CN113802196A - 具有自动切丝收集装置的碳纤维原丝生产蒸汽牵伸装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具有自动切丝收集装置的碳纤维原丝生产蒸汽牵伸装置，其解决了现有碳纤维生产断丝难及时处理的技术问题，其依次设有丝束喂入辊台、蒸汽牵伸箱和丝束牵伸辊台，还设有断丝检测装置、丝束自动切割装置、丝束自动收集装置和自动控制箱，所述丝束牵伸辊台设有所述断丝检测装置，所述丝束喂入辊台设有所述丝束自动切割装置和丝束自动收集装置；所述自动控制箱与所述断丝检测装置、丝束自动切割装置、丝束自动收集装置电连接。本发明可广泛应用于碳纤维原丝生产过程。
Description
技术领域
本发明涉及碳纤维原丝制造领域，特别是涉及一种具有自动切丝收集装置的碳纤维原丝生产蒸汽牵伸装置。
背景技术
在碳纤维原丝工业化生产的过程中，蒸汽牵伸工序在整个生产过程当中起到至关重要的作用，是整个生产工艺当中牵伸倍数最大的工序，通过该工序可以改变原丝本身的取向度，大大提高其力学性能，由此该工序必然也是整个生产过程当中纺速最快的工序。尤其是干喷湿纺纺丝工艺通常用于生产高性能碳纤维，其蒸汽牵伸倍数更高，使其纺速更快。最高纺速可达400m/min。
然而，由于蒸汽牵伸工序纺速较快，在实际生产过程当中由于个别纺位因为客观因素突然发生断丝处理不及时，会导致蒸汽牵伸驱动辊出现丝束缠绕情况。由于该工序纺速较快，在处理此处驱动辊缠丝时存在很大的安全操作隐患，而且如果操作清除缠丝时处理不当，可能会引发该工序出现大面积断丝甚至于停车事故，造成极大的生产浪费。
发明内容
本发明为了解决现有碳纤维生产断丝难及时处理的技术问题，提供一种具有自动切丝收集装置的碳纤维原丝生产蒸汽牵伸装置。
本发明提供一种具有自动切丝收集装置的碳纤维原丝生产蒸汽牵伸装置，其依次设有丝束喂入辊台、蒸汽牵伸箱和丝束牵伸辊台，还设有断丝检测装置、丝束自动切割装置、丝束自动收集装置和自动控制箱，所述丝束牵伸辊台设有所述断丝检测装置，所述丝束喂入辊台设有所述丝束自动切割装置和丝束自动收集装置；所述自动控制箱与所述断丝检测装置、丝束自动切割装置、丝束自动收集装置电连接。
优选地，断丝检测装置为断丝检测仪，断丝检测仪安装在丝束牵伸辊台出口处，断丝检测仪设有红外探头，红外线探头对准每个纺位运行的丝束，检测丝束运行状态。
优选地，丝束自动切割装置安装在丝束喂入辊台进口处，丝束自动切割装置设有摆动的切刀，切刀由压缩空气提供动力来源。
优选地，切刀设有两片，切刀为不锈钢材质。
优选地，丝束自动收集装置安装在丝束自动切割装置上方，丝束自动切割装置设有由压缩空气提供动力来源的吸丝孔，吸丝孔与废丝收集箱连通。
优选地，吸丝孔为陶瓷材质，吸丝孔通过PUR软管连接至废丝收集箱。
优选地，还设有蒸汽牵伸箱蒸汽控制装置，蒸汽牵伸箱蒸汽控制装置为安装在蒸汽牵伸箱的前、后进气管路上的电磁阀，电磁阀与自动控制箱电连接。
优选地，自动控制箱在每个纺位均设有手动/自动切换开关，每个纺位均可实现单独连锁控制。
优选地，断丝检测装置、丝束自动切割装置、丝束自动收集装置和蒸汽牵伸箱蒸汽控制装置均设有独立开关。
本发明的有益效果是：
(1)本发明装置可在蒸汽牵伸工序生产过程当中突然发生断丝时，安全、快速、有效的处理断丝，避免了因为突发断丝处理不及时引发的大面积断丝甚至于停车事故。从而降低了安全操作隐患，提高了生产效率。
