CN218664754U - 一种碳纤维导丝系统及碳纤维生产线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种碳纤维导丝系统及碳纤维生产线，包括机架和导丝辊。所述碳纤维导丝系统还包括转轴和平衡装置。所述转轴水平设置在导丝系统的机架上；所述平衡装置设置在转轴上，用于维持转轴的水平状态；所述导丝辊可转动地设置在所述转轴的一端。本实用新型在所述转轴上设有平衡装置，使丝束在运动中产生的张力发生波动，而导致转轴的水平状态被破坏时，通过平衡装置对转轴的平衡位置进行微调，避免了丝束内张力的波动造成丝束的完整性被破坏，而导致丝束伤丝情况的发生，同时减少了丝束损失，降低了成本。

Description

一种碳纤维导丝系统及碳纤维生产线

技术领域

本实用新型属于碳纤维设备生产技术领域，具体地说，涉及一种碳纤维导丝系统及碳纤维生产线。

背景技术

聚丙烯腈(PAN)基碳纤维，是一类碳元素质量在90％以上的无机纤维状材料。聚丙烯腈(PAN)基碳纤维原丝，经氧化、低温碳化、高温碳化、上浆与烘干四个工艺流程之后，内部所含的H、O以有机物形式脱出，内部纤维取向发生转变，最终形成聚丙烯腈(PAN)基碳纤维。聚丙烯腈(PAN)基碳纤维具有体密度适中、比强度与比模量极高、深加工性能好、减振性能优良、制品尺寸稳定性好、导电导热性好等一系列突出的力学性能和优异的综合特性。

3K高性能小丝束碳纤维的主要工艺特性为丝束较细。因此，若生产过程中碳纤维丝束的完整性受到破坏，丝束内有纤维断掉，即出现伤丝现象，其极易在氧化、碳化工艺过程中烧断，影响生产的稳定性，产生大量废丝。甚至在氧化工艺过程中，断丝会产生聚温效应，其周围的碳纤维丝束极易受其影响，温度高于工艺温度而烧断。由于丝束较细，温度稍微高于工艺温度就会使其烧断，因而烧断效应的扩散是很快的。仅仅一两根伤丝进入氧化炉，就会造成十几根丝烧断，产生大量废丝，甚至造成工艺停车。为保证精确控制生产过程中丝束的各项工艺指标，首要应从源头解决问题，避免原丝伤丝进入氧化炉。

有鉴于此特提出本实用新型。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，目的在于提供一种碳纤维导丝系统，解决现有技术中丝束内部张力的波动造成丝束与导辊间摩擦力增大，而导致丝束出现伤丝的技术问题。

本实用新型的另一目的在于，提供一种碳纤维生产线。

为解决上述技术问题，本实用新型采用技术方案的基本构思是：一种碳纤维导丝系统，包括机架和导丝辊，还包括：

转轴，水平设置在导丝系统的机架上；

平衡装置，设置在转轴上，用于维持转轴的水平状态；

导丝辊可转动地设置在所述转轴的一端。

本实用新型在所述转轴上设有平衡装置，使丝束在运动中产生的张力发生波动，而导致转轴的水平状态被破坏时，通过平衡装置对转轴的平衡位置进行微调，避免了丝束内张力的波动造成丝束的完整性被破坏，而导致丝束伤丝情况的发生，同时减少了丝束损失，降低了成本。

