CN105040130A - 一种聚丙烯腈基碳纤维原丝多层水洗装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种聚丙烯腈基碳纤维原丝多层水洗装置，包括多个水洗槽以及用于支撑所述水洗槽的左主轴箱和右主轴箱，多个所述水洗槽上下分层布设，所述左主轴箱上设置有多个左引导辊，所述右主轴箱上设置有多个右引导辊，多个所述左引导辊和多个所述右引导辊相配合进而引导碳纤维原丝按“S”形从下向上逐层经过多个所述水洗槽，所述左主轴箱上设置有用于驱动所述左引导辊的左驱动装置，所述右主轴箱上设置有用于驱动所述右引导辊的右驱动装置。该水洗装置有效的节约了空间，并能够有效提高对碳纤维原丝的清洗效果。

Description

一种聚丙烯腈基碳纤维原丝多层水洗装置

技术领域

本发明涉及一种水洗装置，具体涉及一种聚丙烯腈基碳纤维原丝多层水洗装置。

背景技术

碳纤维因其高比强度、高比模量、耐热、耐腐蚀、耐疲劳、抗蠕变等优异特性而被作为一种增强材料广泛应用于航空航天、国防建设等领域，其中，聚丙烯腈基碳纤维的应用最为广泛，产量也最高。高性能聚丙烯腈基碳纤维的主要原料是聚丙烯腈原丝，原丝的质量在很大程度上决定着最终碳纤维的质量。

碳纤维原丝水洗段是影响碳纤维原丝质量的重要环节，水洗效果的好坏直接影响着碳纤维强度的高低。聚丙烯腈原丝中残留的溶剂严重影响原丝的干燥致密化和后续蒸汽拉伸工艺性，研究表明，由于残余溶剂的存在，纤维在干燥致密化过程中，纤维截面形状会发生改变，同时，溶剂的存在还会导致原丝结晶度的下降，不利于制备高品质的原丝。同时，溶剂残留高的原丝在预氧化和碳化处理过程中会发生单丝间的熔并，导致碳纤维的抗拉强度、模量等性能下降，日本三菱公司专利表明原丝残余溶剂越多，碳纤维强度越小。因此，必须要将残留在原丝中的溶剂尽量洗掉。

水洗所用的水必须是高纯水，一般要求保证水洗后原丝中的溶剂量小于0.3wt‰。并且水洗温度升高，纤维溶胀加剧，有利于丝条溶剂分子向水中扩散，同时也有利于水分子向丝束渗透以达到洗净的目的。

现有的聚丙烯腈碳纤维原丝水洗装置水洗方式有三种方式：一是浸渍法，二是喷淋法，三是超声波水洗法，其中，浸渍法和喷淋法应用较为广泛。水洗装置结构一般采用多级水洗槽水平串联结构形式，加热方式多采用外加热方式。存在占用空间大，水温分布不均匀，消耗水量大等的缺点。

公开号为CN102767054A的中国专利公开了一种水洗机，包括箱体、设置箱体底部的水洗槽，其中，箱体内设有至少一对传动辊组，传动辊组上对应设有一喷淋管；传动辊组包括上传动辊、下传动辊，上、下传动辊垂直方向相互平行的设置在箱体上，传动辊之间通过链条实现传动。该结构的水洗机，由于一般需要约10级左右的水洗工序，所以，总体占地空间较大，并且槽内水温分布不均，影响清洗效果。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种聚丙烯腈基碳纤维原丝多层水洗装置。该水洗装置有效的节约了空间，并能够有效提高对碳纤维原丝的清洗效果。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种聚丙烯腈基碳纤维原丝多层水洗装置，其特征在于：包括多个水洗槽以及用于支撑所述水洗槽的左主轴箱和右主轴箱，多个所述水洗槽在所述左主轴箱和右主轴箱的高度方向上呈分层布设，所述左主轴箱上设置有多个左引导辊，所述右主轴箱上设置有多个右引导辊，多个所述左引导辊和多个所述右引导辊相配合进而引导碳纤维原丝按“S”形从下向上逐层经过多个所述水洗槽，所述左主轴箱上设置有用于驱动所述左引导辊的左驱动装置，所述右主轴箱上设置有用于驱动所述右引导辊的右驱动装置。

上述的一种聚丙烯腈基碳纤维原丝多层水洗装置，其特征在于：多个所述水洗槽均包括水洗槽本体和溢流槽以及用于将所述水洗槽本体和溢流槽隔开的溢流板，上下相邻的两个所述溢流槽相远离，所述水洗槽本体内设置有用于加热水的电加热管，顶层的水洗槽连接有用于向其水洗槽本体内补水的补水管口，底层的水洗槽连接有用于将其溢流槽内的水排出的排水口，顶层的水洗槽和底层的水洗槽之间的溢流槽上均设置有用于引导水进入其底层水洗槽本体的溢流口。

