CN112695393A - 一种聚苯硫醚纤维多级牵伸装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及纤维技术领域,尤其涉及一种聚苯硫醚纤维多级牵伸装置。其技术方案:一种聚苯硫醚纤维多级牵伸装置,包括若干组牵伸机构,相邻牵伸机构之间设置有牵伸热板,牵伸机构包括安装架,安装架上转动连接有第一牵伸轮和第二牵伸轮,安装架上安装有转动驱动机构,转动驱动机构的输出轴与第一牵伸轮的转轴连接;其中一个牵伸机构的安装架上还安装有往复驱动机构,往复驱动机构的输出轴连接有凸轮机构,凸轮机构的另一端与第二牵伸轮的转轴铰接。本发明提供了一种能使纤维束在牵伸过程中保持形状的聚苯硫醚纤维多级牵伸装置,解决了纤维束在牵伸过程中挤压成扁平形状或被挤压断裂的问题。
Description
技术领域
本发明涉及纤维技术领域,尤其涉及一种聚苯硫醚纤维多级牵伸装置。
背景技术
聚苯硫醚纤维是一种特种纤维,具有优异的耐化学腐蚀性、耐高温性、良好的阻燃性、绝缘性等,广泛用于火力发电厂、钢铁厂、水泥厂等高温烟气过滤。一般聚苯硫醚纤维的生产采用熔融纺丝法,即将聚苯硫醚树脂进行熔融纺丝,然后进行牵伸、卷曲、切断制得。目前聚苯硫醚纤维的牵伸主要采用三道或四道牵伸的方法。
专利申请号为CN201911363997.6的发明专利公布了一种一步牵伸制备高性能聚苯硫醚纤维的生产方法,包括:纺丝:将PPS树脂加入纺丝设备中,以进行熔融纺丝,并制备聚苯硫醚原丝,且PPS树脂的组分包括:挥发份≤0.3%,灰份≤0.3%,白度≥70%;一步牵伸:且牵伸倍数为2.5~4.5倍,牵伸温度为70~ 95℃;热定型:对牵伸后的原丝进行加热定型,以获取定型纤维;且热定型包括紧张热定型和松弛热定型,其中紧张热定型的热定型温度为150~220℃;切断、打包:对定型后的纤维进行剪切,获取目标规格的聚苯硫醚纤维成品,并对成品纤维进行打包包装;综上,使得本发明的生产方法可显著缩短生产流程、降低生产消耗,且制得的聚苯硫醚纤维强度高、抗断裂性能好。
但是,在对纤维进行牵伸时,两个牵伸轮回将纤维进行过度挤压,导致纤维束扁平或断裂。要保证纤维的蓬松度,必须使纤维牵伸过程不被过度挤压,且保持纤维束截面为圆柱形状。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足,提供一种能使纤维束在牵伸过程中保持形状的聚苯硫醚纤维多级牵伸装置,解决了纤维束在牵伸过程中挤压成扁平形状或被挤压断裂的问题。
为解决上述的技术问题,本发明采用以下技术方案:
一种聚苯硫醚纤维多级牵伸装置,包括若干组牵伸机构,相邻牵伸机构之间设置有牵伸热板,牵伸机构包括安装架,安装架上转动连接有第一牵伸轮和第二牵伸轮,安装架上安装有转动驱动机构,转动驱动机构的输出轴与第一牵伸轮的转轴连接;其中一个牵伸机构的安装架上还安装有往复驱动机构,往复驱动机构的输出轴连接有凸轮机构,凸轮机构的另一端与第二牵伸轮的转轴铰接。
转动驱动机构驱动第一牵伸轮时,第一牵伸轮匀速转动,则纤维束经过第一牵伸轮和第二牵伸轮时被牵伸并匀速拉出。第一牵伸轮和第二牵伸轮之间的间隙是设定好的,则经过第一牵伸轮和第二牵伸轮牵伸后,纤维束的截面最大直径与第一牵伸轮和第二牵伸轮之间的间距相当,从而实现纤维的准确牵伸。沿纤维的移动方向上,各级牵伸机构的第一牵伸轮和第二牵伸轮之间的间隙之间减小,从而纤维束被逐步牵伸,避免一次性对纤维束牵伸过度而导致纤维束断裂等情况。
