一种调整碳纤维原丝含油量的张力控制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于纤维生产领域，具体涉及一种调整碳纤维原丝含油量的张力控制装置。包括高清影像分辨仪器，梯形丝杠，张力杆，由压缩空气气缸驱动的螺纹套筒，控制系统，油剂循环槽，纤维丝束和支架；纤维丝束呈S型依次穿过多个张力杆，每个张力杆通过支架和螺纹套筒连接，多个螺纹套筒套设在梯形丝杠上，用于采集纤维丝束图像的高清影像分辨仪器位于梯形丝杠的上方，压缩空气气缸和高清影像分辨仪器均和控制系统连接。本实用新型专利技术的控制碳纤维原丝含油量的张力自动调整装置，以解决丝束含油过多、过少或者含油不均匀的问题。过少或者含油不均匀的问题。过少或者含油不均匀的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种调整碳纤维原丝含油量的张力控制装置


[0001]本技术属于纤维生产领域，具体涉及一种调整碳纤维原丝含油量的张力控制装置。

技术介绍

[0002]碳纤维作为一种高新技术材料，因其优异的性能，广泛应用于汽车制造、医疗、航空航天等多个领域，碳纤维原丝作为制造碳纤维的上游材料，原丝本身的性质对碳纤维的性能有着决定性的作用。在干湿法制造碳纤维原丝的过程中，上油工段所使用的硅油可以提升原丝的抗静电性和耐磨性，有效减少原丝并丝、粘连、毛刺等问题，但油剂通过上油槽后，丝束会在高纺速作用下将油剂带出油槽，造成浪费，在进入下一烘干工段后又使蒸汽成本增加，并且丝束本身含油量过多、过少或者含油量不均匀，发生油垢过多造成粘辊或频繁断丝，碳化阶段丝束无法通过低温炉等问题，所以如何控制丝束均匀含油是节约成本，稳定生产必须解决的问题。
[0003]目前大多生产企业采用的是在上油驱动辊上方安装橡胶压辊来控制丝束含油，期望借助上油驱动辊与橡胶压辊之间的压力来控制丝束含油，但橡胶压辊因长期使用而出现的酸碱老化、失圆、缠丝、油垢粘连不易清理等问题又为生产带来了新的难题。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提供一种调整碳纤维原丝含油量的张力控制装置。
[0005]实现本技术目的的技术解决方案为：一种调整碳纤维原丝含油量的张力控制装置，包括高清影像分辨仪器，梯形丝杠，张力杆，由压缩空气气缸驱动的螺纹套筒，控制系统，油剂循环槽，纤维丝束和支架；
[0006]纤维丝束呈S型依次穿过多个张力杆，每个张力杆通过支架和螺纹套筒连接，多个螺纹套筒套设在梯形丝杠上，用于采集纤维丝束图像的高清影像分辨仪器位于梯形丝杠的上方，压缩空气气缸和高清影像分辨仪器均和控制系统连接。
[0007]进一步的，张力杆的数量为2
‑
6个，每一个张力杆的长度为120
‑
250CM。
[0008]进一步的，梯形丝杠的数量为两个，每一个张力杆通过两个支架分别和两个梯形丝杠上的螺纹套筒连接。
[0009]进一步的，压缩空气气缸驱动螺纹套筒在梯形丝杠上可行走10
‑
60个螺距，相邻张力杆之间可靠近或远离0
‑
40CM，丝束实际受到0
‑
0.6MPa张力。
[0010]本技术与现有技术相比，其显著优点在于：
[0011]在实际生产中本装置的两个张力杆可替代一个橡胶压辊，有效避免了橡胶压辊失圆、酸碱老化以及轴承处易缠丝损坏等问题，金属张力杆相较于橡胶压辊也更易于清理，不会因油垢在丝束上粘连造成断丝的问题；
[0012]本技术调整单个张力杆时丝束受到0
‑
0.6MPa的压力，在驱动辊的牵伸作用下丝束上不会带入过多油剂，对于烘干工段，减少了油垢的带入可避免蒸汽的浪费和减少清
理频次；
[0013]高清影像分辨仪器连接计算机远程图像系统，由计算机远程图像处理识别系统对丝束进入上油槽之前的高清影像下丝束幅宽及丝束经过上油槽带油后丝束带油条件下幅宽的变化进行对比，高清影像分辨仪器的远程图像系统可在0.4