上述的一种聚丙烯腈基碳纤维原丝多层水洗装置，其特征在于：所述电加热管的上方设置有均热板。

上述的一种聚丙烯腈基碳纤维原丝多层水洗装置，其特征在于：所述水洗槽本体底部安装有超声波发生器。

上述的一种聚丙烯腈基碳纤维原丝多层水洗装置，其特征在于：所述水洗槽本体的上方设置有槽盖。

上述的一种聚丙烯腈基碳纤维原丝多层水洗装置，其特征在于：包括用于支撑所述左主轴箱和右主轴箱的箱体底座，所述箱体底座的底部通过调整螺栓连接有地脚板。

上述的一种聚丙烯腈基碳纤维原丝多层水洗装置，其特征在于：所述水洗槽的数量为三个，所述左引导辊的数量为六个，分别为第一左引导辊、第二左引导辊、第三左引导辊、第四左引导辊、第五左引导辊和第六左引导辊，所述第一左引导辊和第二左引导辊均与底层的水洗槽相对应，所述第三左引导辊和第四左引导辊均与中间层的水洗槽相对应，所述第五左引导辊和第六左引导辊均与顶层的水洗槽相对应，所述第二左引导辊设置在第一左引导辊的斜上方，所述第四左引导辊设置在第三左引导辊的斜上方，所述第六左引导辊设置在第五左引导辊的斜上方；所述右引导辊的数量为六个，分别为第一右引导辊、第二右引导辊、第三右引导辊、第四右引导辊、第五右引导辊和第六右引导辊，所述第一右引导辊和第二右引导辊均与底层的水洗槽相对应，所述第三右引导辊和第四右引导辊均与中间层的水洗槽相对应，所述第五右引导辊和第六右引导辊均与顶层的水洗槽相对应，所述第二右引导辊设置在第一右引导辊的斜上方，所述第四右引导辊设置在第三右引导辊的斜上方，所述第六右引导辊设置在第五右引导辊的斜上方，碳纤维原丝依次绕过所述第二左引导辊、第一左引导辊、第一右引导辊、第二右引导辊、第四右引导辊、第三右引导辊、第三左引导辊、第四左引导辊、第六左引导辊、第五左引导辊、第五右引导辊和第六右引导辊。

上述的一种聚丙烯腈基碳纤维原丝多层水洗装置，其特征在于：所述左驱动装置包括左动力部、左主动带轮、第一左带轮、第二左带轮、第三左带轮、第四左带轮、第五左带轮、第六左带轮、第七左带轮、第八左带轮、第九左带轮、第一左同步带、第二左同步带、第三左同步带、第四左同步带和第五左同步带，所述左主动带轮安装在所述左动力部的输出轴上，所述第一左带轮安装在第一左引导辊上，所述第二左带轮安装在第二左引导辊上，所述第三左带轮安装在第三左引导辊上，所述第四左带轮安装在第四左引导辊上，所述第五左带轮安装在第五左引导辊上，所述第六左带轮安装在第六左引导辊上，所述第二左引导辊的下方设置有第一左传动轴，所述第五左引导辊的左侧设置有第二左传动轴，所述第六左引导辊的右侧设置有第三左传动轴，所述第七左带轮安装在第一左传动轴上，所述第八左带轮安装在第二左传动轴上，所述第九左带轮安装在第三左传动轴上，所述第二左带轮、第三左带轮、第四左带轮和第八左带轮均为双层带轮，所述第一左带轮、第五左带轮、第六左带轮、第七左带轮和第九左带轮均为单层带轮，所述第一左同步带和第五左同步带均为双面齿同步带，所述第二左同步带、第三左同步带和第四左同步带均为单面齿同步带，所述左主动带轮、第一左带轮、第二左带轮和第七左带轮通过所述第一左同步带连接，所述左主动带轮、第二左带轮和第七左带轮均与所述第一左同步带的内侧面齿相啮合，所述第一左带轮与所述第一左同步带的外侧面齿啮合，所述第二左带轮和第三左带轮通过第二左同步带连接，所述第三左带轮和第四左带轮通过第三左同步带连接，所述第四左带轮和第八左带轮通过第四左同步带连接，所述第六左带轮、所述第五左带轮、所述第九左带轮和第八左带轮通过第五左同步带连接。

