 16 расположен параллельно той плоскости, в которой расположены места соприкосновения плиты 4 основания прядильного насосика 1 и поверхности 11 присоединения блока 2 прядильного насосика.
Паз 16 имеет такую глубину, что как три проходных отверстия 12 в адаптерной части 15, через которые проходят три крепежных болта 3, расположены в области этого паза 16 (иными словами, плоскость паза пересекается проходными отверстиями 12 таким образом, что эти сечения полностью лежат в области паза), так и внешняя ограничительная линия проекции, оставшейся в области паза 16 поверхности адаптерной части 15 (эта внешняя ограничительная линия образует в данном случае окружность с диаметром 54 мм) охватывает пересечения входного канала 8 и выходных каналов 9 с названной последней плоскостью в плоскости, в которой расположены места соприкосновения плиты 4 основания прядильного насосика 1 и присоединительной поверхности 11 блока 2 прядильного насосика; также внешняя ограничительная линия проекции оставшейся расположенной в плоскости паза 16 поверхности адаптерной части 15 (как уже упоминалось, эта внешняя ограничительная линия образует окружность с диаметром 54 мм) охватывает пересечения осей 10 зубчатых колес с плоскостями плиты 5 зубчатых колес в названных плоскостях плиты 5 зубчатых колес, которые пересекаются осями 10 зубчатых колес и которые расположены параллельно плоскости, в которой расположены места соприкосновения плиты 4 основания прядильного насосика 1 и присоединительная поверхность 11 блока 2 прядильного насосика.
Можно констатировать, что три проходных отверстия 12 расположены внутри области адаптерной части.
Стрелки А и штриховые линии В указывают направление и путь прохождения силового потока, выработанного крепежными болтами 3.
Кроме того, в отношении данного примера исполнения справедливо следующее: глубина паза 16 составляет 19 мм, а ширина паза 16 - 3 мм.
Отверстие 14 в адаптерной части 15 (для приводного вала 7 и муфты 17) является круглым и центрически проходит через адаптерную часть 15, а также имеет диаметр 30,5 мм.
Адаптерная часть 15 имеет высоту 27 мм, а паз 16 находится на удалении 10 мм от поверхности привинчивания адаптерной части 15 к панели 6 прядильного насосика 1.
Внутренний диаметр паза 16 - 54 мм.
Круглые и симметрично расположенные проходные отверстия 12 в адаптерной части 15, которые имеют внутренний диаметр 13 мм, расположены на центрично расположенной окружности центров отверстий диаметром 71 мм.
Описанный прядильный насосик использовался для плавильного прядения полиамида - 66. Три использовавшихся при этом крепежных винта, предназначенных для соединения прядильного насосика с блоком прядильного насосика, представляли собой болты М12, момент затяжки трех этих болтов составлял 100 нм. Давление расплава полиамида - 66 составляло 40 бар во входном канале и первоначально 300 бар в четырех выполненных каналах (в ходе работы давление расплава полиамида-66 возрастало в этих выходных каналах до величины 500 бар).
В течение периода эксплуатации и наблюдения, который составил шесть недель, не было установлено выхода расплава полиамида-66 из прядильного насосика, т. е. из области, где плита основания прядильного насосика и присоединительная поверхность блока прядильного насосика соприкасаются между собой. После истечения срока наблюдения шесть недель было произведено демонстрирование прядильного насоса, т. е. навинчивание крепежных болтов, а также снятие прядильного насосика с блока прядильного насосика. Было установлено также отсутствие потока короткого замыкания расплава полиамида-66 между каналами в области присоединения прядильного насосика к блоку прядильного насосика. Кроме того, выработанные с помощью прядильного насосика нити полиамида-66 отличались весьма высокой точностью титра.
Изобретение не ограничивается круглыми прядильными насосиками и может применяться для прядильных насосиков любой конструктивной формы.
Сущность изобретения: с плитой основания соединены плиты, в которых расположены зубчатые колеса. С плитами соединена панель. Выходные каналы для прядильного раствора проходят через плиту основания вплоть до входа в плиты колес или расположены на одной прямой с соответствующими каналами блока насоса. Присоединительная поверхность блока и плита основания соприкасаются между собой. Места соприкосновения расположены в одной плоскости. Крепежные винты проходят через панель, плиту основания и плиты колес, через проходные отверстия и входят в резьбовые отверстия в блоке. Адаптерная часть, разъемно соединенная с панелью, снабжена одним отверстием для приводного вала. Крепежные винты проходят через проходные отверстия в адаптерной части, содержащей расположенный параллельно плоскости, в которой находятся места соприкосновения плиты основания и присоединительной поверхности блока паз. Глубина паза имеет такую величину, что проходные отверстия в адаптерной части, через которые проходят крепежные винты, лежат в области паза, и такую небольшую величину, что внешняя ограничительная линия или линия проекции, оставшейся расположенной в плоскости паза поверхности адаптерной части, охватывает в плоскости, в которой расположены места соприкосновения плиты основания и присоединительной поверхности блока, пересечения входных и выходных каналов с этой плоскостью. 2 з. п. ф-лы, 1 ил.
