CN113604907B - 一种碳纤维高效预氧化炉 - Google Patents

Abstract

本发明涉及碳纤维预氧化技术领域，特别涉及一种碳纤维高效预氧化炉，包括炉体外壳、输送单元和预氧化单元，所述输送单元设置在炉体外壳内部，预氧化单元安装在炉体外壳的内壁上；本发明能够解决以下问题：传统的预氧化炉内部设置的传输辊外侧的刚度较大，因此容易对原丝造成挤压断裂，且原丝之间容易发生缠绕；采用现有的预氧化炉无法有效的改变原丝的受热面积，从而影响对原丝的预氧化效果；本发明通过环形橡胶垫能够避免传输辊刚度过大而对原丝造成挤压断裂，且通过多个引导筒能够防止原丝之间发生缠绕；本发明在对原丝进行预氧化处理时，能够调节原丝的受热面积，从而能够实现预氧化单元对原丝进行高效预氧化处理。

Description

一种碳纤维高效预氧化炉

技术领域

本发明涉及碳纤维预氧化技术领域，特别涉及一种碳纤维高效预氧化炉。

背景技术

预氧化是指原丝在碳化前必须经过的预氧化过程，预氧化的目的是使原丝的线型大分子链经过预氧化处理后转变为耐热梯型结构，不熔不燃，经得起高温碳化而保持纤维形态，从而得到高质量碳纤维。

然而目前的碳纤维在预氧化时存在以下难题：1.传统的预氧化炉大部分是通过传输辊对多根原丝同步进行输送，由于普通的传输辊外侧的刚度较大，因此容易对原丝造成挤压断裂，且原丝之间容易发生缠绕。

2.现有的预氧化炉在对原丝进行预氧化处理时，无法有效的调节原丝之间的间隙，因此无法改变原丝的受热面积，从而影响对原丝的预氧化效果。

发明内容

一、要解决的技术问题：本发明提供的一种碳纤维高效预氧化炉，可以解决上述背景技术中指出的难题。

二、技术方案：为达到以上目的，本发明采用以下技术方案，一种碳纤维高效预氧化炉，包括炉体外壳、输送单元和预氧化单元，所述炉体外壳外壁左右对称开设有过料孔，输送单元设置在炉体外壳上，预氧化单元安装在炉体外壳的内壁上。

所述输送单元包括联动轴、传输辊、执行齿轮、传动电机和引导组件，其中：炉体外壳内部以过料孔为中心上下对称转动设置有联动轴，联动轴外壁均固定套设有传输辊，上下两个联动轴前端均固定套设有相啮合的执行齿轮，且位于过料孔下侧的左右两个联动轴之间通过带传动相连接，传动电机通过电机座安装在炉体外壳后端，且传动电机的输出端与靠近炉体外壳左侧的位于过料孔上侧的联动轴相连接，引导组件安装在炉体外壳的内壁上；首先将多根原丝穿过炉体外壳左侧的过料孔，随后将原丝穿过传输辊，且使原丝穿过炉体外壳右侧的过料孔，然后启动传动电机，传动电机带动左侧上方的联动轴进行逆时针转动，通过联动轴配合执行齿轮带动左侧下方的联动轴进行顺时针转动，与此同时，左侧下方的联动轴通过带传动带动右侧下方的联动轴进行顺时针转动，右侧下方的联动轴通过执行齿轮带动右侧上方的联动轴进行逆时针转动，使得联动轴带动传输辊将原丝向右侧输送，期间通过引导组件对多根原丝进行引导，能够避免原丝之间发生缠绕的现象。

所述预氧化单元包括承托板、加热块、转轴、联动辊和调节组件，其中：炉体外壳内壁对称固定安装有承托板，承托板的相对端均固定设置有加热块，炉体外壳的内侧壁呈中心对称转动设置有转轴，转轴外壁固定套设有联动辊，调节组件设置在转轴上；当输送单元将原丝向右侧传输时，加热块对炉体外壳内的原丝进行加热处理，使原丝进行预氧化。