上述的一种聚丙烯腈基碳纤维原丝多层水洗装置，其特征在于：所述右驱动装置包括右动力部、右主动带轮、第一右带轮、第二右带轮、第三右带轮、第四右带轮、第五右带轮、第六右带轮、第七右带轮、第八右带轮、第九右带轮、第十右带轮、第一右同步带、第二右同步带、第三右同步带、第四右同步带、第五右同步带和第六右同步带，所述右主动带轮安装在所述右动力部的输出轴上，所述第一右带轮安装在第一右引导辊上，所述第二右带轮安装在第二右引导辊上，所述第三右带轮安装在第三右引导辊上，所述第四右带轮安装在第四右引导辊上，所述第五右带轮安装在第五右引导辊上，所述第六右带轮安装在第六右引导辊上，所述第三右引导辊的左侧设置有第一右传动轴，所述第三右引导辊的右侧设置有第二右传动轴，所述第五右引导辊的左侧设置有第三右传动轴，所述第六右引导辊的右侧设置有第四右传动轴，所述第七右带轮安装在第一右传动轴上，所述第八右带轮安装在第二右传动轴上，所述第九右带轮安装在第三右传动轴上，所述第十右带轮安装在第四右传动轴上，所述第一右带轮、第二右带轮、第四右带轮、第五右带轮和第八右带轮均为双层带轮，所述右主动带轮、第三右带轮、第六右带轮、第七右带轮、第九右带轮和第十右带轮均为单层带轮，所述第一右同步带、第二右同步带、第三右同步带和第五右同步带均为单面齿同步带，所述第四右同步带和第六右同步带均为双面齿同步带，所述右主动带轮和第一右带轮通过第一右同步带连接，所述第一右带轮和第二右带轮通过第二右同步带连接，第二右带轮和第八右带轮通过第三右同步带连接，所述第八右带轮、第三右带轮、第七右带轮和第四右带轮通过第四右同步带连接，所述第七右带轮、第八右带轮和第四右带轮均与所述第四右同步带的内侧面齿相啮合，所述第三右带轮与所述第四右同步带的外侧面齿相啮合，所述第四右带轮和第五右带轮通过第五右同步带连接，所述第六右带轮、第十右带轮、第五右带轮和第九右带轮通过第六右同步带连接，所述第六右带轮、第十右带轮和第九右带轮均与所述第六右同步带的内侧面齿相啮合，所述第五右带轮与所述第六右同步带的外侧面齿相啮合。

上述的一种聚丙烯腈基碳纤维原丝多层水洗装置，其特征在于：所述左引导辊和右引导辊均为镜面辊。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明的结构简单，设计新颖合理。

2、本发明通过将多个所述水洗槽进行上下分层布设，有效的节约了空间，并在节约空间的同时，引导碳纤维原丝按“S”形方式经过多个所述水洗槽，有效的提高了碳纤维原丝与清洗水的接触时间，确保了对碳纤维原丝的清洗效果。

3、本发明使用时清洗水呈“S”形由上向下流动，所述碳纤维原丝呈“S”形由下向上移动，也就是说，所述碳纤维原丝移动方向和清洗水的流动方向正好相逆，这样能够充分发挥水对碳纤维原丝的洗涤作用，提高了对碳纤维原丝的清洗效果。

4、本发明通过设置超声波发生器，利用超声波能够产生空化效应，而空化效应连续不断的微小瞬间高压，从而不断冲击碳纤维原丝的表面，从而进一步将碳纤维原丝中的溶剂震荡至水中，而进一步提高了水洗碳纤维原丝的洗净度。

5、本发明通过设置均热板，能使水洗槽本体内的水温分布的更加均匀，进一步提升对碳纤维原丝的清洗效果。

6、本发明所述左驱动装置和右驱动装置都是同步带传动系统，其传动平稳，颤动小，同步带传动系统的平稳性最大程度避免了碳纤维原丝的损伤。同时所有左引导辊和所有右引导辊都为主动罗拉，也大大降低对碳纤维原丝的磨损，可有效提高最终聚丙烯腈原丝的品质和质量稳定性。

7、本发明的实现成本低，使用效果好，便于推广使用。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的主视图。

图2为本发明槽盖处于打开状态时的右视图。

图3为本发明左驱动装置和右驱动装置的结构示意图。

图4为本发明水洗槽的结构示意图。

图5为本发明第一右引导辊与右主轴箱的连接关系示意图。

图6为本发明第一右传动轴与右主轴箱的连接关系示意图。

附图标记说明:

