一种碳纤维丝束的多功能加工设备制造技术

本发明专利技术公开了一种碳纤维丝束的多功能加工设备，包含处理室、预热气交换组件、螺旋组件、清洁组件、涂覆组件、干燥组件、上料组件和收料组件；所述上料组件设置于处理室的一侧，所述上料组件用于放置原丝卷盘并持续放出原丝，所述上料组件包括有卡件和放卷辊，所述卡件设置于放卷辊的内侧，所述卡件用于自动限制原丝卷盘在放卷辊上的位置；所述螺旋组件用于拉取原丝并配合收料组件进行传输原丝，所述螺旋组件包括有螺旋筒，所述螺旋筒的外侧开设有螺旋凹槽，所述螺旋筒通过转动将缠绕在螺旋凹槽内的原丝进行传输，所述螺旋筒按工序先后依次穿过处理室、清洁组件、涂覆组件和干燥组件，本发明专利技术，便捷高效地实现了高效率生产功能。便捷高效地实现了高效率生产功能。

【技术实现步骤摘要】
一种碳纤维丝束的多功能加工设备


[0001]本专利技术涉及碳纤维生产
，名称是一种碳纤维丝束的多功能加工设备。

技术介绍

[0002]碳纤维及其复合材料具有高强度、高模量、耐高温、抗蠕变、耐腐蚀、耐疲劳性、导电性好、导热性好、热膨胀系数小和密度小等一系列优点。因此，碳纤维被广泛应用于航空航天、国防军事、化工机械、高速轨道交通、电力设施、体育用品及医学等领域，碳纤维生产过程中，主要以PAN原丝为主要材料，经过预氧化、碳化、石墨化、表面处理和卷曲等一些加工工序制得。
[0003]在专利申请号为202020757810.2中公开了“一种便于输送的碳纤维生产设备”，包括支撑柱、传送系统和反应室，所述支撑柱的上方焊接有安装系统，所述安装系统的上方通过支撑架安装有传送系统，所述安装系统的内部安装有第一安装板和第二安装板，且第一安装板位于第二安装板的一侧，所述第一安装板的上方安装有反应室，且安装在第一安装板上方的传送辊位于反应室的内部，所述第二安装板的上方安装有干燥装置和电机，且电机位于干燥装置的一侧，所述第二安装板的上方安装有上浆装置，且上浆装置位于电机的一侧，所述第二安装板的上方安装有处理箱，且处理箱位于上浆装置的一侧，所述第二安装板的底部焊接有浆液箱和水泵，且水泵位于浆液箱的一侧，所述第一安装板的底部焊接安装有蓄电池。实现了对原丝进行输送并加工，最终得到碳纤维的功能，但是其中还存在以下几点问题：
[0004]1、通过利用束丝辊和卷丝辊等传送组件对原丝和碳纤维丝进行运输，只能进行单根依次运输，速度慢，导致生产效率低，且运输时，需对其进行张紧，靠摩擦力进行运输，导致运输不稳定。
[0005]2、进行预氧化、碳化和石墨化处理时，只以单根原丝进入反应室，会造成较大热能的浪费，原丝处理效果差且加工效率慢，且之后对碳纤维丝进行表面处理时，同样导致运输效率较慢。
[0006]3、由于碳纤维丝较为纤细，表面积较小，因此在对其表面处理时，选择喷头喷涂的方式，无法均匀喷涂到碳纤维丝上，导致表面处理不均匀。
[0007]4、由于反应室内进行预氧化、碳化和石墨化处理时，会产生较多有害气体，还需要保证内部热量的保留，因此需要保证反应室的密封性。
[0008]5、需要对反应室进行换气时，换出的废气还存在较多热量被浪费，进入的新鲜空气则需要重新加热，降低加热效率。
[0009]故，有必要提供一种碳纤维丝束的多功能加工设备，可以达到高效率生产的作用。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的在于提供一种碳纤维丝束的多功能加工设备，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0011]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种碳纤维丝束的多功能加工设备，包含处理室、预热气交换组件、螺旋组件、清洁组件、涂覆组件、干燥组件、上料组件和收料组件；其中，
[0012]所述上料组件设置于处理室的一侧，所述上料组件用于放置原丝卷盘并持续放出原丝，所述上料组件包括有卡件和放卷辊，所述卡件设置于放卷辊的内侧，所述卡件用于自动限制原丝卷盘在放卷辊上的位置；
[0013]所述螺旋组件用于拉取原丝并配合收料组件进行传输原丝，所述螺旋组件包括有螺旋筒，所述螺旋筒的外侧开设有螺旋凹槽，所述螺旋筒通过转动将缠绕在螺旋凹槽内的原丝进行传输，所述螺旋筒按工序先后依次穿过处理室、清洁组件、涂覆组件和干燥组件；
