CN111204968B - 一种出风结构及纤维成型装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种出风结构及纤维成型装置，涉及玻璃纤维生产技术领域。本发明提供的出风结构，包括壳体，所述壳体的内部具有至少一个相互独立的风道结构，所述壳体还具有至少一个相互独立的出风区，至少一个所述风道结构与至少一个所述出风区对应设置，所述风道结构通过所述出风区与所述壳体的外部连通；所述出风结构还包括与至少一个所述风道结构对应设置的至少一个调节机构，所述调节机构用于调节所述风道结构的进风量。本发明的出风结构有效针对成型区实际，对不同区段进行独立的出风调节，有利于适应各区段的不同工艺风需求，保证玻璃纤维线密度的稳定性和玻璃纤维直径的均匀性，从而显著提升玻璃纤维质量。

Description

一种出风结构及纤维成型装置

技术领域

本发明涉及玻璃纤维生产技术领域，具体而言，涉及一种出风结构及纤维成型装置。

背景技术

玻璃纤维生产过程中，需要把配合料在窑炉中加热融化并流入漏板，玻璃溶液从漏板的孔中流出形成纤维丝束，经过拉丝、冷却、卷绕等过程，最终形成玻璃纤维纱团。在冷却过程中，工艺风的风速、温湿度等工艺参数不容易被直观看到，且往往也容易被人忽略，但实际上，在拉丝生产过程中，拉丝工艺风的控制对稳定拉丝生产作业和提升产品质量至关重要。

现有技术中，漏板拉丝冷却过程中采用的气流冷却装置普遍采取统一的进风及出风方式，因此作用于玻璃纤维成型区域的气流不稳定也不好调节，对玻璃纤维的质量产生不利影响，不利于工业化生产的开展。

发明内容

为了解决现有技术存在的对玻璃纤维质量造成不利影响的问题，本发明提出了一种出风结构及纤维成型装置。

根据本发明的一个方面，提供了一种出风结构，包括壳体，所述壳体的内部具有至少一个风道结构，所述壳体还具有至少一个出风区，至少一个所述风道结构与至少一个所述出风区对应设置，所述风道结构通过所述出风区与所述壳体的外部连通；

所述出风结构还包括与至少一个所述风道结构对应设置的至少一个调节机构，所述调节机构用于调节所述风道结构的进风量。

进一步地，在本发明一个较佳的实施例中，所述壳体的内部具有两个及以上风道结构，所述的两个及以上风道结构相互独立设置；且与各所述风道结构对应的各所述出风区之间互相独立设置。

进一步地，在本发明一个较佳的实施例中，所述调节机构包括挡风结构，所述挡风结构与所述风道结构活动连接，通过调节所述挡风结构相对所述风道结构的位置，以调节所述风道结构的用于进风的区域的横截面积大小。

进一步地，在本发明一个较佳的实施例中，所述挡风结构与所述风道结构转动连接，所述调节机构还包括转动连接部和转动调节部；所述挡风结构通过所述转动连接部与所述风道结构转动连接，通过所述转动调节部带动所述转动连接部转动，进而带动所述挡风结构相对所述风道结构转动。

