CN216107355U - 用于碳纤维制造的立式热定型炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了用于碳纤维制造的立式热定型炉，涉及到热定型炉领域，包括定型炉本体和碳纤维束，碳纤维束穿过定型炉本体前后侧壁的穿线槽，定型炉本体的内部位于碳纤维束的下方设有拨动杆,拨动杆的上表面设有用于将碳纤维束拨开的拨动柱。本实用新型电动推杆带动拨动杆在碳纤维束的底部来回的移动，鼓气装置可以向拨动杆内部的分气腔内鼓气，进入分气腔内部的气体将会进入拨动柱的内部，并从拨动柱边缘的喷气孔喷出，用于对碳纤维束的表面进行烘干定型处理，由于喷气孔设置在拨动柱的边缘，拨动柱将碳纤维束相互拨开的同时，从喷气孔喷出的气体刚好可以进入碳纤维束之间的间隙，进而对碳纤维束的烘干定型效果更佳。

Description

用于碳纤维制造的立式热定型炉

技术领域

本实用新型涉及热定型炉领域，特别涉及用于碳纤维制造的立式热定型炉。

背景技术

碳化过程主要包括放丝、预氧化、低温碳化、高温碳化、表面处理、上浆烘干、收丝卷绕等工序。制备碳纤维时，首先要将聚丙烯腈纤维放在空气中或其他氧化性气氛中进行低温热处理，即预氧化处理。预氧化处理是纤维碳化的预备阶段。一般将纤维在空气下加热至约270℃，保温0.5h到3h，聚丙烯腈纤维的颜色由白色逐渐变成黄色、棕色，最后形成黑色的预氧化纤维。是聚丙烯腈线性高分子受热氧化后，发生氧化、热解、交联、环化等一系列化学反应形成耐热梯型高分子的结果。再将预氧化纤维在氮气中进行高温处理1600℃的碳化处理，则纤维进一步产生交联环化、芳构化及缩聚等反应，并脱除氢、氮、氧原子，最后形成二维碳环平面网状结构和层片粗糙平行的乱层石墨结构的碳纤维，上浆处理，防止纤维损伤，提高与树脂母体的亲和性。所得纤维具有各种不同的断面结构，然后将上浆处理后的碳纤维通过热定型炉进行烘干定型、收卷即可。

由于碳纤维在通过定型炉时是成束通过的，一束碳纤维由若干较细的碳纤维丝组成，进而在对碳纤维束进行烘干定型时，热空气难以进入碳纤维丝之间的间隙，进而使得烘干定型效果较差，影响碳纤维丝的质量。

因此，发明用于碳纤维制造的立式热定型炉来解决上述问题很有必要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供用于碳纤维制造的立式热定型炉，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：用于碳纤维制造的立式热定型炉，包括定型炉本体和碳纤维束，碳纤维束穿过定型炉本体前后侧壁的穿线槽，所述定型炉本体的内部位于碳纤维束的下方设有拨动杆,拨动杆的上表面设有用于将碳纤维束拨开的拨动柱,拨动杆的一端与电动推杆的自由端固连，电动推杆的固定端位于定型炉本体右侧壁的安置槽内，拨动杆的另一端设有向其内部的分气腔鼓气的鼓气装置，拨动柱的内部为空心结构，拨动柱的内部与分气腔相互连通，且拨动柱的边缘开设有喷气孔，定型炉本体的顶部开设有排气口。

工作时，电动推杆带动拨动杆在碳纤维束的底部来回的移动，进而拨动杆上表面设置的拨动柱可以将碳纤维束相互依次拨开，使其表面在依次不接触，同时鼓气装置可以向拨动杆内部的分气腔内鼓气，进入分气腔内部的气体将会进入拨动柱的内部，并从拨动柱边缘的喷气孔喷出，用于对碳纤维束的表面进行烘干定型处理；

进一步的，由于喷气孔设置在拨动柱的边缘，拨动柱将碳纤维束相互拨开的同时，从喷气孔喷出的气体刚好可以进入碳纤维束之间的间隙，进而对碳纤维束的烘干定型效果更佳。

优选的，所述拨动柱的底端通过橡胶环与拨动杆的上表面固连，且拨动杆上与拨动柱内壁连通的孔内设有水平杆,水平杆的顶部通过弹簧与拨动柱的顶部内壁固连。

在拨动杆在电动推杆的驱动下来回移动的过程中，拨动杆上表面的拨动柱将会不断的拨动碳纤维束，使得碳纤维束中所包含的碳纤维丝之间相互分离，由于拨动柱的底部通过橡胶环与拨动杆的顶部固连，进而使得拨动柱具有一定的弹性，这样便于拨动柱将碳纤维束中的纤维丝拨开之后绕过碳纤维束的底部，避免对碳纤维束造成影响损伤，同时由于拨动柱的顶部内壁通过弹簧与水平杆的顶部固连，进而可增加拨动柱的回弹性，防止拨动柱在多次拨料后无法直立。