1—左主轴箱；2—箱体底座；3—水洗槽；

3-1—水洗槽本体；3-2—溢流槽；3-3—溢流板；

3-4—溢流口；3-5—电加热管；3-6—均热板；

3-7—槽盖；3-8—补水管口；3-9—超声波发生器；

3-10—排水口；4—碳纤维原丝；5—地脚板；

6—右主轴箱；7—第一右引导辊；8—第二右引导辊；

9—第二右传动轴；10—第三右引导辊；11—第四右引导辊；

12—第一右传动轴；13—第四右传动轴；14—第五右引导辊；

15—第六右引导辊；16—第三右传动轴；17—第三左传动轴；

18—第五左引导辊；19—第六左引导辊；20—第二左传动轴；

21—第四左引导辊；22—槽体支撑板；23—第三左引导辊；

24—第二左引导辊；25—第一左引导辊；26—第一左传动轴；

27—第一右带轮；28—第二右带轮；29—第三右带轮；

30—第四右带轮；31—第五右带轮；32—第六右带轮；

33—第二定位套；34—右主动带轮；35—第七右带轮；

36—第八右带轮；37—第九右带轮；38—第十右带轮；

39—第一右同步带；40—第二右同步带；41—第三右同步带；

42—第四右同步带；43—第五右同步带；44—第六右同步带；

45—左主动带轮；46—第一左带轮；47—第二左带轮；

48—第三左带轮；49—第四左带轮；50—第五左带轮；

51—第六左带轮；52—第七左带轮；53—第八左带轮；

54—第九左带轮；55—第一左同步带；56—第二左同步带；

57—第三左同步带；58—第四左同步带；59—第五左同步带；

60—第一轴承座；61—第一轴承；62—第一定位套；

63—第二轴承；64—第二轴承座。

具体实施方式

如图1、图2、图3和图4所示的一种聚丙烯腈基碳纤维原丝多层水洗装置，包括多个水洗槽3以及用于支撑所述水洗槽3的左主轴箱1和右主轴箱6，多个所述水洗槽3在所述左主轴箱1和右主轴箱6的高度方向上呈分层布设，所述左主轴箱1上设置有多个左引导辊，所述右主轴箱6上设置有多个右引导辊，多个所述左引导辊和多个所述右引导辊相配合进而引导碳纤维原丝4按“S”形从下向上逐层经过多个所述水洗槽3，所述左主轴箱1上设置有用于驱动所述左引导辊的左驱动装置，所述右主轴箱6上设置有用于驱动所述右引导辊的右驱动装置。

本实施例中，该多层水洗装置在使用时，通过所述左驱动装置带动左引导辊，通过右驱动装置带动右引导辊，在所述左引导辊和右引导辊的协同配合下，引导碳纤维原丝4按“S”形从下向上逐层经过多个所述水洗槽3，从而对碳纤维原丝4进行有效的洗涤，并且多个所述水洗槽3上下分层布设的方式，有效的节约了空间，并在节约空间的同时，引导碳纤维原丝4按“S”形方式经过多个所述水洗槽3，有效的提高了碳纤维原丝4与清洗水的接触时间，确保了对碳纤维原丝4的清洗效果。本实施例中，通入所述水洗槽3内的清洗水为高纯水。

结合图1、图2和图4，多个所述水洗槽3均包括水洗槽本体3-1和溢流槽3-2以及用于将所述水洗槽本体3-1和溢流槽3-2隔开的溢流板3-3，上下相邻的两个所述溢流槽3-2相远离，所述水洗槽本体3-1内设置有用于加热水的电加热管3-5，顶层的水洗槽3连接有用于向其水洗槽本体3-1内补水的补水管口3-8，底层的水洗槽3连接有用于将其溢流槽3-2内的水排出的排水口3-10，顶层的水洗槽3和底层的水洗槽3之间的溢流槽3-2上均设置有用于引导水进入其底层水洗槽本体3-1的溢流口3-4。

本实施例中，所述水洗槽3在使用时，通过补水管口3-8向顶层水洗槽3的水洗槽本体3-1内补水，当顶层水洗槽3的水洗槽本体3-1内水补满后，水洗槽本体3-1内的水通过溢流板3-3溢流至溢流槽3-2内，再通过溢流口3-4由所述溢流槽3-2流到底层水洗槽3的水洗槽本体3-1内，从而使清洗水呈“S”形由上向下流到底层水洗槽3的水洗槽本体3-1，再由底层水洗槽3的水洗槽本体3-1溢流至与其相对应的溢流槽3-2内，再经排水口3-10排出，实现水洗槽3内水的的不断更换。由此可知，清洗水呈“S”形由上向下流动，所述碳纤维原丝4呈“S”形由下向上移动，也就是说，所述碳纤维原丝4移动方向和清洗水的流动方向正好相逆，这样能够充分发挥水对碳纤维原丝4的洗涤作用，提高了对碳纤维原丝4的清洗效果。

如图1、图2和图4所示，所述电加热管3-5的上方设置有均热板3-6。通过设置均热板3-6，能使水洗槽本体3-1内的水温分布的更加均匀，进一步提升对碳纤维原丝4的清洗效果。

如图1、图2和图4所示，所述水洗槽本体3-1底部安装有超声波发生器3-9。通过设置超声波发生器3-9，利用超声波能够产生空化效应，而空化效应连续不断的微小瞬间高压，从而不断冲击碳纤维原丝4的表面，从而进一步将碳纤维原丝4中的溶剂震荡至水中，而进一步提高了水洗碳纤维原丝4的洗净度。本实施例中，所述超声波发生器3-9的功率为50W～60W，可以产生20kHz～40kHz的超声波。

如图1和图2所示，所述水洗槽本体3-1的上方覆盖有槽盖3-7。所述槽盖3-7与所述水洗槽本体3-1相铰接。在使用时，所述水洗槽本体3-1和槽盖3-7内均设置有保温材料，从而使水洗槽本体3-1和与其相对应的槽盖3-7能够对其内的水进行保温。本实施例中，所述保温材料采用岩棉毡。

如图1所示，该多层水洗装置包括用于支撑所述左主轴箱1和右主轴箱6的箱体底座2，所述箱体底座2的底部通过调整螺栓连接有地脚板5。通过设置地脚板5和调整螺栓，能够有效调整整个水洗装置的水平度和平行度。