进一步地，在本发明一个较佳的实施例中，所述调节机构包括：挡风结构及限位部；

所述挡风结构与所述风道结构活动连接，通过调节所述挡风结构相对所述风道结构的位置，调节所述风道结构的用于进风的区域的横截面积大小；

所述限位部用于限定所述挡风结构沿预设路径活动。

进一步地，在本发明一个较佳的实施例中，所述调节机构包括：挡风结构和锁定单元；

所述挡风结构与所述风道结构活动连接，通过调节所述挡风结构相对所述风道结构的位置，调节所述风道结构的用于进风的区域的横截面积大小；

所述锁定单元用于将所述挡风结构固定于预设位置。

进一步地，在本发明一个较佳的实施例中，各所述出风区内设置有若干按照预定规则排布的出风孔，所述风道结构通过所述出风孔与所述壳体的外部连通。

根据本发明的另一个方面，提供了一种纤维成型装置，包括漏板及所述的出风结构；沿竖向方向，所述漏板的下方形成成型区；

所述漏板呈长形，所述漏板的长度方向的中线的两侧对称设置有所述出风结构，所述出风结构与所述成型区对应设置。

进一步地，在本发明一个较佳的实施例中，所述成型区沿所述漏板的长度方向包括至少一个分区，至少一个所述分区与所述出风结构的至少一个所述出风区一一对应。

进一步地，在本发明一个较佳的实施例中，还包括：与所述出风结构连通的送风结构。

本发明中的一种出风结构及纤维成型装置，出风结构设置了至少一个风道结构，并且所述至少一个风道结构连通有独立的出风区，所述出风区均可实现独立出风，再通过设置的调解机构调节对应风道结构的风量，进而可以实现调节出风区的风量及风速。将该出风结构设置于漏板下方成型区的两侧，可以有效针对成型区不同区段进行独立的出风调节，有利于适应各区段的不同工艺风需求，保证玻璃纤维线密度的稳定性和玻璃纤维直径的均匀性，从而显著提升玻璃纤维质量。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明一实施例提供的出风结构安装示意图；

图2是图1中对应的结构侧视图；

图3是图2中A-A向剖视图；

图4是本发明一实施例提供的出风结构的结构示意图；

图5是本发明一实施例提供的出风结构的示意图；

图6是图5对应的俯视图；

图7是图6中B-B向剖视图；

图8是图7中C处放大示意图；

图9是图5对应的右视图。

附图标记：

1、第一出风结构，2、第二出风结构；

11、壳体，12、第一进风口，13、第二进风口，14、第三进风口，

15、第一出风区，16、第二出风区，17、第三出风区，151、出风孔，

18、风道结构，19、调节机构，191、挡风结构，192、转动连接部，

193、转动调节部；

3、漏板，

31、成型区，311、第一分区，312、第二分区，313、第三分区；

4、玻璃纤维。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

本发明提供了一种出风结构，包括壳体11，壳体11的内部具有至少一个相互独立的风道结构18，壳体11还具有至少一个出风区，至少一个风道结构18与至少一个出风区一一对应设置，风道结构18通过出风区与壳体11的外部连通；出风结构还包括与至少一个风道结构18对应设置的至少一个调节机构19，调节机构19用于调节风道结构18的进风量。本实施例中出风区可实现独立出风，再通过设置的调节机构19调节对应风道结构的风量，进而可以实现调节出风区的风量及风速。将该出风结构设置于漏板3成型区31的两侧，可以有效针对成型区31不同区段进行独立的出风调节，有利于适应各区段的不同工艺风需求，保证玻璃纤维4线密度的稳定性和玻璃纤维4直径的均匀性，从而显著提升玻璃纤维4质量。

本发明一实施例中提供的一种出风结构，壳体11的内部具有两个及以上风道结构18，且两个及以上风道结构18相互独立设置；且与各风道结构18对应的各出风区之间互相独立设置。

如图4-9所示，壳体11的形状可以与漏板3的形状相适应，本实施例中，如图1所示，漏板3设置为长方形的板体，壳体11设置为长方体，截面设置为直角梯形，各出风区沿壳体11的长度方向依次设置，漏板3下方的成型区31沿漏板3的长度方向形成多个分区。成型区31两侧的出风结构的出风区与成型区31的分区一一对应，每个分区都有对应的独立出风区，并可针对该出风区的出风状况进行适应调节，对每个区段提供合适的风力，从而保证玻璃纤维4直径的均匀性。

出风最先影响的是经过漏板3流出的液态玻璃溶液从丝根被拉伸为玻璃纤维4的过冷过程，若工艺风不稳定，势必会使原丝密度发生周期性的波动，即发生拉伸共振，若拉丝成型通道上有振幅为1％的扰动，就足以使原丝线密度变化幅值达20％以上。本实施例中，如图5-8所示，每个出风区内都设置有若干按照预定规则排布的的出风孔151，风道结构18通过出风孔151与壳体11的外部连通。出风孔151的孔径大小可以根据具体产品进行设置，孔径范围可以为1mm-10mm；例如，可以设置出风孔151的孔径为3mm，相邻出风孔151的孔间距为3mm，并设置3-5排出风孔151。每个出风区细小的出风孔151洞，会使得进风通过出风孔151洞以纤细的气流均匀密集的出风，这样有效保证了整个玻璃纤维4成型区31域内的气流均匀稳定，不会出现大幅度波动或湍流，因而有效提升了玻璃纤维4拉丝成型质量。