优选的，所述拨动柱的顶部为光滑的曲面结构设计，且拨动柱的外边缘均匀设有橡胶凸起。

具体的，橡胶凸起可以增加拨动柱表面的粗糙度，进而更加容易将碳纤维丝相互拨开。

优选的，所述鼓气装置包括柱状槽体、输气管、热气泵和活塞板；所述柱状槽体固定安装在定型炉本体的左侧壁，且柱状槽体的开口端伸入定型炉本体的内部，柱状槽体的外侧端通过输气管与热气泵相互连通，柱状槽体的内部活动设有活塞板,活塞板的内侧面与拨动杆的一端固连，且活塞板上开设有与分气腔连通的通气槽，所述输气管和通气槽的内部均设有单向阀。

工作时，电动推杆带动拨动杆在定型炉本体的内部来回移动，拨动杆将会带动活塞板在柱状槽体的内部来回移动，当活塞板向远离柱状槽体底部的方向移动时，热气泵产生的热空气将会逐渐的通过输气管进入柱状槽体的内部，而当活塞板再次向靠近柱状槽体底部的方向移动时，位于柱状槽体内部的气体将会受到活塞板的挤压从通气槽进入拨动杆内部的分气腔内，并从拨动柱边缘的喷气孔喷出，用于对碳纤维束进行烘干定型；

热气泵产生的气体经过输气管进入柱状槽体的内部，可在活塞板的挤压作用下起到增压的效果，使得热空气从喷气孔以较高的流速喷出，进而提高烘干定型效率。

优选的，所述定型炉本体顶部的圆形空腔内活动设有圆齿轮,圆齿轮底部的转轴伸出定型炉本体的顶部内壁并与转动盘的顶部中心固连，转动盘的边缘均匀设有扇叶,且定型炉本体的内部设有用于驱动圆齿轮来回转动的驱动装置。

工作时，驱动装置带动圆形空腔内部的圆齿轮来回转动，进而使得转动盘边缘的扇叶发生转动，起到扰动碳纤维束上方气流的作用，加快碳纤维束顶部的空气流通，提高热空气对碳纤维束的烘干效率；

进一步的，转动盘在带动扇叶来回转动的过程中，可将从喷气孔喷出的热空气向上旋，然后再向下吹，进而使得热空气反复作用在碳纤维束的表面，使得热空气得到充分的利用。

优选的，所述驱动装置包括直齿轮板和竖直杆；所述竖直杆的底端与电动推杆的自由端固连，竖直杆的顶端穿过定型炉本体顶部内壁的条形开槽进入定型炉本体顶壁内部的条形滑动腔内，条形滑动腔的内部滑动设有直齿轮板,条形滑动腔与圆形空腔的内部相互连通，且直齿轮板与圆形空腔内部的圆齿轮相互啮合传动。

工作时，电动推杆通过竖直杆带动直齿轮板在条形滑动腔的内部来回移动，直齿轮板通过与圆形空腔内部的圆齿轮的啮合传动带动圆齿轮转动，进而圆齿轮可以带动转动盘以及其边缘的扇叶转动，起到扰动定型炉本体内部气流的作用，提高烘干定型效率。

优选的，所述定型炉本体的顶壁内位于条形滑动腔的后侧开设有T形滑槽,T形滑槽与直齿轮板后侧的T形滑块相互滑动连接，且T形滑块的表面以及T形滑槽的内壁均通过光滑处理。

工作时，T形滑槽与T形滑块相互滑动连接，起到对直齿轮板进行限位的作用，进而使得直齿轮板在条形滑动腔内部的来回移动更加的平稳，从而使得直齿轮板与圆齿轮的啮合更加的稳定