[0014]所述收料组件用于对碳纤维丝进行收卷，所述收料组件通过电机驱动转动；
[0015]所述螺旋筒贯穿于处理室的两侧壁且与其转动连接，所述处理室用于对原丝依次进行预氧化、碳化和石墨化处理形成碳纤维丝；
[0016]所述预热气交换组件与处理室的内部相连接，所述预热气交换组件包括有排气扇叶、废气管和进气管，所述螺旋筒通过带传动和蜗轮蜗杆传动机构带动排气扇叶同时转动，所述排气扇叶将处理室内部的热废气送入废气管，所述进气管的直径小于废气管的直径，所述进气管设置于废气管的内侧，所述进气管用于吸入新鲜空气且与废气管内的热废气进行热交换，所述废气管的出口端与进气管的进口端交错设置；
[0017]所述清洁组件设置于处理室的相邻侧，所述清洁组件用于对螺旋凹槽内的碳纤维丝进行清洁；
[0018]所述涂覆组件包括有涂液组件和涂浆组件，所述涂液组件与涂浆组件结构相同且相邻设置，所述涂液组件设置于涂浆组件工序之前，所述涂液组件包括有若干组导线轮和涂覆槽，所述导线轮用于牵引碳纤维丝至涂覆槽中，所述涂覆槽下侧设置有自动补料机构，所述自动补料机构用于自动补充涂覆槽的液面高度；
[0019]所述干燥组件用于对碳纤维丝进行干燥，所述干燥组件包括有若干加热条，所述加热条设置于螺旋筒尾端的内侧，所述螺旋筒的尾端的外侧设置有风机。
[0020]在一个实施例中，所述螺旋筒的一端设置有电机一，所述电机一与螺旋筒之间通过传动轴相互连接，所述螺旋筒的头端和尾端均开设有环形槽，所述环形槽与螺旋凹槽相接通，所述头端的环形槽用于接取来自上料组件放出的原丝，所述尾端的环形槽用于放出碳纤维丝至收料组件收卷。
[0021]在一个实施例中，所述放卷辊的一端与处理室转动连接，所述原丝卷盘与放卷辊间隙配合，所述放卷辊的长度大于原丝卷盘的厚度，所述放卷辊远离处理室的一端内侧开设有卡槽，所述卡件设置有两组，所述卡件设置于卡槽的内侧两端且与其铰链连接，所述两组卡件的中侧通过弹簧弧形片相连接，所述弹簧弧形片的弧形内侧设置有伸缩短杆，所述伸缩短杆与放卷辊相连接且同轴设置，所述弹簧弧形片的弧形外侧设置有拉杆，所述拉杆与放卷辊同轴设置，所述拉杆的外侧固定连接有拉件。
[0022]在一个实施例中，所述处理室的内侧上端设置有三组加热装置，所述三组加热装置按工序先后依次设置为预氧化加热器、碳化加热器和石墨化加热器，所述加热装置之间通过隔热板相互隔离，所述隔热板固定在处理室的顶部，所述隔热板的下端与螺旋筒间隙配合，所述螺旋筒的材质设置为金属钨。
[0023]在一个实施例中，所述处理室的内侧下端设置有风筒，所述废气管与处理室下侧相接通，所述风筒用于将热废气导入废气管内，所述风筒的内侧设置有支撑架，所述支撑架的中侧转动连接有转轴，所述转轴的一端固定连接有蜗轮，所述转轴的另一端与排气扇叶固定连接，所述蜗轮的下侧啮合连接有蜗杆，所述蜗杆的一侧固定连接有长杆，所述长杆贯穿于风筒且与其转动连接，所述长杆贯穿于处理室且与其转动连接，所述长杆的外侧固定连接有带轮一，所述处理室的一侧转动连接有带轮二，所述带轮二通过传动轴带动转动，所述带轮一与带轮二之间带传动连接。
[0024]在一个实施例中，所述废气管垂直设置于处理室的侧面，所述废气管的出气端设置有废气收集室，所述处理室的上端与进气管相接通，所述进气管的一侧设置有抽气泵，所述进气管从废气管的上端贯穿进入且与其密封连接，所述进气管与废气管同轴设置，所述进气管从废气管的下端贯穿出去且与其密封连接。
[0025]在一个实施例中，所述清洁组件包括有清洁室，所述螺旋筒贯穿于清洁室的两侧壁且本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳纤维丝束的多功能加工设备，包含处理室(1)、预热气交换组件(2)、螺旋组件(3)、清洁组件(4)、涂覆组件(5)、干燥组件(6)、上料组件(7)和收料组件；其中，所述上料组件(7)设置于处理室(1)的一侧，所述上料组件(7)用于放置原丝卷盘并持续放出原丝，所述上料组件(7)包括有卡件(701)和放卷辊(702)，所述卡件(701)设置于放卷辊(702)的内侧