CN217263957U - 一种新型多点丝束空气联结装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及丝束多点接丝的技术领域，具体为一种新型多点丝束空气联结装置。包括多点空气联结器、联结装置机架和联结操作台；多点空气联结器包含多个丝束夹持器，纤维联结槽的上下两侧设有空气喷射孔，每个丝束夹持器设有进气开关，多点空气联结器设有压缩空气分配器；联结装置机架上设有置物架，存放有多根限位固定杆，机架上设有直线导轨、滑块和气缸，用于控制联结操作台的前后移动；联结操作台上放置有两条原丝丝束，两条丝束叠放在一起，联结操作台随直线导轨气动或手动移动到多点空气联结器的丝束夹持器内，原丝丝束同时穿过多个纤维联结槽并在操作台移动的过程中不断地对丝束进行多点联结。

Description

一种新型多点丝束空气联结装置

技术领域

本实用新型涉及丝束多点接丝的技术领域，具体涉及一种新型多点丝束空气联结装置。

背景技术

碳纤维的生产分为两道大的工序，聚丙烯腈聚合与纺丝的原丝工艺、预氧化与碳化的碳化工艺。从原丝工艺到碳化工艺，是通过原丝包装衔接的，原丝的包装方式有圆柱纱锭、叠丝箱装或叠丝打包等方式。

在碳纤维生产中，由于原丝的包装，无论是纱锭还是箱装，均是具有一定重量和长度，使用完毕后，就需要更换新的原丝纱锭与箱装，这个过程通常是非连续的，即需要对生产线进行停止生产，然后对所有的原丝包装(纱锭或箱装)做一次性更换，然后将更换后的原丝穿过氧化与碳化工序。又或者在连续情况下，对预氧化工艺中的氧化炉降温，让接头丝束(该条丝束的尾部)顺利通过预氧化，但在碳化部分又重新接丝(将原丝包装的两条丝束打结或者其他方式连接在一起)，这时候也需要对生产线进行停止生产。无论哪一种方式，都很难做到连续化稳定生产。

就上述的工艺，当采用大丝束的时候，连续生产的方式就难以为继，在大丝束进入氧化工艺时，任何原丝的翻转与加捻或接头(接头即两条丝束打结连接在一起)，均会导致丝束放热集中，冒烟与起火，从而导致丝束断开。同等重量的原丝包装，大丝束的长度远远小于小丝束，生产线的长度很长，如果用非连续的方式用生产线运行大丝束，会导致大量的原丝浪费，生产线运行断断续续，根本无从实现经济效益。所以，大丝束碳纤维生产务必要实现连续生产。

实现连续生产，就需要将原丝包装(无论是纱锭、箱装或打包)首尾连接，从目前世界上的经验看，原丝与原丝接，原丝与碳丝联结在一起，都难以实现氧化及碳化工序的不拉断而维持连续生产。

实用新型内容

针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型的目的是：提供一种新型多点丝束空气联结装置，将不同的丝束(预氧丝，碳纤维，芳纶等)无加捻的同时多点联结在一起，接头丝束的拉伸强度足够通过后续的预氧化和碳化工序，实现大丝束碳纤维连续化稳定化高效化的生产。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种新型多点丝束空气联结装置，其特征在于：包括多点空气联结器、联结装置机架和联结操作台；所述的多点空气联结器包括多个丝束夹持器，每个所述的丝束夹持器开有纤维联结槽，所述的纤维联结槽的上下两侧设有空气喷射孔，每个所述的丝束夹持器设有进气开关，所述的多点空气联结器设有压缩空气分配器；所述的联结装置机架上设有置物架、直线导轨、滑块和气缸，所述的置物架上设置有多根限位固定杆，所述的滑块可滑动的设置在直线导轨并且由气缸引导，用于控制联结操作台的前后移动，所述的联结操作台上设有多个联结凹槽；所述的联结操作台上放置有两条原丝丝束，两条丝束叠放在一起，多根所述的限位固定杆放置在两侧的联结凹槽上压紧原丝丝束，联结操作台随直线导轨气动或手动移动到多点空气联结器的丝束夹持器内，原丝丝束同时穿过多个纤维联结槽并在操作台移动的过程中不断地对丝束进行多点联结。

优选的，联结操作台上并排设置有多根方管，相邻两根方管之间的间隙形成联结凹槽，每个联结凹槽的宽度相同。

优选的，两条原丝丝束宽度一致。

优选的，两条原丝丝束悬挂在联结操作台两端，两条丝束的端部均连接有砝码。

优选的，两条原丝丝束未联结的部分长度短于15mm。两条原丝丝束没有联结的部分超过15mm，在氧化碳化加工过程中，会导致没有联结的部分卡在分丝梳上，影响工作效率。

优选的，限位固定杆为圆柱形杆，限位固定杆的直径大于联结凹槽的宽度，限位固定杆放置在原丝丝束上并位于联结凹槽上，限位固定杆用于压紧原丝丝束，使得原丝丝束具有足够的丝束张力。

