预氧丝废丝收集装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种预氧丝废丝收集装置，包括：废丝收集桶，用于存储收集的预氧丝废丝；桶架，用于安放废丝收集桶；吸丝装置，安装在桶架上，用于从丝束出口或丝束入口吸出对应层炉腔内断裂的预氧丝废丝并送入废丝收集桶内；升降机，用于驱动设置在其上的桶架沿竖直方向上下移动以带动吸丝装置和废丝收集桶移动；第一导轨组，安装在氧化炉的安装横梁上；垂直设置的第二导轨组，能够沿第一导轨组的延伸方向移动；升降机活动吊装在第二导轨组上，能够沿第二导轨组的延伸方向移动。该预氧丝废丝收集装置克服了现有技术中不易收集养化炉内断裂的预氧丝废丝的问题，避免因炉腔内的预氧丝废丝断裂造成的未断裂预氧丝粘连、缠绕或预氧丝废丝着火的发生。丝着火的发生。丝着火的发生。

【技术实现步骤摘要】
预氧丝废丝收集装置


[0001]本专利技术涉及碳纤维丝束生产
，具体地涉及一种预氧丝废丝收集装置。

技术介绍

[0002]碳纤维具有高比强度、高比模量等一系列优异性能，应用于航空航天、国防武器、建筑补强、风力发电、电磁屏蔽、石油开采等先进工业领域。
[0003]碳纤维在制备过程中，主要的生产工序是氧化、低温碳化、高温碳化、表面处理、水洗、上浆、干燥、卷绕收丝。在氧化工序中，聚丙烯腈基原丝的线型分子链转化为具有耐热梯型结构的预氧丝；之后预氧丝在氮气气氛的低温碳化炉和高温碳化炉中，转化为具有乱层石墨结构的碳纤维。
[0004]聚丙烯腈基原丝在氧化的热环境中要发生物理收缩，构象增多，使其处于热力学稳定状态。聚丙烯腈基原丝在氧化过程中主要发生环化、氧化和脱氢反应，这些反应都是放热反应，反应产生的反应热会在纤维内部造成蓄热和过热，极易引起单丝之间的热融合并，当热量过大时，丝束上蓄热过于集中极易引起着火。因此，在氧化工序段，氧化炉分成多个炉腔，在不同温度工艺条件下进行氧化反应，控制每个氧化炉炉腔释放的反应总量在合理可控的范围内，同时，每个氧化炉炉腔分成多层，每层的氧化炉的预氧丝入口和预氧丝出口均安装金属钢辊，预氧丝在每个氧化炉炉腔反应时，分成多层层数走丝运行，以控制预氧丝在氧化炉炉腔内反应时温度场和流动场的均匀性。氧化过程中，室温时，聚丙烯腈基原丝依次穿过氧化炉炉腔每层的进口金属钢辊和出口金属钢辊，氧化温度从室温缓慢升温至200～300℃，当温度未达到200～300℃，预氧丝体密度偏小，不能顺利通过低温碳化炉和高温碳化炉，只有当氧化炉各区温度升至200～300℃，使聚丙烯腈基原丝的线型大分子链转换为耐热的梯形结构，才能顺利通过低温碳化炉和高温碳化炉，进入低温碳化、高温碳化、表面处理、水洗、上浆、干燥、卷绕收卷生产工序段，从而生产出高质量的碳纤维。氧化炉升温过程中，在炉腔内温度未达到200～300℃时，会产生大量的预氧丝废丝，正常生产过程中，在预氧丝发生断丝、绕辊时，需要及时清理预氧丝废丝。
[0005]目前，碳纤维工业化生产时，每个氧化炉炉腔走丝层数在六层以上，氧化炉高度已超过操作人员的身高，当氧化炉上部的炉腔内发生断丝、绕辊时，操作人员难以清理、收集炉腔内的预氧丝废丝，若预氧丝发生断丝不及时处理，断丝产生的尾巴丝会在炉腔里悬垂，造成丝束之间极易发生粘连缠绕，纤维内部易造成蓄热和过热，引起预氧丝着火，而操作人员站在氧化炉旁边收集预氧丝废丝时，也会对操作人员造成烧伤，影响生命健康。
[0006]为解决上述问题，需要用专门的预氧丝废丝收集装置，用于及时收集氧化炉内的预氧丝废丝，保护操作人员不受伤害。