现有的工艺出风装置，一般进风是从工艺风管下面或出风口的背面进风，从工艺风管下面进风容易对玻璃纤维4成型区31域的气流造成扰动，从出风口背面进风往往因为风管后的设备阻挡导致进风不畅，均不利于稳定玻璃纤维4的质量。如图4所示，本实施例中提供的出风结构，其与各风道结构18分别连通的进风口均位于壳体11的端部。设置在端部的进风口更容易从环境中抽入更低温度的新风，能显著提升玻璃纤维4的冷却效果；避免了现有技术中从出风结构的下方进风造成玻璃纤维4拉丝区域气流的扰动的问题，有效保证玻纤线密度的稳定性；另外还避免了从出风区背面进风时的不顺畅造成玻璃纤维4冷却效果降低的弊端。

从玻璃纤维4拉丝原丝成型生产的角度看，玻璃纤维4周围的气流要以规则且恒定的速度从上向下贯穿整个成型通道(漏板3的每个成型孔)，且拉丝工艺风的温湿度要稳定。若需使空气从上向下均匀地穿过原丝纤维成型通道，最主要的是要让从漏板3向下至拉丝机的狭长空间中，越往下空气负压越大，形成一种下面对上面有相当的抽引力的环境，这样玻璃纤维扇面中的正压区就不能形成。在生产过程中，发现扇面成型区31的第一分区311、第二分区312和第三分区313受到整体布局的影响，所需要的风速也有差别，但目前现有的生产技术装备，尚未有效解决对第一分区311、第二分区312和第三分区313三个不同区域分别进行风速调节，因而常常引起玻璃纤维4原丝线密度产生较大幅度的变化，在一定程度上降低了产品的质量。

本实施例则能够实现对每个分区都实现风力调节，以在成型区31一侧的出风结构为第一出风结构1，在成型区31另一侧的出风结构为第二出风结构2，第一出风结构1与第二出风结构2结构相同，摆放时将各自的出风区均朝向成型区31，如图1所示；下述实施例中详述出风结构在玻璃纤维4成型装置中的应用。

如图3所示，第一出风结构1及第二出风结构2的端部均依次设置有第一进风口12、第二进风口13及第三进风口14，与上述进风口通过独立风道结构18对应连通的出风区分别为第一出风区15、第二出风区16及第三出风区17。成型区31包括第一分区311、第二分区312及第三分区313，第一出风区15的出风作用于第一分区311，第二出风区16的出风作用于第二分区312，第三出风区17的出风作用于第三分区313。

如图5-9所示，在对应每个风道结构18的第一进风口12、第二进风口13及第三进风口14处均设置有调节机构19，用于对应调节每个风道结构18的进风量，进而调节每个出风区的出风量；而在每个风道结构18的进风量不同时，其由对应出风区出风的风速也会得到调节。

本实施例中采用的调节机构19包括挡风结构191，挡风结构191与风道结构18活动连接，调节挡风结构191相对所述风道结构18的位置，以调节风道结构18的用于进风的区域的横截面积大小。

具体的，挡风结构191可以为挡风板，挡风板与风道结构18的连接方式可有多种，例如插接的方式，将挡风板沿风道结构18的横向插入，通过插拔的方式调整挡风板插入于风道结构18内部的深度，调整风道结构18的用于进风的区域的横截面大小，从而实现调整风道结构18通风量的大小。

本实施例中，为实现调节便利，挡风板与风道结构18转动连接。调节机构19还包括转动连接部192和转动调节部193；挡风结构191通过转动连接部192与风道结构18转动连接，通过转动调节部193带动转动连接部192转动，进而带动挡风结构191相对风道结构18转动，调节方式更省力便捷。

其中，转动连接部192可采用合页等铰接结构，本实施例中，转动连接部192采用转轴，转轴与风道结构18的侧壁实现转动连接，挡风板与转轴固定连接，转轴旋转则会带动挡风板在风道结构18的内部转动，转动的过程中，风道结构18用于进风的区域的横截面积不断变化，从而实现风道结构18内部的通风量调整。

转动调节部193可以是设置于转轴一端的任意把手结构或可调螺母结构，本实施例中，转动调节部193设置为调节旋钮，通过手动调整调节旋钮，带动转轴转动，进而带动挡风板运动，实现风力调节，操作方便快捷，有利于提高工作效率，减少工作人员的劳动强度。