进一步地，所述平衡装置包括配重结构，可活动地设置在所述转轴中心轴线的两侧，用于维持转轴的水平状态。

进一步地，所述平衡装置包括水平设置的平衡杆，其中部区域设置有安装部，用于与转轴的另一端可转动地连接，所述平衡杆的中心轴线与所述转轴的中心轴线垂直设置；

配重结构包括：至少两个配重块，配重块可滑动的设置在平衡杆上，且分别位于安装部的两侧，配重块可沿着平衡杆滑动。

进一步地，所述平衡杆上具有自其一端向另一端均匀分布的若干刻度。

进一步地，所述平衡装置还包括固定杆，所述固定杆的一端与所述转轴的一端固定连接，另一端与导丝辊的旋转轴固定连接。

进一步地，所述导丝辊至少包括导入导丝辊和导出导丝辊，丝束可自导入导丝辊牵引至导出导丝辊；所述平衡装置至少设置在导入导丝辊上。

进一步地，所述导入导丝辊包括：依次设置的第一导入导丝辊、第二导入导丝辊，所述丝束可自第一导入导丝辊牵引至第二导入导丝辊；所述平衡装置至少设置在第一导入导丝辊上。

进一步地，所述碳纤维导丝系统还包括限位扣，所述限位扣设置在所述机架上；所述限位扣上设有供丝束穿过通孔。

进一步地，导丝辊和/或限位扣的表面粗糙度为Ra0.05。

本实用新型还提供一种碳纤维生产线，采用上述任一所述的碳纤维导丝系统。

采用上述技术方案后，本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果。

(1)本实用新型在所述转轴上设有平衡装置，使丝束在运动中产生的张力发生波动，而导致转轴的水平状态被破坏时，通过平衡装置对转轴的平衡位置进行微调，避免了丝束内张力的波动造成丝束的完整性被破坏，而导致丝束伤丝情况的发生，同时减少了丝束损失，降低了成本。

(2)本实用新型通过将所述限位扣设置在所述机架上，避免了丝束与导丝辊出现相对运动而导致摩擦伤丝的情况。

(3)本实用新型通过将多个导丝辊和/或限位扣的表面粗糙度降至Ra0.05，避免了丝束与导丝辊之间的摩擦力过大而导致摩擦伤丝的情况。

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

附图作为本实用新型的一部分，用来提供对本实用新型的进一步的理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，但不构成对本实用新型的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：

图1是本实用新型一种碳纤维导丝系统的结构图；

图2是本实用新型一种碳纤维导丝系统的结构图；

图3是本实用新型平衡装置的具体结构图；

图4是本实用新型一种碳纤维导丝系统的结构图；

图5是本实用新型碳纤维生产线的工艺流程图；

图中：1、导丝系统；11、导丝辊；111、导入导丝辊；1111、第一导入导丝辊；1112、第二导入导丝辊；1113、第三导入导丝辊；112、导出导丝辊；1121、第一导出导丝辊；1122、第二导出导丝辊；12、平衡装置；121、配重结构；122、平衡杆；123、配重块；124、固定杆；13、转轴；14、限位扣；15、原丝筒；2、丝束；3、氧化系统；31、第一氧化炉；32、第二氧化炉；33、第三氧化炉；34、第四氧化炉；4、碳化系统；41、低温碳化炉；5、余热回收系统；51、高温焚烧炉；52、第一低温焚烧炉；53、第二换热器；531、第二换热器排气管；532、第二换热器新风系统；54、第二低温焚烧炉；55、第三换热器；551、第三换热器排气管；552、第三换热器新风系统；56、第一换热器；561、第一换热器排气管；562、第一换热器新风系统；6、第一调温系统；7、第二调温系统；8、灭火系统。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本实用新型的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本实用新型的概念。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1至图5所示，本实用新型所述的一种碳纤维导丝系统，包括机架(图中未示出)和导丝辊11，还包括转轴13和平衡装置12。

所述转轴13水平设置在导丝系统1的机架上。

所述平衡装置12设置在转轴13上，所述平衡装置12用于维持转轴13的水平状态。

所述导丝辊11可转动地设置在所述转轴13的一端。

本实用新型在所述转轴13上设有平衡装置12，使丝束2在运动中产生的张力发生波动，而导致转轴13的水平状态被破坏时，通过平衡装置12对转轴13的平衡位置进行微调，避免了丝束2内张力的波动造成丝束2的完整性被破坏，而导致丝束伤丝2情况的发生，同时减少了丝束2损失，降低了成本。

具体地，所述碳纤维导丝系统1还包括导丝机和固定在导丝机框架两侧的外轴承。

所述导丝辊11的一端固定设置在所述外轴承上，所述导丝辊11用于对丝束2的运动提供导向作用。

所述转轴13上还安装有原丝筒15。所述原丝筒15对所述碳纤维导丝系统1提供丝束2。具体地，所述碳纤维导丝系统1的伺服电机与生产线其他设备联锁，驱动转轴13转动，进而使丝束2从原丝筒15流出，进入导丝系统1中，并带动所述导丝辊11转动。

需要解释的是，由于丝束2在运动中会带动所述导丝辊11转动，而当丝束2运动过程中，丝束2内张力发生波动时，就会导致各个导丝辊11、转轴13的转动频率不一致，进而使转轴13失去平衡，影响丝束2与导丝辊11之间的摩擦力发生变化，导致丝束2的完整性被破坏。