技术实现思路

[0007]本专利技术实施方式的目的是为了克服现有技术中不易收集氧化炉内断裂的预氧丝废丝的问题。
[0008]为了实现上述目的，在本专利技术提供一种预氧丝废丝收集装置，用于收集氧化炉内断裂的预氧丝废丝，所述氧化炉具有多层炉腔，每一层炉腔设置有对应的丝束入口和丝束出口，在每一氧化炉的丝束入口侧和丝束出口侧均设置有一个所述预氧丝废丝收集装置，所述预氧丝废丝收集装置包括：废丝收集桶，用于存储收集的预氧丝废丝；桶架，用于安放所述废丝收集桶；吸丝装置，安装在所述桶架上，用于从丝束出口或丝束入口吸出对应层炉腔内断裂的预氧丝废丝并送入所述废丝收集桶内；升降机，用于驱动设置在其上的桶架沿竖直方向上下移动以带动吸丝装置和废丝收集桶移动；平行设置的第一导轨组，安装在所述氧化炉的安装横梁上；垂直设置的第二导轨组，能够沿所述第一导轨组的延伸方向移动；所述升降机活动吊装在第二导轨组上，能够沿第二导轨组的延伸方向移动。
[0009]具体地，所述桶架为L型结构，包括底板和竖直安装的立杆；所述吸丝装置可拆卸安装在立杆上，所述废丝收集桶安放在底板上位于底板与立杆的半围合区域内。
[0010]具体地，所述底板具有安装面，所述安装面上设置有定位凸台，所述废丝收集桶的桶底设置有与所述定位凸台相匹配的定位孔，将定位凸台嵌入所述定位孔以将所述废丝收集桶安放在所述安装面上。
[0011]具体地，所述吸丝装置包括：具有废丝入口和废丝出口的吸枪，所述吸枪安装在所述立杆上；输丝管，所述输丝管一端与所述吸枪的废丝出口连通，另一端与所述废丝收集桶连通；所述吸枪通过废丝入口从所述丝束入口或所述丝束出口吸出预氧丝废丝，所述输丝管用于将由所述吸枪吸出的预氧丝废丝送入所述废丝收集桶内。
[0012]具体地，所述吸枪包括：枪管，所述废丝入口和所述废丝出口设置在所述枪管的两端，所述枪管上自预氧丝废丝吸送方向依次设置有进口端腔体、中间端腔体和出口端腔体，在所述中间端腔体的腔壁上开设有向所述枪管内输送压缩气的进气通孔。
[0013]具体地，所述升降机包括：安装架、驱动器、链轮结构和托架；所述托架与所述安装架活动连接，用于安放所述桶架；所述安装架吊装在所述第二导轨组上，能够沿所述第二导轨组移动；所述驱动器和所述链轮结构安装在所述安装架上，所述驱动器通过所述链轮结构驱动所述托架沿竖直方向上下移动。
[0014]具体地，所述托架包括：竖直设置的矩形活动框，与所述安装架活动连接；固定在矩形活动框的框沿的置放框，所述桶架能够安放在所述置放框的围合区域内。
[0015]具体地，所述升降机还包括：多个导向轮、多根安装轴和多根导向杆；所述导向杆竖直安装在所述安装架上，每一所述导向杆上设置有导向槽，多个导向轮通过对应的安装轴安装在所述矩形活动框上，且每一导向轮能够在对应的导向槽内滚动。
[0016]具体地，所述第二导轨组包括：第二导轨和吊装滑块；沿所述第二导轨的延伸方向开设有第二导轨槽，所述第二导轨槽的槽底宽度尺寸大于槽口开口尺寸；所述吊装滑块包括能够在所述第二导轨槽内滑动的第二滑动部和位于所述第二导槽的槽口外的连接部，所述安装架通过所述吊装滑块的连接部吊装在所述第二导轨上。
[0017]具体地，所述第二滑动部包括：第二安装轴，设置在所述第二导轨槽内且横跨在所述第二导轨槽的槽口上方，所述第二安装轴的两端分别转动安装有一个滑动轮，所述滑动轮能够在所述第二导轨槽内滚动；所述第二安装轴上沿所述第二导轨的延伸方向设置有安装杆，一对第二导向轮按照给定间距设置在所述安装杆上，所述第二导向轮用于限制所述滑动轮在所述第二导轨槽内的滚动方向。
[0018]具体地，所述第一导轨组包括：第一导轨和第一滑动组件；沿所述第一导轨的延伸方向开设有第一导轨槽，所述第一导轨槽的槽底宽度尺寸大于槽口开口尺寸；所述第一滑动组件包括能够在所述第一导轨槽内滑动的第一滑动部和位于所述第一导轨槽外的安装框，所述第二导轨与所述第一滑动组件的安装框固定。