作为本发明的一种优选技术方案，所述传输辊外壁均固定套设有环形橡胶垫。

作为本发明的一种优选技术方案，所述环形橡胶垫的外环壁周向均匀设置有固定凸起；通过环形橡胶垫能够避免传输辊刚度过大而对原丝造成挤压断裂，且通过固定凸起能够增大传输辊与原丝之间的摩擦力，从而增强传输辊对原丝的传输效果。

作为本发明的一种优选技术方案，所述引导组件包括固定板、引导筒和环形导向盘，其中：固定板左右对称固定安装在炉体外壳的内壁上，固定板内部从前到后均匀固定安装有引导筒，引导筒的左右两个端面均固定设置有环形导向盘。

作为本发明的一种优选技术方案，所述引导筒内环壁均匀转动设置有滚动球；原丝穿过左侧的过料孔之后，将多根原丝分别穿过不同的引导筒，当原丝在传输辊的作用下向右侧移动时，通过滚动球能够减小原丝与引导筒之间的摩擦，从而可以减少引导筒对原丝的磨损。

作为本发明的一种优选技术方案，所述联动辊的外壁均固定套设有弧形梳理板。

作为本发明的一种优选技术方案，所述弧形梳理板为沿联动辊逆时针方向间距逐渐增大的螺旋结构；原丝穿过左侧的引导筒之后，靠近左侧引导筒的一侧的原丝将搭靠在左侧的联动辊上，当原丝穿过右侧的引导筒之后，靠近右侧引导筒的一侧的原丝将贴靠在右侧的联动辊下端，使得引导筒内的多根原丝分别卡在与相邻的弧形梳理板的间隙中。

作为本发明的一种优选技术方案，所述调节组件包括让位槽、限位槽、伸缩杆、联动块、卡接块和转板，其中：炉体外壳的后端呈中心对称开设有让位槽，让位槽的轴线与转轴的轴线重合，让位槽内壁沿周向均匀开设有限位槽，伸缩杆安装在转轴后端，伸缩杆远离转轴的一侧固定安装有联动块，联动块外侧沿其周向均匀安装有与限位槽滑动配合的卡接块，联动块远离伸缩杆的一端固定设置有转板；当预氧化单元对原丝进行预氧化处理时，通过转板将联动块和卡接块分别从让位槽和限位槽内拔出，从而解除对转轴的限位效果，然后使左右两侧的转板分别通过联动块和伸缩杆带动转轴进行顺时针转动，转轴带动联动辊进行顺时针转动，联动辊带动弧形梳理板顺时针转动，此时弧形梳理板相对原丝的一侧的间距逐渐增大，且左侧的多根原丝的间距和右侧的多根原丝的间距相等，从而能够增大相邻的原丝之间的间隙，以增大原丝的受热面积，从而能够实现预氧化单元对原丝进行高效预氧化处理。

三、有益效果：1.本发明通过输送单元能够将原丝向右侧输送，期间通过环形橡胶垫能够避免传输辊刚度过大而对原丝造成挤压断裂，且能够防止原丝之间发生缠绕；本发明能够对多根原丝同时进行预氧化处理，期间能够增大相邻的原丝之间的间隙，以增大原丝的受热面积，从而能够实现预氧化单元对原丝进行高效预氧化处理。

2.本发明设置的输送单元，通过传输辊外壁设置的环形橡胶垫能够避免传输辊刚度过大而对原丝造成挤压断裂，且通过环形橡胶垫外壁的周向设置的固定凸起能够增大传输辊与原丝之间的摩擦力，从而增强传输辊对原丝的传输效果。

3.本发明设置了预氧化单元，当输送单元将原丝向右侧传输时，加热块对炉体外壳内的原丝进行加热处理，使原丝进行预氧化，且通过调节组件能够增强对原丝的预氧化效果。

4.本发明设置的引导组件，能够将多根原丝分别穿过不同的引导筒，能够防止原丝之间发生缠绕的现象，通过滚动球能够减小原丝与引导筒之间的摩擦，从而可以减少引导筒对原丝的磨损。

5.本发明设置的调节组件，通过联动辊带动弧形梳理板顺时针转动，使得弧形梳理板相对原丝的一侧的间距逐渐增大，且左侧的多根原丝的间距和右侧的多根原丝的间距相等，从而能够增大相邻的原丝之间的间隙，以增大原丝的受热面积，从而能够实现预氧化单元对原丝进行高效预氧化处理。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的立体结构示意图。

