一种薄型纺丝计量泵的制作方法

本发明属于纺丝机械设备技术领域，具体涉及一种具有单层齿轮板结构的纺丝计量泵。

背景技术：

纺丝机是指通过纺丝技术，将聚合物溶液或聚合物熔体加工形成丝状物的机械设备，纺丝过程中，聚合物溶液或聚合物熔体首先经过计量泵，经过滤器过滤后送入喷丝板，然后从喷丝板上的喷丝孔中喷出细丝状流体，对细丝状流体进行凝固浴，流体即凝固为固体丝状物，再经过清洗或拉伸后进行收盘，即完成整个纺丝过程。

在纺丝过程中，计量泵控制聚合物溶液或聚合物熔体进入喷丝板中喷丝孔的流量和进入速度等，可对纺丝速度、喷出丝状物的喷出速度等进行控制；能够确保丝状物的尺寸均匀性，并提高纺丝过程的自动化程度。

现有技术中，纺丝计量泵通常为多层结构，多层结构之间配合工作，实现计量过程，而多层结构的计量泵厚度较大，重量大，且安装、维修和拆卸过程不便；同时多层结构的计量泵加工难度大、材料耗费多，因此生产加工成本高。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种薄型纺丝计量泵，以解决背景技术中提到的技术问题。

为了实现上述目的，本发明公开了一种薄型纺丝计量泵，所述薄型纺丝计量泵中，包括1个进料口和n个物料输出孔，所述n>1且n为整数；所述薄型纺丝计量泵自下而上依次包括泵板、齿轮板和盖板，以及贯穿盖板和齿轮板的主动轴；

在泵板下表面的中心位置处设有进料口，进料口为一凹槽，进料口的凹槽中设有n个物料进入孔，n个物料进入孔自泵板下表面贯穿至泵板的上表面，且在泵板上表面均匀分布；泵板上表面上，在每个物料进入孔相邻的位置处均设有一个物料输出孔，每个物料输出孔自泵板上表面贯穿至泵板的下表面，且在泵板下表面均匀分布；

齿轮板上设有n+1个齿轮放置孔，齿轮放置孔为通孔，其中1个齿轮放置孔位于齿轮板中心位置处，其余n个齿轮放置孔围绕齿轮板中心位置处均匀布置，在每个齿轮放置孔中均放置齿轮，位于齿轮板中心位置处的齿轮为中心齿轮，主动轴插入中心齿轮齿轮轴轴孔中；其余n个齿轮放置孔中放置的齿轮为行星齿轮，n+1个齿轮放置孔中放置的n+1个齿轮组成行星齿轮系，行星齿轮系中，每两个齿轮相啮合位置处的左右两侧分别与泵板上表面的一个物料进入孔和一个物料输出孔相连通；

主动轴与电机相连，电机的转动依次带动主动轴和中心齿轮的转动，中心齿轮与行星齿轮相互啮合转动，利用行星齿轮系的啮合转动控制来自物料进入物料输出口的流量和流入速度等，即实现对聚合物溶液或聚合物熔体的计量过程。

泵板上表面中心位置处设有泵板主动轴放置孔，泵板齿轮轴放置孔为盲孔；盖板中心位置处设有盖板主动轴插入通孔；

在泵板、齿轮板和盖板上相对应的位置处，均设有安装孔。

进一步地，所述物料进入孔和物料输出孔均为斜孔，并且斜孔的结构相同。

更进一步地，所述n＝12。

更进一步地，所述进料口为半球形凹槽结构，在半球形凹槽结构内部，设有12个物料进入孔，12个物料进入孔沿着半球形凹槽结构的内壁呈两层分布，靠近半球形凹槽结构顶部的一层记为内层，另一层记为外层，每层均匀分布有6个物料进入孔；12个物料进入孔围绕泵板上表面的中心以两个同心圆结构均匀分布在泵板的上表面，每个同心圆结构上分布有6个物料进入孔，半径较小的同心圆结构上分布的6个物料进入孔分别与进料口中内层上的6个物料进入孔相连通，半径较大的同心圆结构上分布的6个物料进入孔分别与进料口外层上的6个物料进入孔相连通。