如图3所示，所述平衡装置12包括配重结构121，所述配重结构121可活动地设置在所述转轴13中心轴线的两侧。所述配重结构121用于维持转轴13的水平状态。

本实用新型通过在所述转轴13轴线的两侧设置配重结构121，进一步避免了所述转轴13产生较大的位移时，使丝束2运动时产生较大的波动，而导致所述丝束2的完整性被破坏的发生。

进一步地，所述平衡装置12包括水平设置的平衡杆122，所述平衡杆122的中部区域设置有安装部。所述安装部用于与转轴13的另一端可转动地连接，所述平衡杆122的中心轴线与所述转轴13的中心轴线垂直设置。

所述配重结构121包括至少两个配重块123。所述配重块123可滑动的设置在平衡杆122上，且分别位于安装部的两侧。所述配重块123可沿着平衡杆滑动。

本实用新型在所述平衡杆122的中部区域设置有安装部，并将所述安装部用于与转轴13的另一端可转动地连接，再使配重块123可滑动的设置在平衡杆122上，且分别位于安装部的两侧，通过在所述转轴13由于丝束2随导丝辊11运动产生张力波动而导致转轴13失衡时，调节所述平衡杆122两端的配重块123的位置，进而使所述转轴13维持水平状态。

具体地，所述配重块123的重心设置有贯穿所述配重块123的开口。所述配重块123通过所述开口在所述平衡杆122上可滑动的设置。

所述配重块123上择一设置卡接/卡扣，所述平衡杆122上对应设置卡扣/卡接。所述配重块123在调节位置后，通过所述卡接/卡扣与所述平衡杆122上对应设置卡扣/卡接相互扣合，进而将所述配重块123固定在所述平衡杆122上，避免了由于转轴13转动导致所述配重块123的位置不断地发生变化，而使转轴13处于失衡状态下，导致丝束2发生伤丝情况。

需要解释的是，所述配重块123上还可以设置其他连接结构，只要满足将所述配重块123固定在所述平衡杆122上即可。

另外，所述平衡杆122上具有自其一端向另一端均匀分布的若干刻度。

本实用新型通过在所述平衡杆122上具有自其一端向另一端均匀分布的若干刻度，使所述转轴13在发生失衡时，通过判断所述配重块123在所述平衡杆122上对应刻度所在的位置，进而调节所述配重块123的位置，而使所述转轴13保持水平。

进一步地，所述平衡装置12还包括固定杆124。所述固定杆124的一端与所述转轴13的一端固定连接，所述固定杆124的另一端与所述导丝辊11的旋转轴固定连接。

本实用新型通过将所述固定杆124的一端与所述转轴13的一端固定连接，所述固定杆124的另一端与所述导丝辊11的另一端固定连接，进一步避免了所述转轴13失衡情况的发生。

如图1至图2所示，所述导丝辊11至少包括导入导丝辊111和导出导丝辊112。丝束可自导入导丝辊111牵引至导出导丝辊112。所述平衡装置12至少设置在导入导丝辊111上。

本实用新型通过将所述平衡装置12至少设置在所述导入导丝辊111上，避免了所述丝束2在从原丝筒15流入导丝辊11时，对导丝辊11的平衡状态造成破坏，降低了所述丝束2伤丝的机率。

具体地，所述导入导丝辊111和导出导丝辊112固定设置在所述外轴承上。

需要解释的是，当所述丝束2在流入所述导丝辊11中时，如果丝束2内张力发生波动，进而导致导丝辊11、转轴13的转动频率不一致，进而使转轴13失去平衡，影响丝束2与导丝辊11之间的摩擦力发生变化，从而导致丝束2的完整性被破坏。当所述平衡装置12至少设置在导入导丝辊111上时，对所述丝束2在流入所述导丝辊11中的开始阶段进行调节，避免了丝束2内张力发生波动，减少了丝束2损失，降低了成本。

进一步地，所述导入导丝辊111包括依次设置的第一导入导丝辊1111、第二导入导丝辊1112。所述丝束可自第一导入导丝辊1111牵引至第二导入导丝辊1112。所述第一导入导丝辊1111、第二导入导丝辊1112分别固定设置在所述外轴承。