总的说来，本实用新型具有如下优点：

一、本实用新型的多点空气联结器包含多个丝束夹持器，每个丝束夹持器都设有纤维联结槽和进气开关，空气喷射孔设于各个纤维联结槽的上下两侧，从空气喷射孔中喷射出高频气流，高频气流产生的压力使得两条原丝丝束可以同时多点地联结在一起，形成无加捻的接头。联结操作台包括多个联结凹槽和多根限位固定杆，可以随联结装置机架上的直线导轨和气缸进行气动或手动地前后移动，便于快速同时地在多个联结凹槽内进行空气联结，通过限位固定杆控制丝束的张力，可以实现高品质的空气联结，接头丝束的拉伸强度足够通过后续的预氧化和碳化工序，为大丝束碳纤维连续化稳定生产提供保障。

二、本实用新型工作效率高、加工成本低、投资和建设成本低，能满足实际生产中对丝束接丝装置的要求。

附图说明

图1是本实用新型多点空气联结器的结构示意图。

图2是本实用新型多点丝束联结装置机架的结构示意图。

图3是本实用新型多点丝束联结装置操作台的主视图。

图4是本实用新型的原丝丝束的结构示意图。

图5是本实用新型的两条原丝丝束叠放在一起的结构示意图。

图6是本实用新型的原丝丝束放置在联结操作台上的示意图。

图7是本实用新型的使用多点空气联结器进行联结时的示意图。

其中，1为多点空气联结器，1-1为丝束夹持器，1-2为纤维联结槽，1-3为空气喷射孔，1-4为进气开关，1-5为压缩空气分配器，2为联结设备机架，2-1为置物架，2-2为直线导轨，2-3为气缸，3为联结操作台，3-1为联结凹槽，3-2为方管，3-3为限位固定杆，3-4为砝码，4为原丝丝束。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施方式来对本实用新型做进一步详细的说明。

如图7所示，一种新型多点丝束联结装置，包括多点空气联结器1、联结装置机架2和联结操作台3；如图1所示，多点空气联结器1包括多个丝束夹持器1-1，每个丝束夹持器1-1都开有缝隙，该缝隙形成纤维联结槽1-2，纤维联结槽1-2上下两侧设有空气喷射孔1-3，每个丝束夹持器1-1都设有进气开关1-4，多点空气联结器1设有压缩空气分配器1-5；如图2所示，联结装置机架2上设有置物架2-1，设有直线导轨2-2和滑块，设有气缸2-3；如图4-图6所示，联结操作台3上放置有两条原丝丝束4，两条原丝丝束4叠放在一起，两条原丝丝束4宽度一致，使得两条原丝丝束4能够上下对齐，重叠铺放在一起，提高接丝的效果。如图3所示，联结操作台3上设有多个联结凹槽3-1，联结操作台3上并排设置有多根方管3-2，相邻两根方管3-2之间的间隙形成联结凹槽3-1，每个联结凹槽3-1的宽度相同。联结操作台3还包括多根限位固定杆3-3，限位固定杆3-3为圆柱形杆，限位固定杆3-3的直径大于联结凹槽3-1的宽度，使得限位固定杆3-3能够放置在联结凹槽3-1上同时又不会掉落在联结凹槽3-1中，多根限位固定杆3-3放置在原丝丝束4上并位于两侧不同的联结凹槽3-1上，限位固定杆3-3用于压紧原丝丝束4，使得原丝丝束4具有足够的丝束张力。如图7所示，联结操作平台随直线导轨气动或手动向多点空气联结器1方向移动，多点空气联结器1的宽度与联结凹槽3-1的宽度一致，随着操作平台的不断前移，多点空气联结器1进入联结凹槽3-1内，原丝丝束4穿过多个纤维联结槽1-2，空气喷射孔1-3不断喷射出高频气流，高频气流产生的压力使得两条原丝丝束4在多个纤维联结槽内联结在一起，形成无加捻的接头。原丝丝束4位于纤维联结槽1-2中间，在喷气的过程中，丝束几乎不会碰到丝束夹持器1-1，如果操作不当，丝束吹偏，那么丝束夹持器1-1可以挡住丝束，保证丝束的顺利联结。从多点空气联结器1中喷射出来的气流也可以通过联结凹槽3-1顺利排走。多点空气联结器包含多个丝束夹持器1(可以是3-15个)，可以根据需求同时对两条丝束进行3-15点的多点联结，根据目前经验，同时联结的个数不宜超过9个，超过9个将会撕裂和切断联结处的丝束，从而削弱联结处接头的拉伸强度。

联结装置机架2上设有直线导轨2-2、滑块和气缸2-3，用于气动或手动控制联结操作台的前后移动，以达到将叠放好的丝束同时进入多个纤维联结槽进行联结的目的，使用气动控制时，气缸2-3往复速率可以达到100mm/s。