(2)本发明设有自动切丝装置以及自动收集装置，通过自动切丝装置以及自动收集装置及时切断断丝纺位并进行收集，避免了因为断丝处理不及时导致蒸汽牵伸工序驱动辊缠丝，减少了处理缠丝的操作，降低了安全操作隐患，同时也避免了因操作不当导致的大面积断丝以及停车事故。
(3)本发明设有蒸汽牵伸箱蒸汽控制装置，通过蒸汽牵伸箱蒸汽控制装置在突发断丝时可即刻关闭断丝对应纺位的蒸汽输送，减少了能源消耗，同时也避免了高温蒸汽烫伤的安全隐患。
附图说明
图1是本发明实施例的结构示意图。
附图符号说明：
1.丝束喂入辊台；2.蒸汽牵伸箱；3.丝束牵伸辊台；4.断丝检测仪；5.断丝检测仪信号传输；6.自动控制箱；7.蒸汽牵伸箱电磁阀连锁控制信号传输；8.蒸汽牵伸箱前段蒸汽进入电磁阀；9.蒸汽牵伸箱后段蒸汽进入电磁阀；10.自动切丝装置连锁控制信号传输；11.自动切刀压缩空气电磁阀；12.自动切刀；13.自动收集装置连锁控制信号传输；14.自动吸丝孔压缩空气电磁阀；15.自动吸丝孔；16.废丝收集箱。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明，以使本发明所属技术领域的技术人员能够容易实施本发明。
实施例：
如图1所示，本发明在蒸汽牵伸工序正常生产过程当中，丝束从丝束喂入辊台1进入蒸汽牵伸工序，通过蒸汽牵伸箱2，经过丝束牵伸辊台3完成整个生产流程。本发明在丝束喂入辊台1进口处装置丝束自动切割设置和丝束自动收集装置；丝束牵伸辊台3出口处设置断丝检测装置，在蒸汽牵伸箱2设置蒸汽牵伸箱蒸汽控制装置，丝束自动切割设置、丝束自动收集装置、断丝检测装置和蒸汽牵伸箱蒸汽控制装置分别与自动控制箱6电连接。
断丝检测装置为断丝检测仪4，其通过红外线检测丝束运行状态，安装在丝束牵伸辊台3出口处，与丝束运行方向垂直，其红外线探头对准每个纺位运行的丝束。期间若个别或若干个纺位因客观因素突然发生断丝现象，断丝检测仪4会通过红外线检测出断丝的具体纺位，并通过断丝检测信号传输5传输给自动控制箱6。
丝束自动切割装置安装在丝束喂入辊台1进口处，与丝束运行方向垂直，是由压缩空气提供动力来源的两片切刀通过快速摆动来实现将丝束切断。切刀为不锈钢材质，刀头尺寸为：10mm*5mm*1mm。
自动控制箱6通过自动切丝装置连锁控制信号传输10控制自动切刀压缩空气电磁阀11打开压缩空气源，启动对应断丝纺位的自动切刀12将丝束切断。
丝束自动收集装置是指由压缩空气提供动力来源的吸丝孔，安装在自动切刀上方，吸丝孔为陶瓷材质，圆孔直径为8mm，由直径15mm的PUR软管连接至废丝收集箱。自动控制箱6通过自动收集装置连锁控制信号传输13控制自动吸丝孔压缩空气电磁阀14打开压缩空气源，启动对应断丝纺位的自动吸丝孔15将丝束收集至废丝收集箱16。
自动控制箱6通过蒸汽牵伸箱电磁阀连锁控制信号传输7控制蒸汽牵伸箱蒸汽控制装置，蒸汽牵伸箱蒸汽控制装置包括蒸汽牵伸箱前段蒸汽进入电磁阀8和蒸汽牵伸箱后段蒸汽进入电磁阀9，分别控制蒸汽牵伸箱前段蒸汽进入电磁阀8、蒸汽牵伸箱后段蒸汽进入电磁阀9关闭蒸汽输送；自此完成整个蒸汽牵伸工序自动切丝收集工作。