图2是本发明的局部剖切图。

图3是本发明的主视剖视图。

图4是本发明的后视局部剖切图。

图5是本发明的图4的B处局部放大图。

图6是本发明的图2的A处局部放大图。

图7是本发明的图4的C处局部放大图。

图中：1、炉体外壳；11、过料孔；2、输送单元；21、联动轴；22、传输辊；221、环形橡胶垫；222、固定凸起；23、执行齿轮；24、传动电机；25、引导组件；251、固定板；252、引导筒；253、环形导向盘；254、滚动球；3、预氧化单元；31、承托板；32、加热块；33、转轴；34、联动辊；341、弧形梳理板；35、调节组件；351、让位槽；352、限位槽；353、伸缩杆；354、联动块；355、卡接块；356、转板；8、原丝。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

参阅图1、图2，一种碳纤维高效预氧化炉，包括炉体外壳1、输送单元2和预氧化单元3，所述炉体外壳1外壁左右对称开设有过料孔11，输送单元2设置在炉体外壳1上，预氧化单元3安装在炉体外壳1的内壁上，炉体外壳1为便于拆卸的拼接结构，方便输送单元2和预氧化单元3的安装与更换。

参阅图1、图2、图3、图4、图5，所述输送单元2包括联动轴21、传输辊22、执行齿轮23、传动电机24和引导组件25，其中：炉体外壳1内部以过料孔11为中心上下对称转动设置有联动轴21，联动轴21外壁均固定套设有传输辊22，所述传输辊22外壁均固定套设有环形橡胶垫221；所述环形橡胶垫221的外环壁周向均匀设置有固定凸起222，通过环形橡胶垫221能够避免传输辊22刚度过大而对原丝8造成挤压断裂，且通过固定凸起222能够增大传输辊22与原丝8之间的摩擦力，从而增强传输辊22对原丝8的传输效果；上下两个联动轴21前端均固定套设有相啮合的执行齿轮23，且位于过料孔11下侧的左右两个联动轴21之间通过带传动相连接，传动电机24通过电机座安装在炉体外壳1后端，且传动电机24的输出端与靠近炉体外壳1左侧的位于过料孔11上侧的联动轴21相连接，引导组件25安装在炉体外壳1的内壁上；具体工作时，首先将多根原丝8穿过炉体外壳1左侧的过料孔11，随后将原丝8穿过传输辊22，且使原丝8穿过炉体外壳1右侧的过料孔11，然后启动传动电机24，传动电机24带动左侧上方的联动轴21进行逆时针转动，通过联动轴21配合执行齿轮23带动左侧下方的联动轴21进行顺时针转动，与此同时，左侧下方的联动轴21通过带传动带动右侧下方的联动轴21进行顺时针转动，右侧下方的联动轴21通过执行齿轮23带动右侧上方的联动轴21进行逆时针转动，使得联动轴21带动传输辊22将原丝8向右侧输送，期间通过引导组件25对多根原丝8进行引导，能够避免原丝8之间发生缠绕的现象。

参阅图2、图3、图6，所述引导组件25包括固定板251、引导筒252和环形导向盘253，其中：固定板251左右对称固定安装在炉体外壳1的内壁上，固定板251内部从前到后均匀固定安装有引导筒252，所述引导筒252内环壁均匀转动设置有滚动球254；引导筒252的左右两个端面均固定设置有环形导向盘253，环形导向盘253内环壁和引导筒252内环壁的连接处为圆角结构，能够减小环形导向盘253内环壁对原丝8造成的磨损，以确保原丝8的使用性能；具体工作时，原丝8穿过左侧的过料孔11之后，将多根原丝8分别穿过不同的引导筒252，当原丝8在传输辊22的作用下向右侧移动时，通过滚动球254能够减小原丝8与引导筒252之间的摩擦，从而可以减少引导筒252对原丝8的磨损。