优选的，所述拨动柱在拨动杆的上表面呈矩阵形式排列，且拨动柱的顶部边缘伸出碳纤维束的顶部边缘。

具体的，拨动柱的顶部边缘伸出碳纤维束的顶部边缘，进而拨动杆带动拨动柱来回移动时才可以将碳纤维束拨开。

本实用新型的技术效果和优点：

1、电动推杆带动拨动杆在碳纤维束的底部来回的移动，进而拨动杆上表面设置的拨动柱可以将碳纤维束相互依次拨开，使其表面在依次不接触，同时鼓气装置可以向拨动杆内部的分气腔内鼓气，进入分气腔内部的气体将会进入拨动柱的内部，并从拨动柱边缘的喷气孔喷出，用于对碳纤维束的表面进行烘干定型处理，由于喷气孔设置在拨动柱的边缘，拨动柱将碳纤维束相互拨开的同时，从喷气孔喷出的气体刚好可以进入碳纤维束之间的间隙，进而对碳纤维束的烘干定型效果更佳；

2、由于拨动柱的底部通过橡胶环与拨动杆的顶部固连，进而使得拨动柱具有一定的弹性，这样便于拨动柱将碳纤维束中的纤维丝拨开之后绕过碳纤维束的底部，避免对碳纤维束造成影响损伤，同时由于拨动柱的顶部内壁通过弹簧与水平杆的顶部固连，进而可增加拨动柱的回弹性，防止拨动柱在多次拨料后无法直立；

3、橡胶凸起可以增加拨动柱表面的粗糙度，进而更加容易将碳纤维丝相互拨开；

4、热气泵产生的气体经过输气管进入柱状槽体的内部，可在活塞板的挤压作用下起到增压的效果，使得热空气从喷气孔以较高的流速喷出，进而提高烘干定型效率。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为定型炉本体的内部结构示意图。

图3为图2中A处放大结构示意图。

图4为圆形空腔与条形滑动腔的连接示意图。

图中：定型炉本体1、柱状槽体2、输气管3、热气泵4、排气口5、穿线槽6、碳纤维束7、电动推杆8、活塞板9、拨动杆10、分气腔11、安置槽12、拨动柱13、竖直杆14、转动盘15、扇叶16、直齿轮板17、条形滑动腔18、条形开槽19、圆形空腔20、圆齿轮21、橡胶凸起22、喷气孔23、橡胶环24、水平杆25、T形滑块26、T形滑槽27。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提供了如图1-4所示的用于碳纤维制造的立式热定型炉，包括定型炉本体1和碳纤维束7，碳纤维束7穿过定型炉本体1前后侧壁的穿线槽6，定型炉本体1的内部位于碳纤维束7的下方设有拨动杆10,拨动杆10的上表面设有用于将碳纤维束7拨开的拨动柱13,拨动杆10的一端与电动推杆8的自由端固连，电动推杆8的固定端位于定型炉本体1右侧壁的安置槽12内，拨动杆10的另一端设有向其内部的分气腔11鼓气的鼓气装置，拨动柱13的内部为空心结构，拨动柱13的内部与分气腔11相互连通，且拨动柱13的边缘开设有喷气孔23，定型炉本体1的顶部开设有排气口5。

工作时，电动推杆8带动拨动杆10在碳纤维束7的底部来回的移动，进而拨动杆10上表面设置的拨动柱13可以将碳纤维束7相互依次拨开，使其表面在依次不接触，同时鼓气装置可以向拨动杆10内部的分气腔11内鼓气，进入分气腔11内部的气体将会进入拨动柱13的内部，并从拨动柱13边缘的喷气孔23喷出，用于对碳纤维束7的表面进行烘干定型处理；

进一步的，由于喷气孔23设置在拨动柱13的边缘，拨动柱13将碳纤维束7相互拨开的同时，从喷气孔23喷出的气体刚好可以进入碳纤维束7之间的间隙，进而对碳纤维束7的烘干定型效果更佳。

拨动柱13的底端通过橡胶环24与拨动杆10的上表面固连，且拨动杆10上与拨动柱13内壁连通的孔内设有水平杆25,水平杆25的顶部通过弹簧与拨动柱13的顶部内壁固连。

在拨动杆10在电动推杆8的驱动下来回移动的过程中，拨动杆10上表面的拨动柱13将会不断的拨动碳纤维束7，使得碳纤维束7中所包含的碳纤维丝之间相互分离，由于拨动柱13的底部通过橡胶环24与拨动杆10的顶部固连，进而使得拨动柱13具有一定的弹性，这样便于拨动柱13将碳纤维束7中的纤维丝拨开之后绕过碳纤维束7的底部，避免对碳纤维束7造成影响损伤，同时由于拨动柱13的顶部内壁通过弹簧与水平杆25的顶部固连，进而可增加拨动柱13的回弹性，防止拨动柱13在多次拨料后无法直立。