如图1和图3所示，所述水洗槽3的数量为三个，所述左引导辊的数量为六个，分别为第一左引导辊25、第二左引导辊24、第三左引导辊23、第四左引导辊21、第五左引导辊18和第六左引导辊19，所述第一左引导辊25和第二左引导辊24均与底层的水洗槽3相对应，所述第三左引导辊23和第四左引导辊21均与中间层的水洗槽3相对应，所述第五左引导辊18和第六左引导辊19均与顶层的水洗槽3相对应，所述第二左引导辊24设置在第一左引导辊25的斜上方，所述第四左引导辊21设置在第三左引导辊23的斜上方，所述第六左引导辊19设置在第五左引导辊18的斜上方；所述右引导辊的数量为六个，分别为第一右引导辊7、第二右引导辊8、第三右引导辊10、第四右引导辊11、第五右引导辊14和第六右引导辊15，所述第一右引导辊7和第二右引导辊8均与底层的水洗槽3相对应，所述第三右引导辊10和第四右引导辊11均与中间层的水洗槽3相对应，所述第五右引导辊14和第六右引导辊15均与顶层的水洗槽3相对应，所述第二右引导辊8设置在第一右引导辊7的斜上方，所述第四右引导辊11设置在第三右引导辊10的斜上方，所述第六右引导辊15设置在第五右引导辊14的斜上方，碳纤维原丝4依次绕过所述第二左引导辊24、第一左引导辊25、第一右引导辊7、第二右引导辊8、第四右引导辊11、第三右引导辊10、第三左引导辊23、第四左引导辊21、第六左引导辊19、第五左引导辊18、第五右引导辊14和第六右引导辊15。

本实施例中，通过将所述水洗槽3的数量设计为三个，所述左引导辊的数量和右引导辊的数量均定为六个，以及对六个左引导辊和六个右引导辊位置的合理布设，从而能够实现洗涤效果和占用空间两者之间的最佳平衡。

如图1和图3所示，所述左驱动装置包括左动力部、左主动带轮45、第一左带轮46、第二左带轮47、第三左带轮48、第四左带轮49、第五左带轮50、第六左带轮51、第七左带轮52、第八左带轮53、第九左带轮54、第一左同步带55、第二左同步带56、第三左同步带57、第四左同步带58和第五左同步带59，所述左主动带轮45安装在所述左动力部的输出轴上，所述第一左带轮46安装在第一左引导辊25上，所述第二左带轮47安装在第二左引导辊24上，所述第三左带轮48安装在第三左引导辊23上，所述第四左带轮49安装在第四左引导辊21上，所述第五左带轮50安装在第五左引导辊18上，所述第六左带轮51安装在第六左引导辊19上，所述第二左引导辊24的下方设置有第一左传动轴26，所述第五左引导辊18的左侧设置有第二左传动轴20，所述第六左引导辊19的右侧设置有第三左传动轴17，所述第七左带轮52安装在第一左传动轴26上，所述第八左带轮53安装在第二左传动轴20上，所述第九左带轮54安装在第三左传动轴17上，所述第二左带轮47、第三左带轮48、第四左带轮49和第八左带轮53均为双层带轮，所述第一左带轮46、第五左带轮50、第六左带轮51、第七左带轮52和第九左带轮54均为单层带轮，所述第一左同步带55和第五左同步带59均为双面齿同步带，所述第二左同步带56、第三左同步带57和第四左同步带58均为单面齿同步带，所述左主动带轮45、第一左带轮46、第二左带轮47和第七左带轮52通过所述第一左同步带55连接，所述左主动带轮45、第二左带轮47和第七左带轮52均与所述第一左同步带55的内侧面齿相啮合，所述第一左带轮46与所述第一左同步带55的外侧面齿啮合，所述第二左带轮47和第三左带轮48通过第二左同步带56连接，所述第三左带轮48和第四左带轮49通过第三左同步带57连接，所述第四左带轮49和第八左带轮53通过第四左同步带58连接，所述第六左带轮51、所述第五左带轮50、所述第九左带轮54和第八左带轮53通过第五左同步带59连接。

如图1和图3所示，所述右驱动装置包括右动力部、右主动带轮34、第一右带轮27、第二右带轮28、第三右带轮29、第四右带轮30、第五右带轮31、第六右带轮32、第七右带轮35、第八右带轮36、第九右带轮37、第十右带轮38、第一右同步带39、第二右同步带40、第三右同步带41、第四右同步带42、第五右同步带43和第六右同步带44，所述右主动带轮34安装在所述右动力部的输出轴上，所述第一右带轮27安装在第一右引导辊7上，所述第二右带轮28安装在第二右引导辊8上，所述第三右带轮29安装在第三右引导辊10上，所述第四右带轮30安装在第四右引导辊11上，所述第五右带轮31安装在第五右引导辊14上，所述第六右带轮32安装在第六右引导辊15上，所述第三右引导辊10的左侧设置有第一右传动轴12，所述第三右引导辊10的右侧设置有第二右传动轴9，所述第五右引导辊14的左侧设置有第三右传动轴16，所述第六右引导辊15的右侧设置有第四右传动轴13，所述第七右带轮35安装在第一右传动轴12上，所述第八右带轮36安装在第二右传动轴9上，所述第九右带轮37安装在第三右传动轴16上，所述第十右带轮38安装在第四右传动轴13上，所述第一右带轮27、第二右带轮28、第四右带轮30、第五右带轮31和第八右带轮36均为双层带轮，所述右主动带轮34、第三右带轮29、第六右带轮32、第七右带轮35、第九右带轮37和第十右带轮38均为单层带轮，所述第一右同步带39、第二右同步带40、第三右同步带41和第五右同步带43均为单面齿同步带，所述第四右同步带42和第六右同步带44均为双面齿同步带，所述右主动带轮34和第一右带轮27通过第一右同步带39连接，所述第一右带轮27和第二右带轮28通过第二右同步带40连接，第二右带轮28和第八右带轮36通过第三右同步带41连接，所述第八右带轮36、第三右带轮29、第七右带轮35和第四右带轮30通过第四右同步带42连接，所述第七右带轮35、第八右带轮36和第四右带轮30均与所述第四右同步带42的内侧面齿相啮合，所述第三右带轮29与所述第四右同步带42的外侧面齿相啮合，所述第四右带轮30和第五右带轮31通过第五右同步带43连接，所述第六右带轮32、第十右带轮38、第五右带轮31和第九右带轮37通过第六右同步带44连接，所述第六右带轮32、第十右带轮38和第九右带轮37均与所述第六右同步带44的内侧面齿相啮合，所述第五右带轮31与所述第六右同步带44的外侧面齿相啮合。