参阅图2、图3、图4，所述预氧化单元3包括承托板31、加热块32、转轴33、联动辊34和调节组件35，其中：炉体外壳1内壁对称固定安装有承托板31，承托板31的相对端均固定设置有加热块32，炉体外壳1的内侧壁呈中心对称转动设置有转轴33，转轴33外壁固定套设有联动辊34，所述联动辊34的外壁均固定套设有弧形梳理板341，所述弧形梳理板341为沿联动辊34逆时针方向间距逐渐增大的螺旋结构。左右两侧的联动辊34外壁的弧形梳理板341呈中心对称排布，调节组件35设置在转轴33上；具体工作时，原丝8穿过左侧的引导筒252之后，靠近左侧引导筒252的一侧的原丝8将搭靠在左侧的联动辊34上，当原丝8穿过右侧的引导筒252之后，靠近右侧引导筒252的一侧的原丝8将贴靠在右侧的联动辊34下端，使得引导筒252内的多根原丝8分别卡在与相邻的弧形梳理板341的间隙中，当输送单元2将原丝8向右侧传输时，加热块32对炉体外壳1内的原丝8进行加热处理，使原丝8进行预氧化。

参阅图4、图7，所述调节组件35包括让位槽351、限位槽352、伸缩杆353、联动块354、卡接块355和转板356，其中：炉体外壳1的后端呈中心对称开设有让位槽351，让位槽351的轴线与转轴33的轴线重合，让位槽351内壁沿周向均匀开设有限位槽352，伸缩杆353安装在转轴33后端，伸缩杆353远离转轴33的一侧固定安装有联动块354，联动块354外侧沿其周向均匀安装有与限位槽352滑动配合的卡接块355，联动块354远离伸缩杆353的一端固定设置有转板356，初始状态下，联动块354和卡接块355分别卡接在让位槽351和限位槽352内，使联动块354通过伸缩杆353对转轴33进行限位，使其不能转动，需要说明的是，伸缩杆353只能进行前后往复滑动，因此无法发生转动；具体工作时，当预氧化单元3对原丝8进行预氧化处理时，通过转板356将联动块354和卡接块355分别从让位槽351和限位槽352内拔出，从而解除对转轴33的限位效果，然后使左右两侧的转板356分别通过联动块354和伸缩杆353带动转轴33进行顺时针转动，转轴33带动联动辊34进行顺时针转动，联动辊34带动弧形梳理板341顺时针转动，此时弧形梳理板341相对原丝8的一侧的间距逐渐增大，且左侧的多根原丝8的间距和右侧的多根原丝8的间距相等，从而能够增大相邻的原丝8之间的间隙，以增大原丝8的受热面积，从而能够实现预氧化单元3对原丝8进行高效预氧化处理。

工作时，第一步：首先将多根原丝8穿过炉体外壳1左侧的过料孔11，随后将原丝8穿过传输辊22，且使原丝8穿过炉体外壳1右侧的过料孔11，然后启动传动电机24，传动电机24带动左侧上方的联动轴21进行逆时针转动，通过联动轴21配合执行齿轮23带动左侧下方的联动轴21进行顺时针转动，与此同时，左侧下方的联动轴21通过带传动带动右侧下方的联动轴21进行顺时针转动，右侧下方的联动轴21通过执行齿轮23带动右侧上方的联动轴21进行逆时针转动，使得联动轴21带动传输辊22将原丝8向右侧输送。

第二步：原丝8穿过左侧的过料孔11之后，将多根原丝8分别穿过不同的引导筒252，当原丝8在传输辊22的作用下向右侧移动时，通过滚动球254能够减小原丝8与引导筒252之间的摩擦，从而可以减少引导筒252对原丝8的磨损。

第三步：原丝8穿过左侧的引导筒252之后，靠近左侧引导筒252的一侧的原丝8将搭靠在左侧的联动辊34上，当原丝8穿过右侧的引导筒252之后，靠近右侧引导筒252的一侧的原丝8将贴靠在右侧的联动辊34下端，使得引导筒252内的多根原丝8分别卡在与相邻的弧形梳理板341的间隙中，当输送单元2将原丝8向右侧传输时，加热块32对炉体外壳1内的原丝8进行加热处理，使原丝8进行预氧化，将原丝8预氧化处理为高强度的碳纤维。