拨动柱13的顶部为光滑的曲面结构设计，且拨动柱13的外边缘均匀设有橡胶凸起22。

具体的，橡胶凸起22可以增加拨动柱13表面的粗糙度，进而更加容易将碳纤维丝相互拨开。

鼓气装置包括柱状槽体2、输气管3、热气泵4和活塞板9；柱状槽体2固定安装在定型炉本体1的左侧壁，且柱状槽体2的开口端伸入定型炉本体1的内部，柱状槽体2的外侧端通过输气管3与热气泵4相互连通，柱状槽体2的内部活动设有活塞板9,活塞板9的内侧面与拨动杆10的一端固连，且活塞板9上开设有与分气腔11连通的通气槽，输气管3和通气槽的内部均设有单向阀。

工作时，电动推杆8带动拨动杆10在定型炉本体1的内部来回移动，拨动杆10将会带动活塞板9在柱状槽体2的内部来回移动，当活塞板9向远离柱状槽体2底部的方向移动时，热气泵4产生的热空气将会逐渐的通过输气管3进入柱状槽体2的内部，而当活塞板9再次向靠近柱状槽体2底部的方向移动时，位于柱状槽体2内部的气体将会受到活塞板9的挤压从通气槽进入拨动杆10内部的分气腔11内，并从拨动柱13边缘的喷气孔23喷出，用于对碳纤维束7进行烘干定型；

热气泵4产生的气体经过输气管3进入柱状槽体2的内部，可在活塞板9的挤压作用下起到增压的效果，使得热空气从喷气孔23以较高的流速喷出，进而提高烘干定型效率。

定型炉本体1顶部的圆形空腔20内活动设有圆齿轮21,圆齿轮21底部的转轴伸出定型炉本体1的顶部内壁并与转动盘15的顶部中心固连，转动盘15的边缘均匀设有扇叶16,且定型炉本体1的内部设有用于驱动圆齿轮21来回转动的驱动装置。

工作时，驱动装置带动圆形空腔20内部的圆齿轮21来回转动，进而使得转动盘15边缘的扇叶16发生转动，起到扰动碳纤维束7上方气流的作用，加快碳纤维束7顶部的空气流通，提高热空气对碳纤维束7的烘干效率；

进一步的，转动盘15在带动扇叶16来回转动的过程中，可将从喷气孔23喷出的热空气向上旋，然后再向下吹，进而使得热空气反复作用在碳纤维束7的表面，使得热空气得到充分的利用。

驱动装置包括直齿轮板17和竖直杆14；竖直杆14的底端与电动推杆8的自由端固连，竖直杆14的顶端穿过定型炉本体1顶部内壁的条形开槽19进入定型炉本体1顶壁内部的条形滑动腔18内，条形滑动腔18的内部滑动设有直齿轮板17,条形滑动腔18与圆形空腔20的内部相互连通，且直齿轮板17与圆形空腔20内部的圆齿轮21相互啮合传动。

工作时，电动推杆8通过竖直杆14带动直齿轮板17在条形滑动腔18的内部来回移动，直齿轮板17通过与圆形空腔20内部的圆齿轮21的啮合传动带动圆齿轮21转动，进而圆齿轮21可以带动转动盘15以及其边缘的扇叶16转动，起到扰动定型炉本体1内部气流的作用，提高烘干定型效率。

定型炉本体1的顶壁内位于条形滑动腔18的后侧开设有T形滑槽27,T形滑槽27与直齿轮板17后侧的T形滑块26相互滑动连接，且T形滑块26的表面以及T形滑槽27的内壁均通过光滑处理。

工作时，T形滑槽27与T形滑块26相互滑动连接，起到对直齿轮板17进行限位的作用，进而使得直齿轮板17在条形滑动腔18内部的来回移动更加的平稳，从而使得直齿轮板17与圆齿轮21的啮合更加的稳定

拨动柱13在拨动杆10的上表面呈矩阵形式排列，且拨动柱13的顶部边缘伸出碳纤维束7的顶部边缘。

具体的，拨动柱13的顶部边缘伸出碳纤维束7的顶部边缘，进而拨动杆10带动拨动柱13来回移动时才可以将碳纤维束7拨开。

工作原理：工作时，电动推杆8带动拨动杆10在碳纤维束7的底部来回的移动，进而拨动杆10上表面设置的拨动柱13可以将碳纤维束7相互依次拨开，使其表面在依次不接触，同时鼓气装置可以向拨动杆10内部的分气腔11内鼓气，进入分气腔11内部的气体将会进入拨动柱13的内部，并从拨动柱13边缘的喷气孔23喷出，用于对碳纤维束7的表面进行烘干定型处理；