本实施例中，所述左驱动装置和右驱动装置协同工作，其使用时，所述左动力部和右动力部开始工作，所述左动力部带动左主动带轮45，所述左主动带轮45通过第一左同步带55带动第一左带轮46、第七左带轮52和第二左带轮47转动，再通过第二左同步带56将第二左带轮47的动力传输至第三左带轮48，然后通过第三左同步带57将第三左带轮48的动力传输至第四左带轮49，再通过第四左同步带58将第四左带轮49的动力传输至第八左带轮53，最后通过59将第八左带轮53上的动力传输至第六左带轮51、第五左带轮50和第九左带轮54；同理，所述右动力部带动右主动带轮34，通过第一右同步带39将右主动带轮34的动力传输至第一右带轮27，再通过第二右同步带40将第一右带轮27的动力传输至第二右带轮28，然后通过第三右同步带41将第二右带轮28的动力传输至第八右带轮36，再通过第四右同步带42将第八右带轮36的动力传输至第三右带轮29、第七右带轮35和第四右带轮30，然后通过第五右同步带43将第四右带轮30的动力传输至第五右带轮31，再通过第六右同步带44将第五右带轮31的动力传输至第九右带轮37、第十右带轮38和第六右带轮32。所述左驱动装置和右驱动装置的实质都是同步带传动系统，其传动平稳，颤动小，由于碳纤维原丝4还未经过牵伸工艺，其内部高分子链取向度较低，所以碳纤维原丝4比较脆弱，容易造成损伤和瑕疵，所以同步带传动系统的平稳性最大程度避免了碳纤维原丝4的损伤。同时所有左引导辊和所有右引导辊都为主动罗拉，也大大降低对碳纤维原丝4的磨损，可有效提高最终聚丙烯腈原丝的品质和质量稳定性。

本实施例中，所述左动力部和右动力部均由伺服电机和减速机连接构成。

本实施例中，所述左引导辊和右引导辊均为镜面辊。通过采用镜面辊，利用镜面辊的光滑表面，从而进一步避免对碳纤维原丝4的磨损。

本实施例中，所述左主轴箱1和右主轴箱6均由8mm厚不锈钢板拼接管焊接而成的结构件，在箱体前后精确镗有轴承座定位台阶和连接孔，在箱体内侧镗有连接槽体支撑板22的连接孔，箱体底部带有框型法兰结构，均匀布有与箱体底座2连接的通孔。所述水洗槽3通过槽体支撑板22与左主轴箱1和右主轴箱6相连接。

如图5所示，所述第一右引导辊7的滚轴穿过右主轴箱6，所述第一右带轮27设置所述滚轴穿出右主轴箱6的一端并通过第一定位套62定位，所述滚轴与右主轴箱6的连接处设置有第一轴承61和用于安装所述第一轴承61的第一轴承座60。其余右引导辊和右主轴箱6的连接方式与第一右引导辊7和右主轴箱6的连接方式相同。并且所有的左引导辊和左主轴箱1的连接方式与第一右引导辊7和右主轴箱6的连接方式相同。

如图6所示，所述第一右传动轴12的一端穿过右主轴箱6，所述第七右带轮35设置在第一右传动轴12穿出右主轴箱6的一端，并通过第二定位套33定位，所述第一右传动轴12与右主轴箱6的连接处设置有第二轴承63和用于安装所述第二轴承63的第二轴承座64。其余右传动轴和右主轴箱6的连接方式与所述第一右传动轴12和右主轴箱6的连接方式相同。并且所有的左传动轴和左主轴箱1的连接方式与所述第一右传动轴12和右主轴箱6的连接方式相同。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种聚丙烯腈基碳纤维原丝多层水洗装置，其特征在于：包括多个水洗槽(3)以及用于支撑所述水洗槽(3)的左主轴箱(1)和右主轴箱(6)，多个所述水洗槽(3)在所述左主轴箱(1)和右主轴箱(6)的高度方向上呈分层布设，所述左主轴箱(1)上设置有多个左引导辊，所述右主轴箱(6)上设置有多个右引导辊，多个所述左引导辊和多个所述右引导辊相配合进而引导碳纤维原丝(4)按“S”形从下向上逐层经过多个所述水洗槽(3)，所述左主轴箱(1)上设置有用于驱动所述左引导辊的左驱动装置，所述右主轴箱(6)上设置有用于驱动所述右引导辊的右驱动装置。