更进一步地，在泵板的下表面，12个物料输出孔围绕泵板下表面的中心以两个同心圆结构均匀分布在泵板的下表面，每个同心圆结构上分布有6个物料输出孔，半径较小的同心圆结构上分布的6个物料输出孔分别与泵板上表面上半径较小的同心圆结构上分布的6个物料输出孔相连通，半径较大的同心圆结构上分布的6个物料输出孔分别与泵板上表面上半径较大的同心圆结构上分布的6个物料输出孔相连通。

更进一步地，所述齿轮板上，12个行星齿轮围绕中心齿轮设置有两圈，分别为与内圈行星齿轮和外圈行星齿轮，内圈行星齿轮与中心齿轮啮合，外圈行星齿轮与内圈行星齿轮啮合，内圈行星齿轮和外圈行星齿轮中齿轮的数量均分别为6个。

更进一步地，在盖板上设有多个盖板第一安装通孔和多个盖板第二安装通孔，盖板第一安装通孔和盖板第二安装通孔围绕盖板主动轴放置孔的中心以两个同心圆结构均匀分布，盖板第一安装通孔的同心圆结构半径小于盖板第二安装通孔的同心圆结构半径。

更进一步地，在齿轮板和泵板上，与盖板第一安装通孔和盖板第二安装通孔相对应的位置处，也各自设有相同数量的齿轮板第一安装通孔和齿轮板第二安装通孔，以及泵板第一安装通孔和泵板第二安装孔。

更进一步地，所述盖板第一安装通孔和盖板第二安装通孔的数量均为6个。

更进一步地，所述泵板第二安装孔为盲孔。

本发明的薄型纺丝计量泵在安装时，按照如下顺序进行：(1)按照自下而上的顺序放置好泵板、齿轮板，在齿轮板中齿轮放置孔中相应位置处各自放置好齿轮；(2)将主动轴插入齿轮板中心齿轮齿轮轴轴孔中；(3)在齿轮板上方放置盖板，主动轴穿过齿轮板的主动轴插入通孔，主动轴的底部落入泵板上表面的主动轴插入通孔中，主动轴的顶部穿出盖板主动轴插入通孔中，并伸出至盖板外部；(4)紧固螺钉分别自盖板上方，依次穿过盖板第二安装孔、齿轮板第二安装孔和泵板第二安装孔，并拧紧。即将薄型纺丝计量泵组装完毕。