往复驱动机构驱动凸轮机构动作时,凸轮机构带动第二牵伸轮往复移动。第二牵伸轮往复移动时,纤维会被第二牵伸轮搓圆,从而纤维束在被牵伸后,其截面更接近于圆形。经过第二牵伸轮搓圆后,纤维不易被牵伸轮挤压变形或断裂。纤维束的截面被搓圆后,纤维束截面的最小直径增大且接近与第一牵伸轮和第二牵伸轮之间的间距,保证纤维具有足够的强度。
作为本发明的优选方案,所述转动驱动机构包括转动电机,转动电机的输出轴连接有转动减速器,转动电机和转动减速器均能安装于安装架上,转动减速器的输出轴与第一牵伸轮的转轴连接。转动电机启动后,转动电机驱动转动减速器动作,转动减速器驱动第一牵伸轮匀速转动。因此,第一牵伸轮能在转动的过程中对纤维束进行牵拉,保证纤维束能被均匀牵伸。
作为本发明的优选方案,所述第一牵伸轮的转轴上安装有主动带轮,第二牵伸轮远离凸轮机构的一端设置有套孔,套孔内套设有伸缩轴,伸缩轴上安装有从动带轮,主动带轮和从动带轮通过皮带传动连接。转动电机驱动转动减速器转动时,转动减速器带动第一牵伸轮转动。由于第一牵伸轮的转轴上安装有主动带轮,伸缩轴上安装有从动带轮,主动带轮和从动带轮通过皮带传动连接,则转动带轮通过皮带带动从动带轮转动。从动带轮转动时,伸缩轴和第二带轮相应转动。因此,转动驱动机构能带动第一牵伸轮和第二牵伸轮同步转动,保证纤维束能更加容易从第一牵伸轮和第二牵伸轮之间的间隙拉出。由于伸缩轴能相对于第二牵伸轮移动,则凸轮机构驱动第二牵伸轮转动时,第二牵伸轮不会发生运动干涉。
作为本发明的优选方案,所述套孔内设置有伸缩槽,伸缩轴上设置有伸缩条,伸缩条套设于伸缩槽内。伸缩轴转动时,伸缩轴上大的伸缩条能推动第二牵伸轮的套孔内的伸缩槽,则第二牵伸轮能随伸缩轴一起转动。从而第二牵伸轮的运动为转动和往复移动的复合运动,保证纤维束经过第一牵伸轮和第二牵伸轮之间时,纤维能保持形状。
作为本发明的优选方案,所述伸缩轴上固定有用于限位第二牵伸轮极限位置的限位块。限位块能阻挡伸缩轴继续往第二牵伸轮的套孔内移动,从而第二牵伸轮的移动范围被限制,保证第二牵伸轮对纤维束进行适当滚压,避免第二牵伸轮对纤维束进行过度滚压而导致纤维束断裂的情况。
作为本发明的优选方案,所述往复驱动机构包括往复电机,往复电机的输出轴连接有往复减速器,往复电机和往复减速器均安装于安装架上,往复减速器的输出轴与凸轮机构连接。往复电机启动后,往复电机驱动往复减速器动作,往复减速器驱动凸轮机构动作。从而,凸轮机构能带动第二牵伸轮往复移动,实现对纤维束进行往复滚压。
作为本发明的优选方案,所述凸轮机构包括凸轮,凸轮连接于往复驱动机构的输出轴上,凸轮的边缘铰接有连杆,连杆的另一端与第二牵伸轮的转轴铰接。当往复驱动机构驱动凸轮转动时,凸轮带动连杆动作。由于连杆铰接于凸轮的边缘,则凸轮匀速转动时,连杆能往复动作,从而连杆能拉动第二牵伸轮往复移动。
作为本发明的优选方案,所述凸轮与往复驱动机构的连接点位于第二牵伸轮的中心线上。由于凸轮与往复驱动机构的连接点位于第二牵伸轮的中心线上,则第二牵伸轮的进程和回程的速度相同,保证第二牵伸轮移动速度更加均匀。
作为本发明的优选方案,所述第二牵伸轮上固定有齿条,相邻的两个牵伸机构的安装架之间连接有连接架,连接架上安装有第一齿轮和第二齿轮,第一齿轮和第二齿轮同轴,第一齿轮与相邻的两个齿条中的一个啮合,第二齿轮与另一个齿条啮合。当一个牵伸机构的第二牵伸轮被凸轮机构驱动时,该第二牵伸轮上的齿条驱动第一齿轮转动,则相邻的牵伸机构上的齿条被第二齿轮驱动。因此,仅在一个牵伸机构上设置凸轮机构即可使其他牵伸机构的第二牵伸轮往复移动,保证纤维束在各级牵伸机构中均能被搓圆。