所述平衡装置12至少设置在第一导入导丝辊1111上。

本实用新型通过将所述平衡装置12至少设置在第一导入导丝辊1111上，进一步避免了所述丝束2在从导丝辊11流出进入氧化系统时，对导丝辊11的平衡状态造成破坏，降低了所述丝束2伤丝的机率。

具体地，所述第一导入导丝辊1111、第二导入导丝辊1112为定滑轮，所述第一导入导丝辊1111、第二导入导丝辊1112的轮子周围设有凹槽结构。所述凹槽结构用于限制所述丝束2仅能在凹槽内部运动。凹槽内部的转角皆为圆角结构，可防止丝束2因摩擦伤丝。

所述第一导入导丝辊1111的外径为80mm，厚度为18mm，凹槽的深度为5mm；所述第二导入导丝辊1112的外径为50mm，厚度为15mm，凹槽的深度为3mm。所述第一导入导丝辊1111、第二导入导丝辊1112轮体材质为不锈钢，凹槽内部包裹有陶瓷。

如图4所示，所述导入导丝辊111还包括第三导入导丝辊1113。所述第三导入导丝辊1113的固定设置在所述外轴承上，所述第三导入导丝辊1113用于将丝束2导入导丝辊111中。所述第三导入导丝辊1113为一长条圆柱形转轴，底面直径为35mm，长度为500mm，材质为陶瓷。

所述导出导丝辊112包括第一导出导丝辊1121和第二导出导丝辊1122。所述第一导出导丝辊1121和第二导出导丝辊1122用于确保丝束2保持水平运动状态。

进一步地，所述碳纤维导丝系统1还包括限位扣14，所述限位扣14设置在所述机架上。

所述限位扣14上设有供丝束2穿过通孔。

本实用新型通过将所述限位扣14设置在所述机架上，限制丝束2仅在预定的垂直方向上运动，避免了丝束2与导丝辊11出现相对运动而导致摩擦伤丝的情况。

具体地，所述限位扣14上设有贯穿所述限位扣14的通孔，所述限位扣14约束所述丝束2在所述通孔的运动内侧。

进一步地，所述导丝辊11和/或限位扣14的表面粗糙度为Ra0.05。

本实用新型通过将多个导丝辊11和/或限位扣14的表面粗糙度降至Ra0.05，避免了丝束2与导丝辊11之间的摩擦力过大而导致摩擦伤丝的情况。

本实用新型还提供一种碳纤维生产线，采用上述任一所述的碳纤维导丝系统。

如图5所示，本实用新型公开一种碳纤维生产线。碳纤维生产线包括依次设置的氧化系统3、碳化系统4，还包括余热回收系统5、调温系统。

余热回收系统5与氧化系统3相连通，调温系统设置在余热回收系统5与氧化系统3之间。或者，余热回收系统5与碳化系统4相连通，调温系统设置在余热回收系统5与碳化系统4之间；或者，余热回收系统5与氧化系统3和碳化系统4连通，余热回收系统5与氧化系统3之间、余热回收系统5与碳化系统4之间分别设置独立的调温系统。

其中，余热回收系统5与氧化系统3相连通的具体方式为：余热回收系统5包括焚烧炉和换热器；氧化系统3包括氧化炉，氧化炉与焚烧炉相连通，用于焚烧氧化炉排出的废气，换热器与焚烧炉连通，用于将焚烧后的热气与通入换热器的新风进行换热，并将换热后的新风再次利用到生产线上。

余热回收系统5与碳化系统4相连通的具体方式为：碳化系统4包括碳化炉，碳化炉与焚烧炉相连通，用于焚烧碳化炉排出的废气，换热器与焚烧炉连通，用于将焚烧后的热气与通入换热器的新风进行换热，并将换热后的新风再次利用到生产线上。

本实用新型中，通过设置余热回收系统5可杜绝氧化系统3、碳化系统4中有毒有害的废气泄漏，并将废气转化为符合环保标准，可直接排入大气的无毒无害气体；同时，通过设置余热回收系统5可对废气中的热能进行回收利用，为生产线供能，保证了生产过程绿色、环保、节能。

本实用新型中，通过设置调温系统对流入余热回收系统5的气体进行调温，以减少气体在进入余热回收系统5之前，气体中夹杂的焦油在生产线管道内的沉积；通过设置调温系统对流出余热回收系统5的气体进行调温，避免余热回收系统5输出的气体温度过高，利用该气体处理碳纤维丝束时对丝束2造成损伤。