薄型纺丝计量泵在使用时，通过盖板第一安装孔、齿轮板第一安装孔和泵板第一安装孔将薄型纺丝计量泵固定装在纺丝设备上，即可配套纺丝机使用。

与现有产品相比，本发明的薄型纺丝计量泵具有如下优点：

(1)本发明的薄型纺丝计量泵中泵板和齿轮板均为单层结构，大大降低了计量泵的厚度，节约了原材料，降低了材料成本；

(2)本发明的薄型纺丝计量泵加工工艺简单，便于操作；

(3)本发明的薄型纺丝计量泵通过行星齿轮系的转动，可实现聚合物溶液或聚合物熔体的精确计量控制，控制过程更精确；

(4)本发明的薄型纺丝计量泵可根据具体应用场景改变物料进入孔和物料输出孔的数量，并可灵活调整产品的尺寸和结构，因此应用范围更广。

附图说明

图1：实施例1中薄型纺丝计量泵组装后的结构示意图。

图2：实施例1中泵板下表面的结构示意图。

图3实施例1中进料口的立体结构示意图。

图4：实施例1中物料进入孔的斜孔结构示意图。

图5：实施例1中泵板上表面的结构示意图。

图6：实施例1中齿轮板放置在泵板上方后的结构示意图。

图7：图6中区域a的局部放大图。

图8：实施例1中盖板的结构示意图。

附图标记说明：1-泵板；2-齿轮板；3-盖板；4-主动轴；5-紧固螺钉；11-进料口；111-物料进入孔；1111-内层；1112-外层；112-物料输出孔；21-中心齿轮；22-行星齿轮；23-中心齿轮齿轮轴轴孔；31-盖板主动轴插入通孔；32-盖板第一安装通孔；33-盖板第二安装通孔；24-齿轮板第一安装通孔；25-齿轮板第二安装通孔；12-泵板主动轴放置孔；13-泵板第一安装通孔；14-泵板第二安装孔。

具体实施方式

下面通过具体实施例进行详细阐述，说明本发明的技术方案。

实施例1

如图1-8给出了薄型纺丝计量泵的整体及局部结构示意图。

该实施例1中，薄型纺丝计量泵为1进12出的结构，即该计量泵中包括1个聚合物溶液或聚合物熔体的进料口、和12个聚合物溶液或聚合物熔体的出料口。

薄型纺丝计量泵自下而上依次包括泵板1、齿轮板2和盖板3，以及贯穿盖板3和齿轮板2的主动轴4，如图1所示，为泵板1、齿轮板2和盖板3组装后的结构示意图，泵板1、齿轮板2和盖板3之间为可拆卸连接，具体为通过紧固螺钉5连接在一起，主动轴4位于计量泵的中心位置处。泵板1、齿轮板2和盖板3均为圆柱体形结构，且三者的圆柱体形结构外径相同。

如图2所示，为泵板1下表面的结构示意图，在泵板1下表面的中心位置处设有1个进料口11，进料口11为半球形凹槽结构，在半球形凹槽结构内部，设有12个物料进入孔111，具体地，如图3所示，12个物料进入孔111沿着半球形凹槽结构的内壁呈两层分布，靠近半球形凹槽结构顶部的一层记为内层1111，另一层记为外层1112，每层均匀分布有6个物料进入孔，12个物料进入孔111均为斜孔，如图4所示，自泵板1的下表面贯穿至泵板1的上表面。

如图5所示，为泵板1上表面的结构示意图，12个物料进入孔111围绕泵板上表面的中心以两个同心圆结构均匀分布在泵板1的上表面，每个同心圆结构上分布有6个物料进入孔111，半径较小的同心圆结构上分布的6个物料进入孔111分别与泵板1下表面上进料口11的半球形凹槽结构内壁中的内层1111上分布的6个物料进入孔111相连通，半径较大的同心圆结构上分布的6个物料进入孔111分别与泵板1下表面上进料口的半球形凹槽结构内壁中的外层1112上分布的6个物料进入孔111相连通；在泵板1上表面，每一个物料进入孔111相邻的位置处均设有一个物料输出孔112，每个物料输出孔112也均为斜孔，斜孔结构与物料输入孔111的相同，自泵板1的上表面贯穿至泵板1的下表面，如图2所示，在泵板1的下表面上，12个物料输出孔112围绕泵板1下表面的中心以两个同心圆结构均匀分布在泵板1的下表面，每个同心圆结构上分布有6个物料输出孔112，半径较小的同心圆结构上分布的6个物料输出孔112分别与泵板1上表面上半径较小的同心圆结构上分布的6个物料输出孔112相连通，同样地，半径较大的同心圆结构上分布的6个物料输出孔112分别与泵板1上表面上半径较大的同心圆结构上分布的6个物料输出孔112相连通。

如图6和7所示，齿轮板2位于泵板1上表面上部，在齿轮板2上设有多个齿轮放置孔，齿轮放置孔中放置有齿轮，多个齿轮组成行星齿轮系，中心齿轮21位于齿轮板的圆心位置处，围绕中心齿轮设有两圈行星齿轮22，分别为与内圈行星齿轮和外圈行星齿轮，内圈行星齿轮与中心齿轮啮合，外圈行星齿轮与内圈行星齿轮啮合，内圈行星齿轮和外圈行星齿轮中齿轮的数量均分别为6个，每个行星齿轮22的大小相同，行星齿轮系中，每两个齿轮相啮合位置处的左右两侧分别与泵板1上表面的一个物料进入孔111和一个物料输出孔112相连通。

