專利名稱：一種用于碳纖維生產(chǎn)的上油裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及碳纖維生產(chǎn)中的機(jī)械設(shè)備領(lǐng)域，尤其是涉及一種用于碳纖維生產(chǎn) 的上油裝置。
背景技術(shù)：
連續(xù)化生產(chǎn)的碳纖維生產(chǎn)工藝中，上油與上漿是其中的重要過(guò)程。首先，用于生產(chǎn)碳纖維的原絲，在連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程中，必須進(jìn)行表面上油，使纖維集 束，順利通過(guò)后道工序，如干燥致密、蒸汽牽伸、收卷和退繞。其次，連續(xù)化生產(chǎn)的碳纖維在 收卷之前，必須進(jìn)行表面上漿，使纖維集束、利于收卷、并能夠順利通過(guò)下道工序，如退繞和 整經(jīng)。從工藝原理與工藝裝置來(lái)看，碳纖維原絲表面的上油過(guò)程與碳纖維表面的上漿過(guò)程 是一致的，以下統(tǒng)稱為纖維生產(chǎn)中的上油過(guò)程。目前，碳纖維生產(chǎn)工藝中應(yīng)用的上油方式主要是浸泡式上油、油輪式上油和油嘴 式上油(或稱為計(jì)量式上油)。浸泡式上油是通過(guò)導(dǎo)輪的引導(dǎo)將碳纖維絲束引導(dǎo)進(jìn)入油槽并完全浸泡在油槽內(nèi) 的油中進(jìn)行上油。當(dāng)碳纖維絲束離開油槽時(shí)，碳纖維絲束的含油量最高，隨著碳纖維絲束 的行走，油會(huì)沿著碳纖維絲束流動(dòng)，甚至脫離碳纖維絲束，造成碳纖維絲束軸向含油量不均 勻。另外，浸泡式上油無(wú)法控制上油量。油嘴式上油是碳纖維絲束經(jīng)過(guò)油嘴，油嘴內(nèi)設(shè)有凹槽，凹槽中有若干個(gè)油孔，計(jì)量 泵將油通過(guò)油管打到油孔，當(dāng)碳纖維絲束經(jīng)過(guò)油嘴的凹槽時(shí)，通過(guò)油孔進(jìn)行表面上油。油嘴 式上油存在的缺點(diǎn)是油嘴是固定的，碳纖維絲束與其摩擦而產(chǎn)生毛絲；碳纖維絲束通過(guò) 油嘴凹槽時(shí)有收攏(抱合)趨向，影響了碳纖維絲束的平整性，不利于后續(xù)的加工工藝。油輪式上油是碳纖維絲束通過(guò)一個(gè)或兩個(gè)油輪進(jìn)行單面上油。目前，油輪式上油 存在碳纖維絲束徑向上油不充分、不均勻，上油量沒(méi)有控制的缺點(diǎn)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有的碳纖維生產(chǎn)中上油裝置的不足，提供 一種用于碳纖維生產(chǎn)的上油裝置。本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為一種用于碳纖維生產(chǎn)的上油 裝置，包括油輪、油盤、儲(chǔ)油槽和計(jì)量泵，所述的儲(chǔ)油槽的底端出口與計(jì)量泵的入口相連，所 述的計(jì)量泵的出口與油盤的入口相連；所述的油輪是上油輪與下油輪構(gòu)成的油輪組，上油 輪與下油輪分別與碳纖維的上表面與下表面相接觸；所述的油輪的位置能沿著與油輪軸線 相垂直的方向移動(dòng)。為優(yōu)化上述技術(shù)方案，采取的措施還包括上述油輪組的數(shù)目至少為一組。上述儲(chǔ)油槽上方設(shè)有補(bǔ)油槽，補(bǔ)油槽的出口與流量計(jì)的入口相連，流量計(jì)的出口 伸入儲(chǔ)油槽內(nèi)。[0013]上述油盤設(shè)有溢流口，溢流口與儲(chǔ)油槽的頂端入口相連。上述油輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與轉(zhuǎn)動(dòng)速度能調(diào)節(jié)。上述流量計(jì)由不銹鋼或者塑料構(gòu)成；上述流量計(jì)是旋塞式流量計(jì)，流量調(diào)節(jié)范圍 為10 8000毫升/小時(shí)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型一種用于碳纖維生產(chǎn)的上油裝置能使碳纖維的軸向 和徑向均勻而且充分地上油，并且上油量能調(diào)節(jié)、上油濃度能控制。