联结操作台3随直线导轨气动或手动移动到多点空气联结器1的多个纤维联结槽3-1的过程中可以不间断地对叠放好的丝束进行多点联结，如果担心联结强度不够可以反复多次地移出、移进联结操作台，保证丝束的拉伸强度，两条原丝丝束宽度一致。使得两条原丝丝束能够完全重叠，提高接丝的效果

如图6所示，两条丝束悬挂在联结操作台3两端，一条丝束从联结操作台3的一侧绕过联结操作台3并悬挂在联结操作台3的另一侧，另一条丝束从联结操作台3的另一侧绕过联结操作台3并悬挂在联结操作台3的这一侧，这两条丝束上下对齐，重叠铺放在一起，两条丝束的端部均连接有砝码3-4。使用砝码3-4可以使原丝丝束4具有足够的丝束张力，根据原丝的类型不同，可选用不同型号的砝码3-4，使空气联结的丝束达到合适的张力状态。

如图7所示，多点空气联结器1包括多个丝束夹持器1-1(可以是3-15个)，每个丝束夹持器都设有进气开关1-4，可以根据需求同时对两条丝束4进行3-15点的多点联结，空气联结器1在多个联结凹槽3-1内进行联结，可提高上下两条丝束之间的粘接强度，但根据目前经验，同时联结的个数不宜超过9个，超过9个将会撕裂和切断联结处的丝束，从而削弱联结处接头的拉伸强度。

两条原丝丝束4没有联结的部分长度不超过15mm。两条原丝丝束4没有联结的部分如果超过15mm，在氧化碳化加工过程中，会导致没有联结的部分卡在分丝梳上，影响工作效率，可以根据用户要求选择同时开启几个点进行联结。

在使用本实用新型时，先将两条原丝丝束4上下重叠铺放在联结操作台3的方管3-2上，两条原丝丝束4宽度一致，完全重叠，两条丝束悬挂在联结操作台3两端，再将多根限位固定杆3-3放置在原丝丝束4上并位于两侧不同的联结凹槽3-1上，压紧原丝丝束4，两条丝束的端部均连接有砝码3-4。将联结操作平台3往多点空气联结器1方向移动(可以选择气动或手动)，使得原丝丝束4穿过多个纤维联结槽1-2，根据需求打开丝束夹持器1-1上的进气开关1-4(3-15个)，压缩空气从压缩空气分配器1-5进入各个丝束夹持器1-1，形成高频气流从空气喷射孔1-3喷出，由于空气喷射孔1-3位于纤维联结槽1-2的上下两侧，高频气流会从上下两个方向吹向丝束。原丝是由上万根直径为5-7μm的单丝构成的复合丝束，在多点空气联结的过程中，从空气喷射孔1-3喷出的气流产生的力使上下两条丝束中的上万根单丝交叉折叠，互相镶嵌到一起，从而实现上下两条丝束的多点粘接，形成无加捻的接头，接头丝束的拉伸强度足够通过后续的预氧化和碳化工序，从而可以实现大丝束碳纤维连续化稳定化高效化的生产。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种新型多点丝束空气联结装置，其特征在于：包括多点空气联结器、联结装置机架和联结操作台；所述的多点空气联结器包括多个丝束夹持器，每个所述的丝束夹持器开有纤维联结槽，所述的纤维联结槽的上下两侧设有空气喷射孔，每个所述的丝束夹持器设有进气开关，所述的多点空气联结器设有压缩空气分配器；所述的联结装置机架上设有置物架、直线导轨、滑块和气缸，所述的置物架上设置有多根限位固定杆，所述的滑块可滑动的设置在直线导轨并且由气缸引导，用于控制联结操作台的前后移动，所述的联结操作台上设有多个联结凹槽；所述的联结操作台上放置有两条原丝丝束，两条丝束叠放在一起，多根所述的限位固定杆放置在两侧的联结凹槽上压紧原丝丝束，联结操作台随直线导轨气动或手动移动到多点空气联结器的丝束夹持器内，原丝丝束同时穿过多个纤维联结槽并在操作台移动的过程中不断地对丝束进行多点联结。

2.根据权利要求1所述的一种新型多点丝束空气联结装置，其特征在于：联结操作台上并排设置有多根方管，相邻两根方管之间的间隙形成联结凹槽，每个联结凹槽的宽度相同。

3.根据权利要求1所述的一种新型多点丝束空气联结装置，其特征在于：两条原丝丝束宽度一致。

4.根据权利要求1所述的一种新型多点丝束空气联结装置，其特征在于：两条原丝丝束悬挂在联结操作台两端，两条丝束的端部均连接有砝码。

5.根据权利要求1所述的一种新型多点丝束空气联结装置，其特征在于：两条原丝丝束未联结的部分长度短于15mm。

6.根据权利要求1所述的一种新型多点丝束空气联结装置，其特征在于：限位固定杆为圆柱形杆，限位固定杆的直径大于联结凹槽的宽度，限位固定杆放置在原丝丝束上并位于联结凹槽上。

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