作为本发明的优选方案,所述牵伸机构的第一牵伸轮和第二牵伸轮之间的间隙为纤维间隙,与第一齿轮啮合的牵伸机构的纤维间隙宽度和与第二齿轮啮合的牵伸机构的纤维间隙宽度的比等于第一齿轮与第二齿轮的直径比。第二齿轮移动的距离与第一牵伸轮和第二牵伸轮之间的间隙成正比,保证纤维在各级牵伸机构内被适当滚压,避免纤维束被过度滚压而断裂的情况。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明的转动驱动机构驱动第一牵伸轮时,第一牵伸轮匀速转动,则纤维束经过第一牵伸轮和第二牵伸轮时被牵伸并匀速拉出。沿纤维的移动方向上,各级牵伸机构的第一牵伸轮和第二牵伸轮之间的间隙之间减小,从而纤维束被逐步牵伸,避免一次性对纤维束牵伸过度而导致纤维束断裂等情况。
附图说明
图1是本发明的结构示意图;
图2是牵伸机构的结构示意图;
图3是相邻两组牵伸机构的俯视图。
图中,1-牵伸热板;2-安装架;3-第一牵伸轮;4-第二牵伸轮;5-转动驱动机构;6-往复驱动机构;7-凸轮机构;8-连接架;31-主动带轮;41-套孔;42- 伸缩轴;43-从动带轮;44-齿条;51-转动电机;52-转动减速器;61-往复电机; 62-往复减速器;71-凸轮;72-连杆;81-第一齿轮;82-第二齿轮;411-伸缩槽; 421-伸缩条;422-限位块。
具体实施方式
下面结合附图,对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
如图1~图3所示,本发明的聚苯硫醚纤维多级牵伸装置,包括若干组牵伸机构,相邻牵伸机构之间设置有牵伸热板1,牵伸机构包括安装架2,安装架2上转动连接有第一牵伸轮3和第二牵伸轮4,安装架2上安装有转动驱动机构5,转动驱动机构5的输出轴与第一牵伸轮3的转轴连接;其中一个牵伸机构的安装架2上还安装有往复驱动机构6,往复驱动机构6的输出轴连接有凸轮机构7,凸轮机构7 的另一端与第二牵伸轮4的转轴铰接。
转动驱动机构5驱动第一牵伸轮3时,第一牵伸轮3匀速转动,则纤维束经过第一牵伸轮3和第二牵伸轮4时被牵伸并匀速拉出。第一牵伸轮3和第二牵伸轮4 之间的间隙是设定好的,则经过第一牵伸轮3和第二牵伸轮4牵伸后,纤维束的截面最大直径与第一牵伸轮3和第二牵伸轮4之间的间距相当,从而实现纤维的准确牵伸。沿纤维的移动方向上,各级牵伸机构的第一牵伸轮3和第二牵伸轮4之间的间隙之间减小,从而纤维束被逐步牵伸,避免一次性对纤维束牵伸过度而导致纤维束断裂等情况。
往复驱动机构6驱动凸轮机构7动作时,凸轮机构7带动第二牵伸轮4往复移动。第二牵伸轮4往复移动时,纤维会被第二牵伸轮4搓圆,从而纤维束在被牵伸后,其截面更接近于圆形。经过第二牵伸轮4搓圆后,纤维不易被牵伸轮挤压变形或断裂。纤维束的截面被搓圆后,纤维束截面的最小直径增大且接近与第一牵伸轮3和第二牵伸轮4之间的间距,保证纤维具有足够的强度。
更进一步,所述转动驱动机构5包括转动电机51,转动电机51的输出轴连接有转动减速器52,转动电机51和转动减速器52均能安装于安装架2上,转动减速器52的输出轴与第一牵伸轮3的转轴连接。转动电机51启动后,转动电机51驱动转动减速器52动作,转动减速器52驱动第一牵伸轮3匀速转动。因此,第一牵伸轮3能在转动的过程中对纤维束进行牵拉,保证纤维束能被均匀牵伸。