圖1是本實(shí)用新型一種用于碳纖維生產(chǎn)的上油裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。圖1是本實(shí)用新型一種用于碳纖維生產(chǎn)的上油裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。其中的附圖標(biāo)記為計(jì)量泵1、油管2、第一導(dǎo)絲輪3、第二導(dǎo)絲輪8、第一上油輪4、 第一下油輪5、第二上油輪6、第二下油輪7，第一上油輪油盤12、第一下油輪油盤11、第二上 油輪油盤10、第二下油輪油盤9、補(bǔ)油槽13、流量計(jì)14、儲(chǔ)油槽15、電機(jī)16、減速箱17。本實(shí)施例中，一種用于碳纖維生產(chǎn)的上油裝置包括兩組油輪，即第一上油輪4、第 一下油輪5、第二上油輪6和第二下油輪7，與該兩組油輪相對(duì)應(yīng)的油盤，即第一上油輪油盤 12、第一下油輪油盤11、第二上油輪油盤10和第二下油輪油盤9，儲(chǔ)油槽15、計(jì)量泵1、減速 箱17和油管2組成。其中，儲(chǔ)油槽15的底端出口與計(jì)量泵1的入口相連，計(jì)量泵2的出口 通過(guò)油管2分別與第一上油輪油盤12、第一下油輪油盤11、第二上油輪油盤10和第二下油 輪油盤9的進(jìn)油口相連。本實(shí)施例中第一下油輪5、第二上油輪6的位置可橫向調(diào)整，即沿著與第一下油輪 5和第二上油輪6軸線相垂直的方向移動(dòng)，最大移動(dòng)幅度為10mm，調(diào)整的目的是能改變碳纖 維絲束與油輪的接觸長(zhǎng)度，從而達(dá)到在相同的油輪轉(zhuǎn)速時(shí)調(diào)整上油量的目的。碳纖維絲束通過(guò)第一導(dǎo)絲輪3進(jìn)入本實(shí)施中的上油裝置，然后順序通過(guò)第一上油 輪4、第一下油輪5、第二上油輪6和第二下油輪7進(jìn)行雙面上油，以保證碳纖維絲束徑向與 軸向均勻而且充分地上油，最后通過(guò)第二導(dǎo)絲輪8離開該上油裝置。本實(shí)施例中的上油裝置中第一導(dǎo)絲輪3、第二導(dǎo)絲輪8以及第一上油輪4、第一下 油輪5、第二上油輪6和第二下油輪7的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與轉(zhuǎn)動(dòng)速度能調(diào)節(jié)。因此，碳纖維原絲也 能通過(guò)第二導(dǎo)絲輪8進(jìn)入本實(shí)施中的上油裝置，然后順序通過(guò)第二下油輪7、第二上油輪6、 第一下油輪5和第一上油輪4進(jìn)行雙面上油，最后通過(guò)第一導(dǎo)絲輪3離開該上油裝置。本實(shí)施例中油盤的給油是通過(guò)計(jì)量泵1定量供應(yīng)的。每個(gè)油盤均設(shè)有溢流口，該 溢流口通過(guò)油管流入儲(chǔ)油槽15的頂端入口內(nèi)。當(dāng)上油裝置工作時(shí)，按一定比例調(diào)整好的油 劑加入儲(chǔ)油槽15中，由計(jì)量泵1分別打到第一上油輪油盤12、第一下油輪油盤11、第二上 油輪油盤10和第二下油輪油盤9中，一部分油通過(guò)第一上油輪4、第一下油輪5、第二上油 輪6和第二下油輪7上油給碳纖維絲束，一部分油通過(guò)每個(gè)油盤的溢流口流回到儲(chǔ)油槽15， 完成循環(huán)。為了控制油濃度，本實(shí)施例中儲(chǔ)油槽15的上方位置處設(shè)有補(bǔ)油槽13，補(bǔ)油槽13的 出口與流量計(jì)14的入口相連，流量計(jì)14的出口伸入儲(chǔ)油槽15內(nèi)。油是由水和油劑按一定 比例配置而成，在碳纖維絲束的上油過(guò)程中，當(dāng)需要上油濃度降低時(shí)，在補(bǔ)油槽13中加入水，通過(guò)流量計(jì)14的控制連續(xù)相儲(chǔ)油槽15中滴加而降低油的濃度。相反，當(dāng)需要上油濃度 升高時(shí)，在補(bǔ)油槽13中加入油，通過(guò)流量計(jì)14的控制連續(xù)相儲(chǔ)油槽15中滴加而升高油的 濃度。本實(shí)施例中碳纖維的總絲束為1 100束，每束絲的規(guī)格為1K(即單束絲中含纖 維1000根)、3Κ、6Κ、12Κ。絲束行走速度1 100米/分鐘。計(jì)量泵1為一進(jìn)4出型，由電機(jī)16驅(qū)動(dòng)，泵供應(yīng)量為0. 1 10立方厘米/轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn) 速為10 50轉(zhuǎn)/分鐘，通過(guò)變頻調(diào)整控制計(jì)量泵1的轉(zhuǎn)速，從而控制油輸出量。流量計(jì)14的材質(zhì)為不銹鋼或塑料，調(diào)節(jié)形式為旋塞式，可調(diào)范圍為10 8000毫