考虑到挡风板调节风道结构18内部通风量在一定转动角度范围内即可以实现，本发明实施例中提供的出风结构，其调节机构19还包括设置于风道结构18侧壁上的限位部，转动调节部193相对限位部运动并带动转动连接部192转动，限位部用于对转动调节部193的运动限位，以此节约挡风板的运动周期及路径。本实施例中限位部作用于转动调节部193，其他示例中，限位部也可以通过其他方式直接作用于挡风结构191，限定挡风结构191沿所需要的预设路径活动。

限位部的结构可以设置为多种形式，例如设置为与调节旋钮配合的卡扣结构。本实施例中，限位部设置为弧形滑槽，调节旋钮在弧形滑槽上滑动，带动转轴转动，进而带动挡风板运动。

其中，限位部还包括锁定单元，锁定单元用于将转动调节部193固定于限位部上。锁定单元与转动调节部193配合连接，以将转动调节部193锁定于限位部上。其他示例中，限位部也可以直接作用于挡风结构191，对挡风结构191实施锁定，将其固定于所需的预设位置。

本实施例中，转动调节部193设置为一端带螺帽的螺杆结构，螺杆结构中部与转轴固定连接，且螺杆结构与转轴垂直，弧形滑槽设置于风道结构18的外侧壁上，螺杆结构穿过弧形滑槽，锁定单元设置为能够与螺杆配合的蝶形螺母，待挡风板调节到适宜位置，将蝶形螺母与螺杆连接，通过蝶形螺母与螺帽锁紧，从而将螺杆锁定在弧形滑槽上。

或者，限位部包括开设于风道结构18的侧壁上的弧形限位槽，螺杆穿过限位槽并通过转轴与挡风板固定连接，即转轴通过限位槽穿出的一端连接有螺杆，螺杆在外力作用下在限位槽内移动，以调节所述挡风板的位置；锁定单元可包括螺纹紧固件，螺纹紧固件与螺杆配合，将所述螺杆固定在限位槽内。

本发明一实施例提供的一种玻璃纤维成型装置，如图1-3所示，包括漏板3，漏板3整体呈长形。漏板3上设置有供玻璃溶液流出的成型孔，从成型孔流出的玻璃溶液在其自身重力作用下，竖直向下流动，从而在漏板3的下方形成玻璃纤维4的成型区31。在成型区31中，玻璃溶液在周围环境和外力的作用下凝固成型并被拉伸，从而形成原丝扇面成型区31。

在玻璃溶液由漏板漏出至拉丝机的过程中，紧靠原丝丝根处和漏板3下方很短的一段距离之间，玻璃纤维4速度慢，如果不给玻璃纤维原丝周围的空气给予控制，此距离内空气压力为负。随着玻璃纤维4以很大的加速度向下运动，玻璃纤维4周围的空气介质也会被带动向下运动，因此在原丝成型扇面区域中很快便会形成空气的正压区。玻璃纤维后续会集束成为一束成品原丝，因此在玻璃纤维继续向下运动的同时，玻璃纤维原丝之间会彼此靠近，被玻璃纤维原丝带下来的空气气流也会彼此压缩靠近，这个过程就会造成成型区31中气体正压越来越大，导致玻璃纤维4形成的扇面区域中正压气流向扇面四周横向扩散，或者被压迫回来对漏板3附近负压区形成倒吹，从而不可避免地在纤维丛之间形成无规则的紊流和涡流，这时如果下面的拉丝机高速转动过程中产生向上的不规则气流，那么纤维成型区31的气流状态还要更差。因此在玻璃纤维4成型过程中，往往需要设置气流装置，在对玻璃纤维4冷却的同时，还能够调节成型区31的气流条件。

在玻璃纤维4原丝成型过程中，绝大部分热量通过对流传热方式传递给周围的空气，而对流传热则取决于气体介质的运动速度和温度。决定流体是否稳定的主要参数是粘度温度系数、斯坦顿数、对流传热系数、介质温度和气流。玻璃纤维4的拉丝过程是一个高速的生产过程，玻璃纤维4周边的空气介质一定会对此过程产生摩擦阻力，这种摩擦阻力则体现在玻璃纤维4的张力上，因此拉丝过程中的工艺风的设置是一个重要因素。

现有玻璃纤维4的成型装置中的气流调节装置，不能针对玻璃纤维4成型区31扇面区域提供不同风力调节，因此玻璃纤维4直径的均匀性差。本实施例中，成型区31的相对两侧设置有出风结构，出风结构有效适应成型区31的工艺风需求，提供稳定的气流以冷却玻璃纤维4。上述玻璃纤维4成型装置还包括与出风结构连通的送风结构，例如风机。