‑
0.8S的时间内同时识别判定200
‑
400m/min纺速下10
‑
24根丝束含油是否均匀，完成识别与判定后快速的自动调整，不需要人工的协助，解决了丝束含油率不均匀的问题。
附图说明
[0014]图1为本技术的张力控制装置示意图。
[0015]图2为本技术的丝束在张力控制装置上的受力示意图。
[0016]附图标记说明：
[0017]1‑
高清影像分辨仪器，2
‑
梯形丝杠，3
‑
张力杆，4
‑
压缩空气气缸及螺纹套筒，5
‑
控制系统，6
‑
油剂循环储槽，7
‑
油剂循环泵，8
‑
油剂循环槽，9
‑
纤维丝束，10
‑
支架。
具体实施方式
[0018]下面结合附图对本技术作进一步详细描述。
[0019]一种控制碳纤维原丝含油量的张力自动调整装置，包括
[0020]一组张力架可同时均匀控制10
‑
24根碳纤维原丝的含油量；
[0021]一组张力架由2
‑
6个金属张力杆3组成，各张力杆3之间两端与梯形丝杠2相连接，张力杆3的前后运动依靠与两端的梯形丝杠2连接的压缩空气气缸的压力调节来实现；
[0022]压缩空气气缸压力调整范围在0
‑
0.6MPa，调整气缸压力时张力杆3在丝杠上行走不同的螺距，相应地丝束受到的张力在0
‑
0.6MPa，丝杠的旋合长度在0
‑
40CM；
[0023]本装置设计的2
‑
6个金属张力杆3采用304不锈钢材质，长度在120
‑
250CM，每根丝束在张力杆3上可铺展宽度在4
‑
10CM，通过上油工段的油剂循环槽时可以均匀带油，形成油膜。
[0024]每个张力杆3左右两端分别与一组梯形丝杠相连接，张力杆3在梯形丝杠2上通过压缩空气气缸的压力调节来实现前进、后退功能，张力杆3的运动使丝束承受不同的力，控制丝束的含油量。
[0025]每个张力杆3的压缩空气气缸的压力调节可具有不一致性，不同的压力设定值实现张力杆在丝杠上行走不同长度的螺距，压缩空气压力控制阀在DCS界面上安装信号输入与反馈，可实现计算机远程控制及操作。
[0026]张力杆上方设计有高清影像分辨仪器，可近距离精准监控丝束含油图像，由计算机远程图像处理识别系统对丝束的含油量进行分析，主要进行丝束进入上油槽之前的高清影像下丝束幅宽及丝束经过上油槽带油后丝束带油条件下幅宽的变化进行对比，高清影像分辨仪器的远程图像系统可在0.4
‑
0.8S的时间内同时识别判定200
‑
400m/min纺速下10
‑
24根丝束含油是否均匀。
[0027]经计算机远程图像处理识别系统对丝束的幅宽的膨胀变化含油量进行分析后，计算机远程控制系统使张力杆末端的压缩空气压力进行增减控制后自动调整张力杆在丝杠上行走不同的螺距实现前进或者后退的距离，从而使丝束所受张力发生变化，实现丝束含
油量的控制，现场无需设置压力表，亦无需现场人工操作。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种调整碳纤维原丝含油量的张力控制装置，其特征在于，包括高清影像分辨仪器(1)，梯形丝杠(2)，张力杆(3)，由压缩空气气缸驱动的螺纹套筒(4)，控制系统(5)，油剂循环槽(8)，纤维丝束(9)和支架(10)；纤维丝束(9)呈S型依次穿过多个张力杆(3)，每个张力杆(3)通过支架(10)和螺纹套筒(4)连接，多个螺纹套筒套设在梯形丝杠(2)上，用于采集纤维丝束图像的高清影像分辨仪器(1)位于梯形丝杠(2)的上方，压缩空气气缸和高清影像分辨仪器(1)均和控制系统(5)连接。2.根据权利要求1所述的张力控制装置，其特征在于，张力杆(3)的数量为2...

【专利技术属性】
技术研发人员：张家好，郑有全，巨春蕾，王龙，孙莹莹，
申请(专利权)人：中复神鹰碳纤维西宁有限公司，
类型：新型
国别省市：