更进一步,所述第一牵伸轮3的转轴上安装有主动带轮31,第二牵伸轮4远离凸轮机构7的一端设置有套孔41,套孔41内套设有伸缩轴42,伸缩轴42上安装有从动带轮43,主动带轮31和从动带轮43通过皮带传动连接。转动电机51驱动转动减速器52转动时,转动减速器52带动第一牵伸轮3转动。由于第一牵伸轮3的转轴上安装有主动带轮31,伸缩轴42上安装有从动带轮43,主动带轮31和从动带轮43 通过皮带传动连接,则转动带轮通过皮带带动从动带轮43转动。从动带轮43转动时,伸缩轴42和第二带轮相应转动。因此,转动驱动机构5能带动第一牵伸轮3 和第二牵伸轮4同步转动,保证纤维束能更加容易从第一牵伸轮3和第二牵伸轮4 之间的间隙拉出。由于伸缩轴42能相对于第二牵伸轮4移动,则凸轮机构7驱动第二牵伸轮4转动时,第二牵伸轮4不会发生运动干涉。
更进一步,所述套孔41内设置有伸缩槽411,伸缩轴42上设置有伸缩条421,伸缩条421套设于伸缩槽411内。伸缩轴42转动时,伸缩轴42上大的伸缩条421能推动第二牵伸轮4的套孔41内的伸缩槽411,则第二牵伸轮4能随伸缩轴42一起转动。从而第二牵伸轮4的运动为转动和往复移动的复合运动,保证纤维束经过第一牵伸轮3和第二牵伸轮4之间时,纤维能保持形状。
更进一步,所述伸缩轴42上固定有用于限位第二牵伸轮4极限位置的限位块 422。限位块422能阻挡伸缩轴42继续往第二牵伸轮4的套孔41内移动,从而第二牵伸轮4的移动范围被限制,保证第二牵伸轮4对纤维束进行适当滚压,避免第二牵伸轮4对纤维束进行过度滚压而导致纤维束断裂的情况。
更进一步,所述往复驱动机构6包括往复电机61,往复电机61的输出轴连接有往复减速器62,往复电机61和往复减速器62均安装于安装架2上,往复减速器 62的输出轴与凸轮机构7连接。往复电机61启动后,往复电机61驱动往复减速器 62动作,往复减速器62驱动凸轮机构7动作。从而,凸轮机构7能带动第二牵伸轮 4往复移动,实现对纤维束进行往复滚压。
更进一步,所述凸轮机构7包括凸轮71,凸轮71连接于往复驱动机构6的输出轴上,凸轮71的边缘铰接有连杆72,连杆72的另一端与第二牵伸轮4的转轴铰接。当往复驱动机构6驱动凸轮71转动时,凸轮71带动连杆72动作。由于连杆72铰接于凸轮71的边缘,则凸轮71匀速转动时,连杆72能往复动作,从而连杆72能拉动第二牵伸轮4往复移动。
更进一步,所述凸轮71与往复驱动机构6的连接点位于第二牵伸轮4的中心线上。由于凸轮71与往复驱动机构6的连接点位于第二牵伸轮4的中心线上,则第二牵伸轮4的进程和回程的速度相同,保证第二牵伸轮4移动速度更加均匀。
更进一步,所述第二牵伸轮4上固定有齿条44,相邻的两个牵伸机构的安装架2之间连接有连接架8,连接架8上安装有第一齿轮81和第二齿轮82,第一齿轮 81和第二齿轮82同轴,第一齿轮81与相邻的两个齿条44中的一个啮合,第二齿轮 82与另一个齿条44啮合。当一个牵伸机构的第二牵伸轮4被凸轮机构7驱动时,该第二牵伸轮4上的齿条44驱动第一齿轮81转动,则相邻的牵伸机构上的齿条44被第二齿轮82驱动。因此,仅在一个牵伸机构上设置凸轮机构7即可使其他牵伸机构的第二牵伸轮4往复移动,保证纤维束在各级牵伸机构中均能被搓圆。
更进一步,所述牵伸机构的第一牵伸轮3和第二牵伸轮4之间的间隙为纤维间隙,与第一齿轮81啮合的牵伸机构的纤维间隙宽度和与第二齿轮82啮合的牵伸机构的纤维间隙宽度的比等于第一齿轮81与第二齿轮82的直径比。第二齿轮82移动的距离与第一牵伸轮3和第二牵伸轮4之间的间隙成正比,保证纤维在各级牵伸机构内被适当滚压,避免纤维束被过度滚压而断裂的情况。