进一步的，由于喷气孔23设置在拨动柱13的边缘，拨动柱13将碳纤维束7相互拨开的同时，从喷气孔23喷出的气体刚好可以进入碳纤维束7之间的间隙，进而对碳纤维束7的烘干定型效果更佳。

最后应说明的是：以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.用于碳纤维制造的立式热定型炉，包括定型炉本体(1)和碳纤维束(7)，碳纤维束(7)穿过定型炉本体(1)前后侧壁的穿线槽(6)，其特征在于：所述定型炉本体(1)的内部位于碳纤维束(7)的下方设有拨动杆(10),拨动杆(10)的上表面设有用于将碳纤维束(7)拨开的拨动柱(13),拨动杆(10)的一端与电动推杆(8)的自由端固连，电动推杆(8)的固定端位于定型炉本体(1)右侧壁的安置槽(12)内，拨动杆(10)的另一端设有向其内部的分气腔(11)鼓气的鼓气装置，拨动柱(13)的内部为空心结构，拨动柱(13)的内部与分气腔(11)相互连通，且拨动柱(13)的边缘开设有喷气孔(23)，定型炉本体(1)的顶部开设有排气口(5)。

2.根据权利要求1所述的用于碳纤维制造的立式热定型炉，其特征在于：所述拨动柱(13)的底端通过橡胶环(24)与拨动杆(10)的上表面固连，且拨动杆(10)上与拨动柱(13)内壁连通的孔内设有水平杆(25),水平杆(25)的顶部通过弹簧与拨动柱(13)的顶部内壁固连。

3.根据权利要求1所述的用于碳纤维制造的立式热定型炉，其特征在于：所述拨动柱(13)的顶部为光滑的曲面结构设计，且拨动柱(13)的外边缘均匀设有橡胶凸起(22)。

4.根据权利要求1所述的用于碳纤维制造的立式热定型炉，其特征在于：所述鼓气装置包括柱状槽体(2)、输气管(3)、热气泵(4)和活塞板(9)；所述柱状槽体(2)固定安装在定型炉本体(1)的左侧壁，且柱状槽体(2)的开口端伸入定型炉本体(1)的内部，柱状槽体(2)的外侧端通过输气管(3)与热气泵(4)相互连通，柱状槽体(2)的内部活动设有活塞板(9),活塞板(9)的内侧面与拨动杆(10)的一端固连，且活塞板(9)上开设有与分气腔(11)连通的通气槽，所述输气管(3)和通气槽的内部均设有单向阀。

5.根据权利要求1所述的用于碳纤维制造的立式热定型炉，其特征在于：所述定型炉本体(1)顶部的圆形空腔(20)内活动设有圆齿轮(21),圆齿轮(21)底部的转轴伸出定型炉本体(1)的顶部内壁并与转动盘(15)的顶部中心固连，转动盘(15)的边缘均匀设有扇叶(16),且定型炉本体(1)的内部设有用于驱动圆齿轮(21)来回转动的驱动装置。

6.根据权利要求5所述的用于碳纤维制造的立式热定型炉，其特征在于：所述驱动装置包括直齿轮板(17)和竖直杆(14)；所述竖直杆(14)的底端与电动推杆(8)的自由端固连，竖直杆(14)的顶端穿过定型炉本体(1)顶部内壁的条形开槽(19)进入定型炉本体(1)顶壁内部的条形滑动腔(18)内，条形滑动腔(18)的内部滑动设有直齿轮板(17),条形滑动腔(18)与圆形空腔(20)的内部相互连通，且直齿轮板(17)与圆形空腔(20)内部的圆齿轮(21)相互啮合传动。

7.根据权利要求6所述的用于碳纤维制造的立式热定型炉，其特征在于：所述定型炉本体(1)的顶壁内位于条形滑动腔(18)的后侧开设有T形滑槽(27),T形滑槽(27)与直齿轮板(17)后侧的T形滑块(26)相互滑动连接，且T形滑块(26)的表面以及T形滑槽(27)的内壁均通过光滑处理。

8.根据权利要求1所述的用于碳纤维制造的立式热定型炉，其特征在于：所述拨动柱(13)在拨动杆(10)的上表面呈矩阵形式排列，且拨动柱(13)的顶部边缘伸出碳纤维束(7)的顶部边缘。

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