2.根据权利要求1所述的一种聚丙烯腈基碳纤维原丝多层水洗装置，其特征在于：多个所述水洗槽(3)均包括水洗槽本体(3-1)和溢流槽(3-2)以及用于将所述水洗槽本体(3-1)和溢流槽(3-2)隔开的溢流板(3-3)，上下相邻的两个所述溢流槽(3-2)相远离，所述水洗槽本体(3-1)内设置有用于加热水的电加热管(3-5)，顶层的水洗槽(3)连接有用于向其水洗槽本体(3-1)内补水的补水管口(3-8)，底层的水洗槽(3)连接有用于将其溢流槽(3-2)内的水排出的排水口(3-10)，顶层的水洗槽(3)和底层的水洗槽(3)之间的溢流槽(3-2)上均设置有用于引导水进入其底层水洗槽本体(3-1)的溢流口(3-4)。

3.根据权利要求2所述的一种聚丙烯腈基碳纤维原丝多层水洗装置，其特征在于：所述电加热管(3-5)的上方设置有均热板(3-6)。

4.根据权利要求2所述的一种聚丙烯腈基碳纤维原丝多层水洗装置，其特征在于：所述水洗槽本体(3-1)底部安装有超声波发生器(3-9)。

5.根据权利要求2所述的一种聚丙烯腈基碳纤维原丝多层水洗装置，其特征在于：所述水洗槽本体(3-1)的上方设置有槽盖(3-7)。

6.根据权利要求1所述的一种聚丙烯腈基碳纤维原丝多层水洗装置，其特征在于：包括用于支撑所述左主轴箱(1)和右主轴箱(6)的箱体底座(2)，所述箱体底座(2)的底部通过调整螺栓连接有地脚板(5)。

7.根据权利要求1所述的一种聚丙烯腈基碳纤维原丝多层水洗装置，其特征在于：所述水洗槽(3)的数量为三个，所述左引导辊的数量为六个，分别为第一左引导辊(25)、第二左引导辊(24)、第三左引导辊(23)、第四左引导辊(21)、第五左引导辊(18)和第六左引导辊(19)，所述第一左引导辊(25)和第二左引导辊(24)均与底层的水洗槽(3)相对应，所述第三左引导辊(23)和第四左引导辊(21)均与中间层的水洗槽(3)相对应，所述第五左引导辊(18)和第六左引导辊(19)均与顶层的水洗槽(3)相对应，所述第二左引导辊(24)设置在第一左引导辊(25)的斜上方，所述第四左引导辊(21)设置在第三左引导辊(23)的斜上方，所述第六左引导辊(19)设置在第五左引导辊(18)的斜上方；所述右引导辊的数量为六个，分别为第一右引导辊(7)、第二右引导辊(8)、第三右引导辊(10)、第四右引导辊(11)、第五右引导辊(14)和第六右引导辊(15)，所述第一右引导辊(7)和第二右引导辊(8)均与底层的水洗槽(3)相对应，所述第三右引导辊(10)和第四右引导辊(11)均与中间层的水洗槽(3)相对应，所述第五右引导辊(14)和第六右引导辊(15)均与顶层的水洗槽(3)相对应，所述第二右引导辊(8)设置在第一右引导辊(7)的斜上方，所述第四右引导辊(11)设置在第三右引导辊(10)的斜上方，所述第六右引导辊(15)设置在第五右引导辊(14)的斜上方，碳纤维原丝(4)依次绕过所述第二左引导辊(24)、第一左引导辊(25)、第一右引导辊(7)、第二右引导辊(8)、第四右引导辊(11)、第三右引导辊(10)、第三左引导辊(23)、第四左引导辊(21)、第六左引导辊(19)、第五左引导辊(18)、第五右引导辊(14)和第六右引导辊(15)。