Claims (10)
1.一种聚苯硫醚纤维多级牵伸装置,其特征在于,包括若干组牵伸机构,相邻牵伸机构之间设置有牵伸热板(1),牵伸机构包括安装架(2),安装架(2)上转动连接有第一牵伸轮(3)和第二牵伸轮(4),安装架(2)上安装有转动驱动机构(5),转动驱动机构(5)的输出轴与第一牵伸轮(3)的转轴连接;其中一个牵伸机构的安装架(2)上还安装有往复驱动机构(6),往复驱动机构(6)的输出轴连接有凸轮机构(7),凸轮机构(7)的另一端与第二牵伸轮(4)的转轴铰接。
2.根据权利要求1所述的一种聚苯硫醚纤维多级牵伸装置,其特征在于,所述转动驱动机构(5)包括转动电机(51),转动电机(51)的输出轴连接有转动减速器(52),转动电机(51)和转动减速器(52)均能安装于安装架(2)上,转动减速器(52)的输出轴与第一牵伸轮(3)的转轴连接。
3.根据权利要求1所述的一种聚苯硫醚纤维多级牵伸装置,其特征在于,所述第一牵伸轮(3)的转轴上安装有主动带轮(31),第二牵伸轮(4)远离凸轮机构(7)的一端设置有套孔(41),套孔(41)内套设有伸缩轴(42),伸缩轴(42)上安装有从动带轮(43),主动带轮(31)和从动带轮(43)通过皮带传动连接。
4.根据权利要求3所述的一种聚苯硫醚纤维多级牵伸装置,其特征在于,所述套孔(41)内设置有伸缩槽(411),伸缩轴(42)上设置有伸缩条(421),伸缩条(421)套设于伸缩槽(411)内。
5.根据权利要求4所述的一种聚苯硫醚纤维多级牵伸装置,其特征在于,所述伸缩轴(42)上固定有用于限位第二牵伸轮(4)极限位置的限位块(422)。
6.根据权利要求1所述的一种聚苯硫醚纤维多级牵伸装置,其特征在于,所述往复驱动机构(6)包括往复电机(61),往复电机(61)的输出轴连接有往复减速器(62),往复电机(61)和往复减速器(62)均安装于安装架(2)上,往复减速器(62)的输出轴与凸轮机构(7)连接。
7.根据权利要求1所述的一种聚苯硫醚纤维多级牵伸装置,其特征在于,所述凸轮机构(7)包括凸轮(71),凸轮(71)连接于往复驱动机构(6)的输出轴上,凸轮(71)的边缘铰接有连杆(72),连杆(72)的另一端与第二牵伸轮(4)的转轴铰接。
8.根据权利要求7所述的一种聚苯硫醚纤维多级牵伸装置,其特征在于,所述凸轮(71)与往复驱动机构(6)的连接点位于第二牵伸轮(4)的中心线上。
9.根据权利要求1所述的一种聚苯硫醚纤维多级牵伸装置,其特征在于,所述第二牵伸轮(4)上固定有齿条(44),相邻的两个牵伸机构的安装架(2)之间连接有连接架(8),连接架(8)上安装有第一齿轮(81)和第二齿轮(82),第一齿轮(81)和第二齿轮(82)同轴,第一齿轮(81)与相邻的两个齿条(44)中的一个啮合,第二齿轮(82)与另一个齿条(44)啮合。
10.根据权利要求9所述的一种聚苯硫醚纤维多级牵伸装置,其特征在于,所述牵伸机构的第一牵伸轮(3)和第二牵伸轮(4)之间的间隙为纤维间隙,与第一齿轮(81)啮合的牵伸机构的纤维间隙宽度和与第二齿轮(82)啮合的牵伸机构的纤维间隙宽度的比等于第一齿轮(81)与第二齿轮(82)的直径比。
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