一种石英玻璃棒同心圆拉丝装置及拉丝工艺制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种石英玻璃棒同心圆拉丝装置及拉丝工艺，包括：下棒单元、夹棒单元、熔融单元、收丝单元；其中，下棒单元包括下棒臂和支架，下棒臂一端滑动安装在支架上，另一端固定安装有夹棒单元；夹棒单元呈同心圆形状布置方式保持内环、外环两层的石英玻璃棒；熔融单元呈环形设置，设置在夹棒单元正下方，固定安装在支架且与石英玻璃棒底端平行，用于熔融石英玻璃棒底端；收丝单元设置在熔融单元的下方，用于石英玻璃纤维原丝的收集。本发明专利技术在现有的单排孔拉丝的基础上，采用同心圆设计，增加拉丝孔数和提升产量，提高原丝的断裂强力。提高原丝的断裂强力。提高原丝的断裂强力。

【技术实现步骤摘要】
一种石英玻璃棒同心圆拉丝装置及拉丝工艺


[0001]本专利技术涉及石英玻璃纤维制造领域，具体地涉及一种石英玻璃棒同心圆拉丝装置及拉丝工艺。

技术介绍

[0002]连续生产石英玻璃纤维的生产方法目前有三种：棒拉丝法、熔融拉丝法和溶胶
‑
凝胶法。基于实用性和经济成本的考虑，工业上以棒拉丝法生产石英玻璃纤维。棒拉丝法是将φ1.8～4mm左右的玻璃棒加热熔融，并从熔融处引丝，集成一束玻璃纤维原丝，经过集束器涂覆浸润剂，由高速旋转的拉丝机牵引，玻璃纤维原丝连续的由排线轮绕在绕丝筒上，成为成品石英玻璃纤维原丝。
[0003]拉丝工艺中α角为定位板最外侧单丝与铅锤角的夹角，亦称扇形半角，角度大小决定了定位板的长度以及定位板与集束槽之间的距离。α角愈大则定位板边部单根纤维的张力愈大。当张力过大时，就会导致断头和飞丝。因此，α角尽量小，一般不希望大于7
°
。减小α角最有效的措施是提高拉丝作业线的总长度，即提高定位板与集束器的间距。
[0004]石英玻璃纤维原丝后续需要通过捻线将其加工为石英玻璃纤维纱线，原丝孔数越少，所需原丝丝束的数量越多，丝束数量越多，原丝一致性就越差，石英玻璃纤维纱线的断裂强力就会降低。
[0005]目前，棒拉法一般采用单排孔拉丝的方式进行，当我们需要增加单次拉丝孔数时，插棒数量随之向两侧增加，这导致两侧的石英玻璃纤维原丝的α角过大，不利于拉丝作业。受制于α角一般不超过7
°
的工艺原理，在现有的单排孔拉丝的基础上很难提高拉丝孔数和拉丝产量。