8.根据权利要求7所述的一种聚丙烯腈基碳纤维原丝多层水洗装置，其特征在于：所述左驱动装置包括左动力部、左主动带轮(45)、第一左带轮(46)、第二左带轮(47)、第三左带轮(48)、第四左带轮(49)、第五左带轮(50)、第六左带轮(51)、第七左带轮(52)、第八左带轮(53)、第九左带轮(54)、第一左同步带(55)、第二左同步带(56)、第三左同步带(57)、第四左同步带(58)和第五左同步带(59)，所述左主动带轮(45)安装在所述左动力部的输出轴上，所述第一左带轮(46)安装在第一左引导辊(25)上，所述第二左带轮(47)安装在第二左引导辊(24)上，所述第三左带轮(48)安装在第三左引导辊(23)上，所述第四左带轮(49)安装在第四左引导辊(21)上，所述第五左带轮(50)安装在第五左引导辊(18)上，所述第六左带轮(51)安装在第六左引导辊(19)上，所述第二左引导辊(24)的下方设置有第一左传动轴(26)，所述第五左引导辊(18)的左侧设置有第二左传动轴(20)，所述第六左引导辊(19)的右侧设置有第三左传动轴(17)，所述第七左带轮(52)安装在第一左传动轴(26)上，所述第八左带轮(53)安装在第二左传动轴(20)上，所述第九左带轮(54)安装在第三左传动轴(17)上，所述第二左带轮(47)、第三左带轮(48)、第四左带轮(49)和第八左带轮(53)均为双层带轮，所述第一左带轮(46)、第五左带轮(50)、第六左带轮(51)、第七左带轮(52)和第九左带轮(54)均为单层带轮，所述第一左同步带(55)和第五左同步带(59)均为双面齿同步带，所述第二左同步带(56)、第三左同步带(57)和第四左同步带(58)均为单面齿同步带，所述左主动带轮(45)、第一左带轮(46)、第二左带轮(47)和第七左带轮(52)通过所述第一左同步带(55)连接，所述左主动带轮(45)、第二左带轮(47)和第七左带轮(52)均与所述第一左同步带(55)的内侧面齿相啮合，所述第一左带轮(46)与所述第一左同步带(55)的外侧面齿啮合，所述第二左带轮(47)和第三左带轮(48)通过第二左同步带(56)连接，所述第三左带轮(48)和第四左带轮(49)通过第三左同步带(57)连接，所述第四左带轮(49)和第八左带轮(53)通过第四左同步带(58)连接，所述第六左带轮(51)、所述第五左带轮(50)、所述第九左带轮(54)和第八左带轮(53)通过第五左同步带(59)连接。

9.根据权利要求7所述的一种聚丙烯腈基碳纤维原丝多层水洗装置，其特征在于：所述右驱动装置包括右动力部、右主动带轮(34)、第一右带轮(27)、第二右带轮(28)、第三右带轮(29)、第四右带轮(30)、第五右带轮(31)、第六右带轮(32)、第七右带轮(35)、第八右带轮(36)、第九右带轮(37)、第十右带轮(38)、第一右同步带(39)、第二右同步带(40)、第三右同步带(41)、第四右同步带(42)、第五右同步带(43)和第六右同步带(44)，所述右主动带轮(34)安装在所述右动力部的输出轴上，所述第一右带轮(27)安装在第一右引导辊(7)上，所述第二右带轮(28)安装在第二右引导辊(8)上，所述第三右带轮(29)安装在第三右引导辊(10)上，所述第四右带轮(30)安装在第四右引导辊(11)上，所述第五右带轮(31)安装在第五右引导辊(14)上，所述第六右带轮(32)安装在第六右引导辊(15)上，所述第三右引导辊(10)的左侧设置有第一右传动轴(12)，所述第三右引导辊(10)的右侧设置有第二右传动轴(9)，所述第五右引导辊(14)的左侧设置有第三右传动轴(16)，所述第六右引导辊(15)的右侧设置有第四右传动轴(13)，所述第七右带轮(35)安装在第一右传动轴(12)上，所述第八右带轮(36)安装在第二右传动轴(9)上，所述第九右带轮(37)安装在第三右传动轴(16)上，所述第十右带轮(38)安装在第四右传动轴(13)上，所述第一右带轮(27)、第二右带轮(28)、第四右带轮(30)、第五右带轮(31)和第八右带轮(36)均为双层带轮，所述右主动带轮(34)、第三右带轮(29)、第六右带轮(32)、第七右带轮(35)、第九右带轮(37)和第十右带轮(38)均为单层带轮，所述第一右同步带(39)、第二右同步带(40)、第三右同步带(41)和第五右同步带(43)均为单面齿同步带，所述第四右同步带(42)和第六右同步带(44)均为双面齿同步带，所述右主动带轮(34)和第一右带轮(27)通过第一右同步带(39)连接，所述第一右带轮(27)和第二右带轮(28)通过第二右同步带(40)连接，第二右带轮(28)和第八右带轮(36)通过第三右同步带(41)连接，所述第八右带轮(36)、第三右带轮(29)、第七右带轮(35)和第四右带轮(30)通过第四右同步带(42)连接，所述第七右带轮(35)、第八右带轮(36)和第四右带轮(30)均与所述第四右同步带(42)的内侧面齿相啮合，所述第三右带轮(29)与所述第四右同步带(42)的外侧面齿相啮合，所述第四右带轮(30)和第五右带轮(31)通过第五右同步带(43)连接，所述第六右带轮(32)、第十右带轮(38)、第五右带轮(31)和第九右带轮(37)通过第六右同步带(44)连接，所述第六右带轮(32)、第十右带轮(38)和第九右带轮(37)均与所述第六右同步带(44)的内侧面齿相啮合，所述第五右带轮(31)与所述第六右同步带(44)的外侧面齿相啮合。

10.根据权利要求1所述的一种聚丙烯腈基碳纤维原丝多层水洗装置，其特征在于：所述左引导辊和右引导辊均为镜面辊。