第四步：当预氧化单元3对原丝8进行预氧化处理时，通过转板356将联动块354和卡接块355分别从让位槽351和限位槽352内拔出，从而解除对转轴33的限位效果，然后使左右两侧的转板356分别通过联动块354和伸缩杆353带动转轴33进行顺时针转动，转轴33带动联动辊34进行顺时针转动，联动辊34带动弧形梳理板341顺时针转动，此时弧形梳理板341相对原丝8的一侧的间距逐渐增大，且左侧的多根原丝8的间距和右侧的多根原丝8的间距相等，从而能够增大相邻的原丝8之间的间隙，以增大原丝8的受热面积，从而能够实现预氧化单元3对原丝8进行高效预氧化处理。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，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。

Claims (5)

1.一种碳纤维高效预氧化炉，包括炉体外壳（1）、输送单元（2）和预氧化单元（3），其特征在于：所述炉体外壳（1）外壁左右对称开设有过料孔（11），输送单元（2）设置在炉体外壳（1）上，预氧化单元（3）安装在炉体外壳（1）的内壁上，其中：

所述输送单元（2）包括联动轴（21）、传输辊（22）、执行齿轮（23）、传动电机（24）和引导组件（25），其中：所述炉体外壳（1）内部以过料孔（11）为中心上下对称转动设置有联动轴（21），联动轴（21）外壁均固定套设有传输辊（22），上下两个联动轴（21）前端均固定套设有相啮合的执行齿轮（23），且位于过料孔（11）下侧的左右两个联动轴（21）之间通过带传动相连接，传动电机（24）通过电机座安装在炉体外壳（1）后端，且传动电机（24）的输出端与靠近炉体外壳（1）左侧的位于过料孔（11）上侧的联动轴（21）相连接，引导组件（25）安装在炉体外壳（1）的内壁上；

所述预氧化单元（3）包括承托板（31）、加热块（32）、转轴（33）、联动辊（34）和调节组件（35），其中：所述炉体外壳（1）内壁对称固定安装有承托板（31），承托板（31）的相对端均固定设置有加热块（32），炉体外壳（1）的内侧壁呈中心对称转动设置有转轴（33），转轴（33）外壁固定套设有联动辊（34），调节组件（35）设置在转轴（33）上；

所述联动辊（34）的外壁均固定套设有弧形梳理板（341），所述弧形梳理板（341）为沿联动辊（34）逆时针方向间距逐渐增大的螺旋结构；左右两侧的联动辊（34）外壁的弧形梳理板（341）呈中心对称排布；

所述调节组件（35）包括让位槽（351）、限位槽（352）、伸缩杆（353）、联动块（354）、卡接块（355）和转板（356），其中：所述炉体外壳（1）的后端呈中心对称开设有让位槽（351），让位槽（351）的轴线与转轴（33）的轴线重合，让位槽（351）内壁沿周向均匀开设有限位槽（352），伸缩杆（353）安装在转轴（33）后端，伸缩杆（353）远离转轴（33）的一侧固定安装有联动块（354），联动块（354）外侧沿其周向均匀安装有与限位槽（352）滑动配合的卡接块（355），联动块（354）远离伸缩杆（353）的一端固定设置有转板（356）。

2.根据权利要求1所述的一种碳纤维高效预氧化炉，其特征在于：所述传输辊（22）外壁均固定套设有环形橡胶垫（221）。

3.根据权利要求2所述的一种碳纤维高效预氧化炉，其特征在于：所述环形橡胶垫（221）的外环壁周向均匀设置有固定凸起（222）。

4.根据权利要求1所述的一种碳纤维高效预氧化炉，其特征在于：所述引导组件（25）包括固定板（251）、引导筒（252）和环形导向盘（253），其中：所述固定板（251）左右对称固定安装在炉体外壳（1）的内壁上，固定板（251）内部从前到后均匀固定安装有引导筒（252），引导筒（252）的左右两个端面均固定设置有环形导向盘（253）。

5.根据权利要求4所述的一种碳纤维高效预氧化炉，其特征在于：所述引导筒（252）内环壁均匀转动设置有滚动球（254）。

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