一种碳纤维收丝机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种碳纤维收丝机，包括收丝展平装置，其包括自上而下沿竖直方向延伸设置的基座，在所述基座上自上而下间隔设置有中心轴线分别位于不同水平面内的限位辊、转向辊和展平辊，所述限位辊同时垂直于基座和展平辊，所述转向辊包括自上向下依次设置的第一转向辊和第二转向辊，所述第一转向辊和第二转向辊一端与基座左侧连接，另一端向基座右侧倾斜延伸，且与基座右侧之间的夹角依次减小，所述左、右侧可以互换，在收卷阶段，碳纤维丝束会在拧转之下聚拢，所述转向辊在限位辊和展平辊之间倾斜角度递增，相邻的两个转向辊之间的拧转角度较小，使碳纤维丝束避免打褶和加捻。使碳纤维丝束避免打褶和加捻。使碳纤维丝束避免打褶和加捻。

【技术实现步骤摘要】
一种碳纤维收丝机


[0001]本技术属于碳纤维生产设备领域，具体地说，涉及一种碳纤维收丝机。

技术介绍

[0002]碳纤维是含碳量高于92％的无机高分子纤维。其中含碳量高于99％的称石墨纤维。碳纤维的轴向强度和模量高，无蠕变，耐疲劳性好，比热及导电性介于非金属和金属之间，热膨胀系数小，耐腐蚀性好，纤维的密度低。用碳纤维复合的工程材料优于金属材料，其抗拉强度高于钢材的3
‑
4倍，耐疲劳高2倍，重量比钢材轻3
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4倍，热膨胀小4
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5倍。石墨纤维可以做到零变异。碳纤维被广泛应用于航天航空、高速轨道交通、体育用品、化工机械、纺织机械等领域。
[0003]随着国内碳纤维技术水平的不断提升，以及下游复合材料领域的推动，国产碳纤维产品规格也发生了很大的变化，国产碳纤维研发初期产品都是以1K、3K、6K规格为主，且主要应用在特殊领域，而民用领域碳纤维大部分依赖于进口，近十年，在民用领域应用需求的推动下，各碳纤维厂家不仅升级了装置规模，从产品规格角度也陆续推出了12K、24K以及48K等规格产品。相比于以往研究人员和生产企业将各项性能指标的突破作为攻关重点，现阶段国产碳纤维的性能指标已经趋于稳定，如何能够在应用过程中更好地发挥出碳纤维作为增强材料的作用成了用户及生产企业共同关注的方向。
[0004]碳纤维产品的工艺性是指在下游用户使用过程中产品的易加工、易制作、能够更好地配合复合材料的工艺性能等，纤维丝束的展幅就是评判纤维工艺性好坏的指标之一，随着纤维丝束中单丝根数的不断增大，原来1K、3K时不曾考虑的丝束展幅问题，现在成了评判一家碳纤维生产企业生产水平的一个参照，除了用户的特殊要求以及加捻碳纤维之外，碳纤维产品最大程度的提高展幅并且展幅均匀是碳纤维生产人员需要攻关的目标
[0005]碳纤维收丝机是整个碳化生产的最后一个工序，是对丝束的展宽和最后产品的成型起关键作用的设备，碳纤维的展宽会影响其在下游产品中的应用，如制作预浸料，织布。
[0006]在碳纤维收丝过程中，碳丝由于翻折造成丝束有捻以及展平效果不好，不仅给岗位工增加了工作量，还严重影响成品丝的收丝质量，影响成品丝的使用效果。使丝束达不到展平的效果，丝束从放丝至收丝的丝束宽比减少，不能满足成品丝束的外观要求，也因其打折，拧劲的现象为不稳定状态，成卷丝不能保证自上丝前到下丝后丝束的宽度，时宽时窄，在后序深加工过程中影响展纱效果，影响深加工产品质量。
[0007]申请号为CN201720742189.0的中国专利公开了一种碳纤维收丝机导丝装置，该技术在收丝机收卷阶段的限位辊和展平辊之间设置了一个转向辊，用以防止碳纤维丝束在限位辊和展平辊之间的拧转过大产生打褶和加捻。
[0008]但是在实际使用中，此种方式并不能起到预期的展平效果，依然有较多的打褶和加捻情况出现。
[0009]申请号为CN201810970571.6的中国专利公开了一种用于改善碳纤维丝束展幅的收丝机改进型兔子头装置，该专利技术专利在收丝机收卷阶段的限位辊和展平辊之间设置了两
根平行的转向辊，通过两个转向辊组合作用的压力来展平碳纤维丝束。
[0010]两个转向辊组合作用的压力确实可以起到一定的展平作用，但是也会给碳纤维丝束带来较大的挤压力，损伤碳纤维，对碳纤维的最终品质产生影响。
[0011]有鉴于此特提出本技术。