盖板3的上表面和下表面结构相同，如图8所示，在盖板3上中心位置处开设有盖板主动轴插入通孔31，以盖板3的圆心为中心，围绕盖板主动轴插入通孔31设有盖板第一安装通孔32和盖板第二安装通孔33，盖板第一安装通孔32和盖板第二安装通孔33围绕盖板主动轴放置孔31的中心以两个同心圆结构均匀分布，盖板第一安装通孔32的同心圆结构半径小于盖板第二安装通孔33的同心圆结构半径。盖板第一安装通孔32和盖板第二安装通孔33的数量均为6个。

在齿轮板3上，与盖板第一安装通孔32和盖板第二安装通孔33相对应的位置处，也各自设有相同数量的齿轮板第一安装通孔24和齿轮板第二安装通孔25；在泵板1上，与盖板第一安装通孔32相对应的位置处，设有相同数量的泵板第一安装通孔13，在泵板1上表面与盖板第二安装通孔33相对应的位置处，设有相同数量的泵板第二安装孔14，泵板第二安装孔14为盲孔，泵板第二安装孔14的深度小于泵板1的厚度。

泵板1上表面中心位置处设有泵板主动轴放置孔12，泵板齿轮轴放置孔12为盲孔。

该薄型纺丝计量泵在安装时，按照如下顺序进行：(1)按照自下而上的顺序放置好泵板1、齿轮板2，在齿轮板2中齿轮放置孔中相应位置处各自放置好齿轮；(2)将主动轴插入齿轮板中心齿轮齿轮轴轴孔23中；(3)在齿轮板2上方放置盖板3，主动轴4穿过齿轮板2的主动轴插入通孔，主动轴4的底部落入泵板1上表面的主动轴插入通孔13中，主动轴4的顶部穿出盖板主动轴插入通孔13中，并伸出至盖板3外部；(4)6个紧固螺钉5分别自盖板3上方，依次穿过盖板第二安装孔33、齿轮板第二安装孔25和泵板第二安装孔14，并拧紧。即将薄型纺丝计量泵组装完毕，薄型纺丝计量泵在使用时，通过盖板第一安装孔32、齿轮板第一安装孔24和泵板第一安装孔13将薄型纺丝计量泵固定装在纺丝设备上，即可使用。

该薄型纺丝计量泵在工作时，工作原理如下：

主动轴4与电机相连，电机的旋转带动主动轴4转动，主动轴4驱动中心齿轮21转动，进而带动与中心齿轮21相啮合的内圈行星齿轮转动，然后带动外圈行星齿轮转动；泵板1下表面的进料口中送入物料，物料经分配进入12个物料进入孔111中，沿物料进入孔111的斜孔流入泵板1上表面，行星齿轮22的啮合转动带动物料进入孔111中的物料流入相邻的物料输出孔112中，再沿物料输出孔112的斜孔流入泵板1下表面，行星齿轮系中每个齿轮的齿高、齿厚和齿轮转速等均经过精密设计，可对流入每个物料输出孔112中的物料量进行精密调节，即实现计量的目的。泵板1下表面的每一个物料输出孔112均与一个喷丝板相连接，即对喷丝过程进行计量控制。

在其他实施例中，薄型纺丝计量泵可设计为1进n出的结构，n为整数，n>1，且n≠12，围绕中心齿轮外的行星齿轮的圈数、以及每圈行星齿轮中齿轮的数量等可根据n的数量进行调整，即可根据实际的纺丝需要对计量泵的结构进行调整。因此该薄型纺丝计量泵的结构更加灵活，可满足不同纺丝机的使用需求。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的设计构思之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。