升/小時(shí)。第一導(dǎo)絲輪3與第二導(dǎo)絲輪8的直徑為210毫米，材質(zhì)為不銹鋼并且進(jìn)行表面鍍 硬鉻并鏡面拋光處理。第一上油輪4、第一下油輪5、第二上油輪6和第二下油輪7的直徑為80 150 毫米，材質(zhì)為不銹鋼并且進(jìn)行表面鍍硬鉻并噴砂、拋光處理。油輪為主動(dòng)輪，由電機(jī)1和減 速箱17直接驅(qū)動(dòng)，通過(guò)變頻調(diào)整油輪的轉(zhuǎn)速，油輪的旋轉(zhuǎn)方向與碳纖維絲束的行徑方向相 同，前述的4個(gè)油輪由一套驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)。第一上油輪油盤12、第一下油輪油盤11、第二上油輪油盤10和第二下油輪油盤9 的材質(zhì)為不銹鋼，中間裝一個(gè)隔板，起溢流作用。油盤中存一定油量，使油輪連續(xù)將油帶走， 計(jì)量泵供入油盤的油量大于絲束帶走的油量，多出的油通過(guò)溢流回到油循環(huán)槽15。本實(shí)用新型的最佳實(shí)施例已闡明，由本領(lǐng)域普通技術(shù)人員做出的各種變化或改型 都不會(huì)脫離本實(shí)用新型的范圍。
權(quán)利要求一種用于碳纖維生產(chǎn)的上油裝置，包括油輪、油盤、儲(chǔ)油槽和計(jì)量泵，所述的儲(chǔ)油槽的底端出口與計(jì)量泵的入口相連，所述的計(jì)量泵的出口與油盤的入口相連，其特征是所述的油輪是上油輪與下油輪構(gòu)成的油輪組，上油輪與下油輪分別與碳纖維的上表面與下表面相接觸；所述的油輪的位置沿著與油輪軸線相垂直的方向移動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于碳纖維生產(chǎn)的上油裝置，其特征是所述的油輪組 的數(shù)目至少為一組。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于碳纖維生產(chǎn)的上油裝置，其特征是所述的儲(chǔ) 油槽上方設(shè)有補(bǔ)油槽，補(bǔ)油槽的出口與流量計(jì)的入口相連，流量計(jì)的出口伸入儲(chǔ)油槽內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于碳纖維生產(chǎn)的上油裝置，其特征是所述的油盤設(shè) 有溢流口，溢流口與儲(chǔ)油槽的頂端入口相連。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于碳纖維生產(chǎn)的上油裝置，包括油輪、油盤、儲(chǔ)油槽和計(jì)量泵，其中，儲(chǔ)油槽的底端出口與計(jì)量泵的入口相連，計(jì)量泵的出口與油盤的入口相連；該油輪是上油輪與下油輪構(gòu)成的油輪組，上油輪與下油輪分別與碳纖維的上表面與下表面相接觸；該油輪的位置沿著與油輪軸線相垂直的方向移動(dòng)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型一種用于碳纖維生產(chǎn)的上油裝置使碳纖維的軸向和徑向均勻而且充分地上油，并且上油量能調(diào)節(jié)、上油濃度能控制。
文檔編號(hào)D01D5/096GK201753375SQ201020199770
公開日2011年3月2日 申請(qǐng)日期2010年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月21日
發(fā)明者張永剛, 徐敏君, 楊建行, 王冶鐵, 馬洪波 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所