纺丝计量泵工作原理，这篇告诉你！

纺丝计量泵是化纤生产过程中关键的精密计量设备，主要用于将纺丝熔体（如涤纶、锦纶、丙纶等聚合物熔体）均匀、稳定地输送到纺丝组件（如喷丝板），确保纺丝过程的连续性和纤维质量的一致性。以下是其工作原理的详细解析：

一、核心结构与组件

纺丝计量泵通常为齿轮泵（或螺杆泵）结构，主要由以下部分组成：

泵体：容纳齿轮 / 螺杆的壳体，内部加工精度极高，确保熔体流动顺畅且无泄漏。

主动齿轮 / 螺杆：由电机通过减速器驱动，提供动力。

从动齿轮 / 螺杆：与主动齿轮啮合，随主动齿轮转动而被动旋转。

进出口通道：与纺丝熔体的供料系统（如螺杆挤出机）和纺丝组件相连。

二、工作原理分步解析

1. 熔体吸入阶段

当主动齿轮逆时针转动、从动齿轮顺时针转动时，两齿轮的齿间空间在进口处逐渐增大，形成局部真空。

来自螺杆挤出机的纺丝熔体在压差作用下被吸入泵体，填充到齿间空隙中。

2. 熔体输送阶段

齿轮转动时，齿间的熔体被强制沿泵体内壁推送至出口方向。

由于齿轮啮合间隙极小（微米级），熔体在输送过程中几乎不会倒流，确保计量精度。

3. 熔体计量与排出阶段

齿轮每转一圈，排出的熔体体积由齿轮的齿形、模数和转速决定。通过精确控制齿轮转速（如变频电机调节），可精准控制熔体流量（计量精度通常达 ±1%）。

熔体在出口处被挤压进入纺丝组件，经喷丝板微孔喷出形成细流，再经冷却固化成纤维。

三、关键技术要点

高精度计量

齿轮加工精度（如齿面粗糙度、啮合间隙）直接影响流量稳定性，需通过研磨、抛光等工艺保证。

转速与流量呈线性关系，生产中通过调节电机频率实现流量微调。

耐高温与耐磨

纺丝熔体温度通常在 200~350℃（如涤纶熔体约 280℃），泵体材料需选用耐高温合金（如不锈钢、哈氏合金）。

熔体中的聚合物颗粒或添加剂可能磨损齿轮，需通过表面硬化处理（如氮化、镀层）提高耐磨性。

压力稳定控制

泵出口压力需与纺丝组件阻力匹配，过高压力可能导致熔体降解，过低则会造成纤维断裂。通过背压阀或控制系统维持压力稳定。

四、应用场景与类型

应用领域：广泛用于聚酯（PET）、聚酰胺（PA）、聚丙烯（PP）等化纤纺丝生产线，尤其在长丝（如 POY、FDY）和短纤维生产中不可或缺。

类型差异：

齿轮泵：适合高粘度熔体，计量精度高，应用最普遍。

螺杆泵：适合低粘度或含填料的熔体，输送更平稳但结构复杂。

五、与纺丝质量的关联

流量不均：可能导致纤维粗细不匀（如毛丝、断头），影响成品等级。

压力波动：会造成喷丝孔出丝不稳定，甚至堵塞喷丝板。

温度控制：泵体通常配备恒温夹套，通过导热油循环维持熔体温度均匀，避免局部过热降解。

总结

纺丝计量泵通过齿轮 / 螺杆的精确转动，将聚合物熔体转化为稳定可控的流体，是化纤生产从 “熔体” 到 “纤维” 的关键桥梁。其核心价值在于高精度计量、耐高温稳定运行和长期可靠性，直接决定了纤维产品的均匀性、强度等关键性能。