技术实现思路

[0012]本技术目的在于提出一种碳纤维收丝机，目的在于实现碳纤维丝束收卷阶段的展平和解捻。
[0013]为解决上述技术问题，本技术采用技术方案的基本构思是：
[0014]一种碳纤维收丝机，包括收丝展平装置，其包括自上而下沿竖直方向延伸设置的基座，在所述基座上自上而下间隔设置有中心轴线分别位于不同水平面内的限位辊、转向辊和展平辊，所述限位辊同时垂直于基座和展平辊，
[0015]所述转向辊包括自上向下依次设置的第一转向辊和第二转向辊，所述第一转向辊和第二转向辊一端与基座左侧连接，另一端向基座右侧倾斜延伸，且与基座右侧之间的夹角依次减小。
[0016]进一步地，所述第一转向辊与基座相背的一侧称为第一切面，所述第二转向辊与基座相对的一侧称为第二切面，所述第一切面位于第二切面的左侧。
[0017]进一步地，所述收丝展平装置还包括转向辊座，其包括与基座连接的固定端和与固定端左侧相连的连接端，所述固定端和连接端之间具有弯折夹角；
[0018]所述收丝展平装置包括用于固定第一转向辊的第一转向辊座和用于固定第二转向辊的第二转向辊座，所述第一转向辊座的弯折夹角大于第二转向辊座的弯折夹角。
[0019]进一步地，所述基座上设置有用于安装限位辊和转向辊座的条形安装孔，所述条形安装孔沿水平方向延伸设置。
[0020]进一步地，还包括收丝解捻装置，其包括沿竖直方向自上而下依次间隔设置的第一输送轮、解捻辊和第二输送轮，所述第一输送轮和第二输送轮的中心轴线分别位于不同的水平面内，且第一输送轮、解捻辊和第二输送轮的中心轴线两两均不平行。
[0021]进一步地，所述解捻辊中心轴线、第二输送轮中心轴线相对于第一输送轮中心轴线的拧转角度依次增大。
[0022]进一步地，包括两个中心轴线相互平行设置的所述解捻辊。
[0023]进一步地，所述收丝解捻装置还包括解捻辊座，所述解捻辊可移动的设置在解捻辊座上，且可在解捻辊座上沿水平方向移动。
[0024]进一步地，所述解捻辊座包括与碳纤维收丝机本体连接的座板和与解捻辊连接的辊板，所述座板与辊板固定连接，所述辊板上设置有沿水平方向延伸的条形解捻孔，所述解捻辊安装在条形解捻孔上且可沿条形解捻孔延伸方向移动。
[0025]进一步地，所述解捻辊包括靠近第一输送轮的第一解捻辊和远离第一输送轮的第二解捻辊，所述第一解捻辊中心轴线相对第一输送轮中心轴线的拧转角度小于第二解捻辊。
[0026]采用上述技术方案后，本技术与现有技术相比具有以下有益效果。
[0027]1.在收卷阶段，限位辊和展平辊会将带状的碳纤维丝束拧转90
°
，碳纤维丝束会在
较大的拧转角度之下聚拢，聚拢效果越明显，带状的碳纤维丝束横截面也越接近圆形。所以需要在限位辊和展平辊之间设置若干转向辊，所述转向辊在限位辊和展平辊之间倾斜角度递增，相邻的两个转向辊之间的拧转角度都远小于90
°
，削弱碳纤维丝束聚拢效果的同时，对碳纤维丝束进行多次展平，使碳纤维丝束避免打褶和加捻。
[0028]同时因为此过程中，各转向辊对碳纤维丝束均是单独作用，没有产生对碳纤维丝束的组合压力，避免了对碳纤维造成损伤，保证了产品质量。
[0029]2.转向辊对碳纤维丝束产生展平作用主要依靠转向辊对碳纤维丝束产生的压力实现，所以每一根转向辊都需要对碳纤维丝束产生压力。如果没有转向辊的存在，带状的碳纤维丝束在限位辊和展平辊之间将会成直线。转向辊相对于限位辊和展本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳纤维收丝机，包括收丝展平装置，其包括自上而下沿竖直方向延伸设置的基座(6)，在所述基座(6)上自上而下间隔设置有中心轴线分别位于不同水平面内的限位辊(1)、转向辊(2)和展平辊(3)，所述限位辊(1)同时垂直于基座(6)和展平辊(3)，其特征在于：所述转向辊(2)包括自上向下依次设置的第一转向辊(21)和第二转向辊(22)，所述第一转向辊(21)和第二转向辊(22)一端与基座(6)左侧连接，另一端向基座(6)右侧倾斜延伸，且与基座(6)右侧之间的夹角依次减小，所述左、右侧可以互换。2.根据权利要求1所述的一种碳纤维收丝机，其特征在于：所述第一转向辊(21)与基座(6)相背的一侧称为第一切面(23)，所述第二转向辊(22)与基座(6)相对的一侧称为第二切面(24)，所述第一切面(23)位于第二切面(24)的左侧。3.根据权利要求2所述的一种碳纤维收丝机，其特征在于：所述收丝展平装置还包括转向辊座(7)，其包括与基座(6)连接的固定端(71)和与固定端(71)左侧相连的连接端(72)，所述固定端(71)和连接端(72)之间具有弯折夹角；所述收丝展平装置包括用于固定第一转向辊(21)的第一转向辊座和用于固定第二转向辊(22)的第二转向辊座，所述第一转向辊座的弯折夹角大于第二转向辊座的弯折夹角。4.根据权利要求3所述的一种碳纤维收丝机，其特征在于：所述基座(6)上设置有用于安装限位辊(1)和转向辊座(7)的条形安装孔(61)，所述条形安装孔(61)沿水平方向延...

【专利技术属性】
技术研发人员：王奕，陈晓明，王成伟，王泽，孙小君，唐晓光，鲁明，
申请(专利权)人：吉林国兴碳纤维有限公司，
类型：新型
国别省市：