立式烘筒烘燥機主要由立柱、烘筒、軸承及密封件、疏水器、進汽和排水管、擴幅器和傳動裝置等組成。
烘筒烘燥機使用蒸汽加熱,蒸汽由蒸汽總管通入烘燥機的空心立柱(或槽式矩形立柱旁邊的蒸汽管),分別引入各只烘筒內。每根進汽端的立柱(或進汽管)上均裝有調節閥、安全閥和壓力表各一只,當單位面積上蒸汽壓力超過規定壓力時,安全閥便會自動開啟,放出超壓的蒸汽。進入烘筒內的蒸汽,將熱量傳遞給烘筒,再由烘筒表面傳遞給圍繞于烘筒表面的含水織物后,蒸汽由于散失了熱量而冷凝成水,冷凝水由排水斗或虹吸管排出烘筒,進入排水端的立柱(或出水管),經疏水器而排出機外。由于疏水器的作用,防止了水和汽同時排出。
烘筒烘燥機的主要部分是烘筒、烘筒軸承及疏水器三個部分。
1.烘筒
烘筒是烘筒烘燥機的主要部件之一,直徑統一為570mm,工作幅度可為1100mm、1200mm、1600mm等幾種。織物在烘筒上的圍繞包角為250°~276°。在印花機上電使用大烘筒,其直徑為1500mm、2134mm或2438mm。按簡體的材料不同,烘筒可分為紫銅烘筒和不銹鋼烘筒兩大類:按排除冷凝水裝置的結構不同,烘筒又可分為水斗式和虹吸式烘筒兩類。
(1)水斗式紫銅烘筒如圖5-5所示:簡體用2~3mm的紫銅板卷成,兩端用紅套箍把悶頭和簡體緊密連接在一起,再用螺釘把法蘭空心軸固定在悶頭口上。烘筒的非傳動端悶頭上裝有空氣安全閥(圖5—6),防止烘筒內產生負壓(如開冷車或停車時)將簡體壓壞(俗稱“吸癟”)。
水斗結構如圖5—7(a),其工作原理如圖5—7(b)。水斗用2~3mm紫銅板焊接制成,用于排除烘筒內的冷凝水。刮水板焊接在簡體的內壁上,與水斗體連接的錐形出水器插入法蘭空心軸(圖5—5)的中心孔。在烘筒轉速較低的情況下,冷凝水因自身重量而集中在烘筒的下部。當水斗隨烘筒回轉至下部遇水時,水被刮水板刮入水斗內:當水斗隨烘筒繼續回轉至上部時,水又因自身重力的作用,經錐形出水管排出筒外。顯然,這種水斗式排水裝置耐腐蝕,但只適用于轉速較低的烘筒烘燥機。
烘筒內安裝有撐箍(圖5—5)。撐箍是由HTl5—33鑄鐵制成的彈性圈。其圓周上有一只開口彈性接頭,可用螺釘適當地調節撐箍的直徑大小。外圈均勻分布有7個凹口,以便冷凝水在烘筒內流通。加裝撐箍,是為了提高簡體的抗壓強度,保證烘筒外圓的圓整度。一般烘筒只安裝一只撐箍,對于寬幅烘筒(1600mm或1600mm以上的烘筒)可安裝兩只或兩只以上的撐箍。
(2)虹吸式紫銅烘筒:其結構如圖5-8所示。它與水斗式紫銅烘筒的主要差別在于排水方式的不同。水斗式烘筒是依靠冷凝水的自重排水,而虹吸式烘筒則是利用虹吸作用排水。虹吸管是一根一端彎曲的黃銅管。開車時,烘筒內存積的冷凝水由蒸汽壓入虹吸管,隨后,依靠虹吸作用和蒸汽壓力,就可不斷把冷凝水排出烘筒外。顯然,虹吸管彎曲端與烘筒內壁的間隙越小,運轉中筒內殘留的冷凝水電就越少,烘燥效率電就越高。但是,由于虹吸管另一端固定在進氣羔端,形成較長的懸臂,剛性較差,為了防止擦傷筒壁,其彎曲端與烘筒內壁應保持一定間隙,虹吸管與烘筒內壁的距離一般應控制在5~8mm。
圖5—9是虹吸式不銹鋼烘筒的結構圖。它的特點是輕巧,傳動功率小,耐腐蝕,能承受較大壓力,易于清潔。但是,由于不銹鋼的導熱系數比紫銅小,因此,烘燥效率較低。在相同的烘燥條件下,不銹鋼烘筒應比紫銅烘筒的車速降低10%左右,以保證烘燥效果。
2.烘筒軸承及密割部件
烘筒軸承的作用除支承烘筒外,還須對引入烘筒內的蒸汽或排出烘筒外的冷凝水起到密封作用。目前廣泛采用的有填料密割型、平面密割型和球面密割型等三種形式。
(1)填料密封型烘筒軸承:如圖5—10所示。蒸汽經軸承座的進汽孔,直接進入烘筒軸頭內孔。調節壓緊螺釘,通過壓羔壓緊螺旋形石棉橡膠填料,形成徑向收縮,井與軸頭形成轉動的圓柱形密割。這種密割對烘筒軸頭的回轉阻力較大,易磨損,增加了傳動功率的消耗。但由于它結構簡單,加工、保養及維修都比較方便,安裝要求電不高,因此,雖然比較陳舊,目前仍在使用。
(2)平面密割型烘筒軸承:圖5—11所示為采用固體潤滑材料的端面密割,其主要特點是將烘筒軸頭的支承由前面的滑動軸承改為滾動軸承,減小了摩擦,提高了傳動效率。轉動密封采用塑料石墨壓鑄件的端面密割形式。采用虹吸管排除冷凝水。
蒸汽從蒸汽羔經彈簧壓羔進入烘筒軸頭內孔。轉動密割主要是在塑料石墨壓鑄件與密封環兩端面之間形成,用彈簧把它們壓緊密割。圓形橡膠密割圈使鑄塑件與進汽頭殼體密割,并使它不隨軸頭轉動:另一圓柱形密割圈則使密割環與軸頭密封,井使它隨軸頭轉動。轉動密割環則是用于防止滾動軸承的潤滑油脂溢漏的。
圖5—12所示為另一種結構的平面密割型烘筒軸承。它的密封主要是依靠彈簧和壓圈,壓緊平面密割環,使它緊貼軸頭端面而形成密割。環形密割圈的作用是防止蒸汽從蒸汽導管的外圓漏出。這種平面密割結構的密封性能較好,使用壽命長,轉動功率消耗少,烘筒頸不易被磨損。目前水斗式烘筒普遍采用這種密割形式。
(3)球面密割型烘筒軸承:如圖5—13所示,安裝在烘筒滾動軸承的外部,密封管與烘筒軸頭由螺紋緊密連接。蒸汽從進汽羔經密封管進入烘筒軸頭內孔而入烘筒,其轉動密割是由固定球面密割環與密割環、密封管之間的球面摩擦來實現的。彈簧壓緊兩摩擦球面而不致漏汽。冷凝水由虹吸管經出水彎頭排出。
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