[0019]具体地，所述第一滑动部包括：连接竖板，固定在所述安装框上，在所述连接竖板的板壁两侧对称设置有一对竖向滚轮，以及按照第二给定间距设置有一对横向导向轮，所述横向导向轮用于限制所述竖向滚轮在所述第一导轨槽内的滚动方向。
[0020]具体地，所述连接竖板的两端还分别设置有缓冲块。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种预氧丝废丝收集装置，用于收集氧化炉(1)内断裂的预氧丝废丝，所述氧化炉(1)具有多层炉腔，每一层炉腔设置有对应的丝束入口(11)和丝束出口(12)，在每一氧化炉(1)的丝束入口侧和丝束出口侧均设置有一个所述预氧丝废丝收集装置，其特征在于，所述预氧丝废丝收集装置包括：废丝收集桶(2)，用于存储收集的预氧丝废丝；桶架(3)，用于安放所述废丝收集桶(2)；吸丝装置(4)，安装在所述桶架(3)上，用于从丝束出口(12)或丝束入口(11)吸出对应层炉腔内断裂的预氧丝废丝并送入所述废丝收集桶(2)内；升降机(5)，用于驱动设置在其上的桶架(3)沿竖直方向上下移动以带动吸丝装置(4)和废丝收集桶(2)移动；平行设置的第一导轨组(7)，安装在所述氧化炉(1)的安装横梁上；垂直设置的第二导轨组(6)，能够沿所述第一导轨组(7)的延伸方向移动；所述升降机(5)活动吊装在第二导轨组(6)上，能够沿第二导轨组(6)的延伸方向移动。2.根据权利要求1所述的预氧丝废丝收集装置，其特征在于，所述桶架(3)为L型结构，包括底板(31)和竖直安装的立杆(32)；所述吸丝装置(4)可拆卸安装在立杆(32)上，所述废丝收集桶(2)安放在底板(31)上位于底板(31)与立杆(32)的半围合区域内。3.根据权利要求2所述的预氧丝废丝收集装置，其特征在于，所述底板(31)具有安装面(310)，所述安装面(310)上设置有定位凸台(311)，所述废丝收集桶(2)的桶底设置有与所述定位凸台(311)相匹配的定位孔，将定位凸台(311)嵌入所述定位孔以将所述废丝收集桶(2)安放在所述安装面(310)上。4.根据权利要求2所述的预氧丝废丝收集装置，其特征在于，所述吸丝装置(4)包括：具有废丝入口和废丝出口的吸枪(41)，所述吸枪(41)安装在所述立杆(32)上；输丝管(42)，所述输丝管(42)一端与所述吸枪(41)的废丝出口连通，另一端与所述废丝收集桶(2)连通；所述吸枪(41)通过废丝入口从所述丝束入口(11)或所述丝束出口(12)吸出预氧丝废丝，所述输丝管(42)用于将由所述吸枪(41)吸出的预氧丝废丝送入所述废丝收集桶(2)内。5.根据权利要求4所述的预氧丝废丝收集装置，其特征在于，所述吸枪(41)包括：枪管(410)，所述废丝入口和所述废丝出口设置在所述枪管(410)的两端，所述枪管(410)上自预氧丝废丝吸送方向依次设置有进口端腔体(411)、中间端腔体(412)和出口端腔体(413)，在所述中间端腔体(412)的腔壁上开设有向所述枪管(410)内输送压缩气的进气通孔(414)。6.根据权利要求1所述的预氧丝废丝收集装置，其特征在于，所述升降机(5)包括：安装架(51)、驱动器(52)、链轮结构(53)和托架(54)；所述托架(54)与所述安装架(51)活动连接，用于安放所述桶架(3)；所述安装架(51)吊装在所述第二导轨组(6)上，能够沿所述第二导轨组(6)移动；所述驱动器(52)和所述链轮结构(53)安装在所述安装架(51)上...

【专利技术属性】
技术研发人员：季春晓，黄翔宇，辛美音，封鲍，易闪闪，吴嵩义，刘莉莉，庞燕华，董素琴，李冬辉，袁玉红，宋文迪，
申请(专利权)人：中国石化上海石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：