使用过程中，打开风机开关，向第一出风结构1的三个进风口及第二出风结构2的三个进风口进风，进风通过各自的风道结构18并分别从第一出风结构1的三个出风区，第二出风结构2的三个出风区吹出，在每个出风区处使用风速仪测定初始出风风速。调节各个进风口处的调节机构19，以调节各对应出风区的风速，直至出风风速满足工艺要求为止。本实施例中出风区设置为细小的出风孔151，会使得进风通过出风孔151洞以纤细的气流均匀密集的出风，这样有效保证了整个玻璃纤维4成型区31域内的气流均匀稳定，不会出现大幅度波动或湍流，因而有效提升了玻璃纤维4拉丝成型质量。本申请提供的出风结构结构简单、使用方便、加工成本低，使用寿命长，平均使用寿命可达20年以上。

上面描述的内容可以单独地或者以各种方式组合起来实施，而这些变型方式都在本发明的保护范围之内。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，仅仅参照较佳实施例对本发明进行了详细说明。本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种出风结构，用于对玻璃纤维的成型过程进行冷却，其特征在于，包括壳体（11），所述壳体（11）的内部具有两个及以上风道结构（18），所述壳体（11）还具有两个及以上与所述风道结构（18）对应设置的出风区，所述风道结构（18）通过出风区与所述壳体（11）的外部连通，其中，所述的两个及以上风道结构相互独立，且与各所述风道结构（18）对应的各所述出风区之间互相独立设置；

所述出风结构还包括两个及以上与所述风道结构对应设置的调节机构（19），所述调节机构（19）用于调节所述风道结构（18）的进风量；

所述出风区与所述玻璃纤维的成型区的分区一一对应；

其中，各所述出风区内设置有若干按照预定规则排布的出风孔，所述风道结构（18）通过所述出风孔与所述壳体（11）的外部连通；

各所述出风区的对应的所述风道结构的两侧壁上均设置出风孔。

2.根据权利要求1所述的出风结构，其特征在于，所述调节机构（19）包括挡风结构（191），所述挡风结构（191）与所述风道结构（18）活动连接，通过调节所述挡风结构（191）相对所述风道结构（18）的位置，以调节所述风道结构（18）的用于进风的区域的横截面积大小。

3.根据权利要求2所述的出风结构，其特征在于，所述挡风结构（191）与所述风道结构（18）转动连接，所述调节机构（19）还包括转动连接部（192）和转动调节部（193）；所述挡风结构（191）通过所述转动连接部（192）与所述风道结构（18）转动连接，通过所述转动调节部（193）带动所述转动连接部（192）转动，进而带动所述挡风结构（191）相对所述风道结构（18）转动。

4.根据权利要求1所述的出风结构，其特征在于，所述调节机构（19）包括：挡风结构（191）及限位部；

所述挡风结构（191）与所述风道结构（18）活动连接，通过调节所述挡风结构（191）相对所述风道结构（18）的位置，调节所述风道结构（18）的用于进风的区域的横截面积大小；

所述限位部用于限定所述挡风结构（191）沿预设路径活动。

5.根据权利要求1所述的出风结构，其特征在于，所述调节机构（19）包括：挡风结构（191）和锁定单元；

所述挡风结构（191）与所述风道结构（18）活动连接，通过调节所述挡风结构（191）相对所述风道结构（18）的位置，调节所述风道结构（18）的用于进风的区域的横截面积大小；

所述锁定单元用于将所述挡风结构（191）固定于预设位置。

6.一种纤维成型装置，其特征在于，包括漏板（3）及权利要求1-5任一项所述的出风结构；沿竖向方向，所述漏板（3）的下方形成成型区（31）；

所述漏板呈长形，所述漏板（3）的长度方向的中线的两侧对称设置有所述出风结构，所述出风结构与所述成型区（31）对应设置。

7.根据权利要求6所述的纤维成型装置，其特征在于，所述成型区（31）沿所述漏板（3）的长度方向包括至少一个分区，至少一个所述分区与所述出风结构的至少一个所述出风区一一对应。

8.根据权利要求6所述的纤维成型装置，其特征在于，还包括：与所述出风结构连通的送风结构。

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