技术实现思路

[0006]为解决上述
技术介绍
中提出的技术问题，本专利技术提供一种石英玻璃棒同心圆拉丝装置及拉丝工艺，在现有的单排孔拉丝的基础上，采用同心圆设计，增加拉丝孔数和提升产量，提高原丝的断裂强力。
[0007]在本专利技术的第一方面，提供了一种石英玻璃棒同心圆拉丝装置，包括：下棒单元、夹棒单元、熔融单元、收丝单元；其中，下棒单元包括下棒臂和支架，下棒臂一端滑动安装在支架上，另一端固定安装有夹棒单元；夹棒单元呈同心圆形状布置方式保持内环、外环两层的石英玻璃棒；熔融单元呈环形设置，设置在夹棒单元正下方，固定安装在支架且与石英玻璃棒底端平行，用于熔融石英玻璃棒底端；收丝单元设置在熔融单元的下方，用于石英玻璃纤维原丝的收集。
[0008]进一步的，熔融单元包括，环形的输气管路，用于分别供给氢气和氧气；多个火头，其从输气管路向环形内侧和外侧伸出多个，分别与各石英玻璃棒对应；和冷却装置，其形成为设置于环形输气管路外周的水套，并在各火头的位置处，使水套的内侧空间向火头方向延伸。
[0009]进一步的，熔融单元还包括定位板，定位板设置在夹棒单元与火头之间，设置有与石英玻璃棒数量相同且一一对应的通孔，用于固定石英玻璃棒。
[0010]进一步的，收丝单元包括：集束机构、排线轮和绕丝筒，依次设置在熔融单元的下方。
[0011]进一步的，集束机构构成为将全部的石英玻璃纤维原丝分为多组分别集束，再集束成一束的多级集束方式，而具有上下设置的多级的集束器；各级的集束器的集束位置以多个石英玻璃棒的中心轴为中心，在水平方向上呈中心对称方式设置，对所要集束的成组的石英玻璃纤维原丝在周向上呈对称方式进行集束。
[0012]进一步的，集束机构包括第一集束器，其构成为具有以中心轴为中心呈旋转对称方式设置的多个集束面，在各集束面上设置有一个或多个集束槽。
[0013]进一步的，集束机构包括第二集束器，其构成为在一侧表面设置多个集束槽，石英玻璃纤维原丝经由集束槽而被集束成一组。
[0014]进一步的，集束机构构成为，以第一集束器为第一级，以第二集束器为第二级；第一集束器的中心设置于中心轴，第二集束器的集束槽的中心设置于中心轴。
[0015]进一步的，以2n个第二集束器为第一级，以第一集束器为第二级，多个第二集束器在中心轴周向上均匀分布，第一集束器的中心设置于中心轴，且利用两侧面的集束槽分别对来自两侧的n个第二集束器的石英玻璃纤维原丝进行集束，其中，n为大于或等于2的自然数。
[0016]在本专利技术的第二方面，提供了一种石英玻璃棒拉丝工艺，采用上述的拉丝装置进行石英玻璃棒拉丝工艺，包括：
[0017]石英玻璃棒固定：夹棒单元以竖直状态呈同心圆形状布置方式保持多个石英玻璃棒，启动下棒臂，将石英玻璃棒设置于初始高度，使石英玻璃棒分别穿过定位机构的多个通孔，将石英玻璃棒底端与火头平行；
[0018]石英玻璃棒抽丝：点燃火头，熔融石英玻璃棒底端，在石英玻璃棒熔融处抽丝，进行石英玻璃纤维原丝拉丝；
[0019]纤维原丝收线：石英玻璃纤维原丝在第一集束器、第二集束器处进行集束并涂覆浸润剂，在排线轮处进行排线，最后卷绕在绕丝筒上成为成品纤维原丝；
[0020]拉丝完成：随着拉丝的进行，熔融单元固定不动，夹棒单元匀速下降；直到夹棒单元与定位板接触后，完成此次拉丝；下棒臂带动夹棒单元上升，根据预设程序再次夹装石英玻璃棒，进行下一次的拉丝工艺。
[0021]与现有技术相比，本专利技术的夹棒单元呈同心圆形布置方式保持多个石英玻璃棒，增加了拉丝孔数及拉丝单次的产量，提高了生产效率；集束机构的位置设置在产量提高的基础上，避免了原丝的断头和飞丝，提高了原丝的生产质量；火头与石英玻璃棒一一对应设置，增加了石英玻璃棒熔融一致性，从而提高了原丝的质量一致性，提高原丝的断裂强力。
[0022]应当理解，
技术实现思路
部分中所描述的内容并非旨在限定本专利技术的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本专利技术的范围。本专利技术的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。
附图说明
[0023]结合附图并参考以下详细说明，本专利技术各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素，其中：
[0024]图1是本实施例的同心圆拉丝装置实施例1的结构示意图；
[0025]图2是本实施例的同心圆拉丝装置实施例2的结构示意图；
[0026]其中，图1至图2中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：
[0027]1、下棒臂；2、夹棒单元；3、定位板；4、火头；5、冷却装置；6、第一集束器；7第二集束器；8、排线轮；9、绕丝筒；10、双头浸润剂喷嘴；11、单头浸润剂喷嘴；12、第二浸润剂回收槽；13、第一浸润剂回收槽；14、支架。
具体实施方式
[0028]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的全部其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0029]另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种石英玻璃棒同心圆拉丝装置，其特征在于，包括：下棒单元(1，14)、夹棒单元(2)、熔融单元(3,4,5)、收丝单元(6,7,8,9)；其中，所述下棒单元包括下棒臂(1)和支架(14)，所述下棒臂(1)一端滑动安装在所述支架(14)上，另一端固定安装有所述夹棒单元(2)；所述夹棒单元(2)呈同心圆形状布置方式保持内环、外环两层的石英玻璃棒；所述熔融单元呈环形设置，设置在所述夹棒单元(2)正下方，固定安装在所述支架(14)且与石英玻璃棒底端平行，用于熔融石英玻璃棒底端；所述收丝单元设置在所述熔融单元的下方，用于石英玻璃纤维原丝的收集。2.根据权利要求1所述的拉丝装置，其特征在于，所述熔融单元包括，环形的输气管路，用于分别供给氢气和氧气；多个火头(4)，其从所述输气管路向环形内侧和外侧伸出多个，分别与各石英玻璃棒对应，和冷却装置(5)，其形成为设置于所述输气管路外周的水套，并在各所述火头的位置处，使所述水套的内侧空间向所述火头方向延伸。3.根据权利要求2所述的拉丝装置，其特征在于，所述熔融单元还包括定位板(3)，所述定位板(3)设置在所述夹棒单元(2)与所述火头(4)之间，设置有与石英玻璃棒数量相同且一一对应的通孔，用于固定石英玻璃棒。4.根据权利要求1所述的拉丝装置，其特征在于，所述收丝单元包括：集束机构(6、7)、排线轮(8)和绕丝筒(9)，依次设置在所述熔融单元的下方。5.根据权利要求4所述的拉丝装置，其特征在于，所述集束机构(6、7)构成为将全部的石英玻璃纤维原丝分为多组分别集束，再集束成一束的多级集束方式，而具有上下设置的多级的集束器；各级的所述集束器的集束位置以多个石英玻璃棒的中心轴为中心，在水平方向上呈中心对称方式设置，对所要集束的成组的石英玻璃纤维原丝在周向上呈对称方式进行集束。6.根据权利要求5所述的拉丝装置，其特征在于，所述集束机构(6、7)包括第一集束...

【专利技术属性】
技术研发人员：李明祥，
申请(专利权)人：李明祥，
类型：发明
国别省市：