自动控制箱6每个纺位均设有手动/自动切换开关，当进行蒸汽牵伸工序丝束牵引操作时，可将自动控制箱6切换成手动控制，每个纺位对应的自动切刀12、自动吸丝孔15、牵伸箱前段蒸汽进入电磁阀8、蒸汽牵伸箱后段蒸汽进入电磁阀9均可通过自动控制箱6手动开启或关闭。待丝束顺利通过蒸汽牵伸工序后，再将自动控制箱6切换成自动控制继续实时监控生产状态。
本发明所有的装置组成对应均设有独立开关，可实现单个纺位某单独装置组成进行开启或关闭。
该装置运行可靠，控制精准，在使用过程中能够及时处理蒸汽牵伸工序的突发断丝状况，避免了因为突发断丝处理不及时引发的大面积断丝甚至于停车事故，从而降低了安全操作隐患，减少了能源消耗，提高了生产效率，可以广泛应用于原丝生产过程当中。
以上所述仅对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。凡是在本发明的权利要求限定范围内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种具有自动切丝收集装置的碳纤维原丝生产蒸汽牵伸装置，其依次设有丝束喂入辊台、蒸汽牵伸箱和丝束牵伸辊台，其特征是，还设有断丝检测装置、丝束自动切割装置、丝束自动收集装置和自动控制箱，所述丝束牵伸辊台设有所述断丝检测装置，所述丝束喂入辊台设有所述丝束自动切割装置和丝束自动收集装置；所述自动控制箱与所述断丝检测装置、丝束自动切割装置、丝束自动收集装置电连接。
2.根据权利要求1所述具有自动切丝收集装置的碳纤维原丝生产蒸汽牵伸装置，其特征在于，所述断丝检测装置为断丝检测仪，所述断丝检测仪安装在所述丝束牵伸辊台出口处，所述断丝检测仪设有红外探头，所述红外线探头对准每个纺位运行的丝束，检测丝束运行状态。
3.根据权利要求1所述具有自动切丝收集装置的碳纤维原丝生产蒸汽牵伸装置，其特征在于，所述丝束自动切割装置安装在所述丝束喂入辊台进口处，所述丝束自动切割装置设有摆动的切刀，所述切刀由压缩空气提供动力来源。
4.根据权利要求3所述具有自动切丝收集装置的碳纤维原丝生产蒸汽牵伸装置，其特征在于，所述切刀设有两片，所述切刀为不锈钢材质。
5.根据权利要求1所述具有自动切丝收集装置的碳纤维原丝生产蒸汽牵伸装置，其特征在于，所述丝束自动收集装置安装在所述丝束自动切割装置上方，所述丝束自动切割装置设有由压缩空气提供动力来源的吸丝孔，所述吸丝孔与废丝收集箱连通。
6.根据权利要求5所述具有自动切丝收集装置的碳纤维原丝生产蒸汽牵伸装置，其特征在于，所述吸丝孔为陶瓷材质，所述吸丝孔通过PUR软管连接至所述废丝收集箱。
7.根据权利要求1所述具有自动切丝收集装置的碳纤维原丝生产蒸汽牵伸装置，其特征在于，还设有蒸汽牵伸箱蒸汽控制装置，所述蒸汽牵伸箱蒸汽控制装置为安装在所述蒸汽牵伸箱的前、后进气管路上的电磁阀，所述电磁阀与所述自动控制箱电连接。
8.根据权利要求1-7任一所述具有自动切丝收集装置的碳纤维原丝生产蒸汽牵伸装置，其特征在于，所述自动控制箱在每个纺位均设有手动/自动切换开关，每个纺位均可实现单独连锁控制。
9.根据权利要求8所述具有自动切丝收集装置的碳纤维原丝生产蒸汽牵伸装置，其特征在于，所述断丝检测装置、丝束自动切割装置、丝束自动收集装置和蒸汽牵伸箱蒸汽控制装置均设有独立开关。
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