，所述卡件(701)用于自动限制原丝卷盘在放卷辊(702)上的位置；所述螺旋组件(3)用于拉取原丝并配合收料组件进行传输原丝，所述螺旋组件(3)包括有螺旋筒(301)，所述螺旋筒(301)的外侧开设有螺旋凹槽(302)，所述螺旋筒(301)通过转动将缠绕在螺旋凹槽(302)内的原丝进行传输，所述螺旋筒(301)按工序先后依次穿过处理室(1)、清洁组件(4)、涂覆组件(5)和干燥组件(6)；所述收料组件用于对碳纤维丝进行收卷，所述收料组件通过电机驱动转动；所述螺旋筒(301)贯穿于处理室(1)的两侧壁且与其转动连接，所述处理室(1)用于对原丝依次进行预氧化、碳化和石墨化处理形成碳纤维丝；所述预热气交换组件(2)与处理室(1)的内部相连接，所述预热气交换组件(2)包括有排气扇叶(201)、废气管(202)和进气管(203)，所述螺旋筒(301)通过带传动和蜗轮蜗杆传动机构带动排气扇叶(201)同时转动，所述排气扇叶(201)将处理室(1)内部的热废气送入废气管(202)，所述进气管(203)的直径小于废气管(202)的直径，所述进气管(203)设置于废气管(202)的内侧，所述进气管(203)用于吸入新鲜空气且与废气管(202)内的热废气进行热交换，所述废气管(202)的出口端与进气管(203)的进口端交错设置；所述清洁组件(4)设置于处理室(1)的相邻侧，所述清洁组件(4)用于对螺旋凹槽(302)内的碳纤维丝进行清洁；所述涂覆组件(5)包括有涂液组件(501)和涂浆组件(502)，所述涂液组件(501)与涂浆组件(502)结构相同且相邻设置，所述涂液组件(501)设置于涂浆组件(502)工序之前，所述涂液组件(501)包括有若干组导线轮(504)和涂覆槽(505)，所述导线轮(504)用于牵引碳纤维丝至涂覆槽(505)中，所述涂覆槽(505)下侧设置有自动补料机构，所述自动补料机构用于自动补充涂覆槽(505)的液面高度；所述干燥组件(6)用于对碳纤维丝进行干燥，所述干燥组件(6)包括有若干加热条(601)，所述加热条(601)设置于螺旋筒(301)尾端的内侧，所述螺旋筒(301)的尾端的外侧设置有风机(602)。2.根据权利要求1所述的一种碳纤维丝束的多功能加工设备，其特征在于：所述螺旋筒(301)的一端设置有电机一(303)，所述电机一(303)与螺旋筒(301)之间通过传动轴相互连接，所述螺旋筒(301)的头端和尾端均开设有环形槽(304)，所述环形槽(304)与螺旋凹槽(302)相接通，所述头端的环形槽(304)用于接取来自上料组件(7)放出的原丝，所述尾端的环形槽(304)用于放出碳纤维丝至收料组件收卷。3.根据权利要求1所述的一种碳纤维丝束的多功能加工设备，其特征在于：所述放卷辊(702)的一端与处理室(1)转动连接，所述原丝卷盘与放卷辊(702)间隙配合，所述放卷辊(702)的长度大于原丝卷盘的厚度，所述放卷辊(702)远离处理室(1)的一端内侧开设有卡槽，所述卡件(701)设置有两组，所述卡件(701)设置于卡槽的内侧两端且与其铰链连接，所述两组卡件(701)的中侧通过弹簧弧形片(703)相连接，所述弹簧弧形片(703)的弧形内侧设置有伸缩短杆，所述伸缩短杆与放卷辊(702)相连接且同轴设置，所述弹簧弧形片(703)
的弧形外侧设置有拉杆(704)，所述拉杆(704)与放卷辊(702)同轴设置，所述拉杆(704)的外侧固定连接有拉件(705)。4.根据权利要求1所述的一种碳纤维丝束的多功能加工设备，其特征在于：所述处理室(1)的内侧上端设置有三组加热装置(102)，所述三组加热装置(102)按工序先后依次设置为预氧化加热器、碳化加热器和石墨化加热器，所述加热装置(102)之间通过隔热板(101)相互隔离，所述隔热板(101)固定在处理室(1)的顶部，所述隔热板(101)的下端与螺旋筒(301)间隙配合，所述螺旋筒(301)的材质设置为金属钨。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：刘黎明，
申请(专利权)人：丹阳海泰新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：