МЕХАНИЗМ ПРЯДИЛЬНОГО ДИСКА ПРЯДИЛЬНОЙ МАШИНЫ Российский патент 2008 года по МПК D01D5/16 

Изобретение относится к механизму прядильного диска прядильных машин (далее "механизм"), выпускающих химические волокна мокрым или сухо-мокрым способом. Этот механизм обеспечивает перемещение свежесформованного волокна в осадительной ванне и к вытяжным механизмам прядильной машины.

Известен механизм, используемый в прядильных машинах для формования химических волокон (SU 1043196, D01D 5/16, 23.09.1983). Прядильный диск насажен на вал, который вращается в подшипниках качения, находящихся в металлическом корпусе, закрепленном на станине машины. Этот механизм и, соответственно, диск работоспособны 3-6 месяцев лишь при производстве полимерных волокон, растворы которых неагрессивны: к металлам, из которых изготовлен механизм прядильного диска; к сплаву ШХ-15, из которых изготовлены подшипники качения; к резиновым уплотнениям подшипников. В случае использования агрессивных растворов срок их эксплуатации снижается до 1-2 месяцев.

В качестве прототипа предлагаемого изобретения принят механизм диска прядильной машины ПН-300-В2М, используемый в настоящее время на предприятии ОАО «Каменскволокно» (Технические чертежи прядильной машины ПН-300-В2М. Калькодержатель ОАО "Каменскволокно", Ростовская область, г.Каменск-Шахтинский).

Этот механизм (фиг.1, 2) состоит из корпуса 1, изготовленного из стали, покрытого антикоррозионным покрытием 14 (фиг.2, на фиг.1 не показано), вала 2, изготовленного из стали 40Х, который вращается в подшипниках качения 3. Подшипники защищены от попадания влаги и агрессивных жидкостей уплотнением 4. Прядильный диск состоит из стеклянной обоймы 5, держателя обоймы 6 и поджимного диска 7, выполненных из полимерного материала. Диск закрепляется на валу стальной гайкой 9. Вращение от ведущего вала прядильной машины передается на вал диска через приводную шестерню с полимерным венцом 10 и обоймой 11. Шестерня закреплена на валу стальной гайкой 12 и шайбой 13.

Этот механизм обладает недостаточной надежностью и долговечностью, так как при производстве химических волокон, например арамидных, в подшипники качения попадают пары компонентов полимерного раствора, содержащих хлористый водород, пары растворителя - диметилацетамида, хлористого лития и пары воды. Это происходит из-за того, что уплотнение ввиду особой агрессивности жидкостей теряет свои свойства в течение одной-двух недель. Это приводит к коррозионно-механическому изнашиванию подшипников, изготовленных из стали ШХ-15, заеданию вращения диска, выходу подшипников и всего механизма из строя. Антикоррозионное покрытие 14 в течение 3-4 месяцев выходит из строя, так как постоянно смачивается диметилацетамидом, хлористым литием, водой, нагретыми до 50-60°С. Это приводит к отслаиванию (отделению) покрытия от металла корпуса из-за разных коэффициентов термического расширения этих материалов. После этого металл корпуса начинает активно коррозировать и в конечном итоге выходит из строя. Попадание продуктов коррозии в осадительную ванну приводит к ухудшению качества волокна.

Перед авторами стояла задача не только повысить срок эксплуатации механизма, но также, одновременно с этим, повысить качество химических волокон. Эта задача решена путем изменения конструкции механизма прядильного диска с использованием химически стойкого самосмазывающегося композиционного материала с полимерной матрицей. При этом технический результат заключается как в повышении срока эксплуатации механизма, так и в исключении образования каких-либо продуктов коррозии, что в свою очередь исключает их негативное влияние на химические волокна.

Сущность предлагаемой конструкции поясняется фиг.1-5

Механизм представляет собой вал 1, который вращается в корпусе 2. На вал насажен прядильный диск 3, закрепленный гайкой 4 через шайбу 5. Вращение от вала к прядильному диску передается шпонкой 6. На валу 1 в зоне привода механизма насажена шестерня 8, закрепленная гайкой 10 через шайбу 11. Вращение от шестерни к валу передается шпонкой 9.

Корпус механизма 2 (фиг.3) изготавливается из композиционного материала (Патент на изобретение 2241722 РФ. Самосмазывающаяся антифрикционная композиция). Самосмазываемость этого материала, его высокие механические характеристики, химическая стойкость, способность повышать антикоррозионные свойства пары трения позволили использовать корпус в качестве самосмазывающегося подшипника скольжения и уплотнения в паре трения вал-корпус. Т.е. отпала необходимость использования в механизме подшипников качения 3 (фиг.1), коррозирующих в агрессивных растворах. Отпала необходимость изготовления сложной конструкции узла корпус-подшипники качения-уплотнение-вал 1, 2, 3, 4 соответственно (фиг.1). Отпала необходимость покрытия металлического корпуса полимерным антикоррозионным покрытием 14 (фиг.2).

Прядильный диск 5 (фиг.3, 5) изготовлен из этого же материала. Это позволило изготовить диск из одной заготовки материала и убрать из конструкции бывшего механизма прядильного диска три детали - стеклянную обойму, держатель обоймы и поджимной диск 5, 6, 7 соответственно (фиг.1)

Приводная шестерня механизма 8 (фиг.3, 5) изготовлена из этого же материала. Это позволило изготовить шестерню из одного материала (убрать механическую ступицу 11 (фиг.1) и снизить коррозионно-механическое изнашивание червяка привода механизма.

Как видно из описания, предлагаемая конструкция механизма прядильного диска прядильной машины обладает изобретательским уровнем. Результаты эксплуатации механизма на прядильных машинах ОАО "Каменскволокно" (г.Каменск-Шахтинский) позволяют судить о высокой эффективности предлагаемой конструкции. Срок эксплуатации механизма прядильной машины ПН-300-В2М в сравнении со сроком эксплуатации бывшей конструкции увеличился в 3-4 раза.

Изобретение относится к механизму прядильного диска прядильных машин, выпускающих химические волокна мокрым или сухо-мокрым способом. Механизм содержит корпус, прядильный диск, вал, приводную шестерню и гайки. Корпус, прядильный диск и приводная шестерня изготовлены из химически стойкого композиционного самосмазывающегося материала с полимерной матрицей, при этом корпус выполняет функции подшипника скольжения и уплотнения в паре трения вал-корпус, а прядильный диск выполнен из одной заготовки этого материала. Изобретение обеспечивает повышение срока эксплуатации механизма, при этом в механизме исключается образование каких-либо продуктов коррозии, что снижает их негативное влияние на химические волокна. 5 ил.

Механизм прядильного диска прядильной машины для формования химических волокон, состоящий из корпуса, прядильного диска, вала, приводной шестерни и гаек, отличающийся тем, что корпус, прядильный диск и приводная шестерня изготовлены из химически стойкого, композиционного самосмазывающегося материала с полимерной матрицей, при этом корпус выполняет функции подшипника скольжения и уплотнения в паре трения вал-корпус, а прядильный диск выполнен из одной заготовки этого материала.