作为本实施例的一种实施方式，余热回收系统5包括高温焚烧炉51，与碳化系统4相连通，用于焚烧碳化系统4排出的废气，第一调温系统6设置在所述高温焚烧炉51和碳化系统4之间。具体地，第一调温系统6设置在低温碳化炉41与高温焚烧炉51连接的管道上。

由于碳化阶段碳纤维发生的脱氢、脱氧反应极其剧烈，产生的废气量大，因此更易由于废气沉积为焦油堵塞排废管道，阻碍废气排出，使废气沉积在炉膛内成为焦油，造成工艺异常状况。本实施方式通过将调温系统设置在高温焚烧炉51和碳化系统4之间，能够升高废气的温度，减少焦油沉积的问题，使得碳纤维生产线能够稳定生产碳纤维，并且得到的碳纤维质量高。

进一步地，碳化炉与高温焚烧炉51连接的管道包括与碳化炉连通的排废主管道，和一端与排废主管道连通，另一端与高温焚烧炉51连通的排废总管道，通过将排废主管道与排废总管道的管径适当降低，使排废主管道与排废总管道内废气快速流动，冲刷管道内壁，遏制废气沉积为焦油附着在管道内壁、堵塞废气排放通路的趋势，优化了排废管道的排废效率。

不同的碳化线纺速下，碳化炉炉膛内易沉积焦油的位置不同，且碳化线纺速越高，碳化炉炉膛内沉积焦油的速率越快。针对上述生产线工艺特性，增设排废主管道的个数，使排废管道的入口能够覆盖炉膛内的更多区域，提升排废管道的排废效率，从而使排废管道能适应更高的纺速。

优选的，共设置3条排废主管道。

通过上述措施，将碳化炉内大量焦油附着在碳纤维上的工艺异常情况每月发生的频次由3次降至0—1次，攻克了提高碳化线整体纺速的主要障碍，使碳化线极限纺速由9.25m/min增至11.75m/min，并将碳化线开车后达到最高纺速所需的时间，成功由通常所需的5个月缩短为3个月。

一种实施方式是，余热回收系统5还包括：第一低温焚烧炉52和与第一低温焚烧炉52连通的第二换热器53。第一低温焚烧炉52与氧化系统3的第一氧化炉31、第二氧化炉32相连通，用于焚烧氧化系统3排出的废气，即焚烧第一氧化炉31和第二氧化炉32排出的废气。

第二换热器53上设置有与其内部连通的第二换热器新风系统532和第二换热器排气管531。第二换热器新风系统532向第二换热器53内通入新风，与由第一低温焚烧炉52焚烧产生的热气进行换热，换热后的废气通过第二换热器排气管531排出。第二换热器53与第一氧化炉31和第二氧化炉32相连通，换热后的新风送入第一氧化炉31和第二氧化炉32作用于丝束2。

第三换热器55上设置有与其内部连通的第三换热器新风系统552和第三换热器排气管551。第三换热器新风系统552向第三换热器55内通入新风，与由第二低温焚烧炉54焚烧产生的热气进行换热，换热后的废气通过第三换热器排气管551排出。第三换热器55与第三氧化炉33和第四氧化炉34相连通，换热后的新风送入第三氧化炉33和第四氧化炉34作用于丝束2。

第二调温系统7至少设置在第二换热器53与第一氧化炉31和第二氧化炉32相连通的管道上，用于对由第二换热器53输出的换热后的新风进行调温。或者，第二调温系统7也可以设置在第三换热器55与第三氧化炉33和第四氧化炉34相连通的管道上，用于对由第三换热器55输出的换热后的新风进行调温。

其中，调温系统包括新风风机，新风风机能够向该管道内送入新风，以实现对换热后的新风进行调温的目的。

另外，碳化工艺流程中产生的反应副产物，经带第一调温系统6的排废管道输送至高温焚烧炉51内，经燃烧转化为温度较高，且无毒无害的气体，利用第一换热器56对其中余热进行回收利用，用于给烘干炉、低温碳化炉41排废管道的第一调温系统6输送热能，之后排入大气。

其中，第一换热器56上设置有与其内部连通的第一换热器排气管561和第一换热器新风系统562。

本实用新型通过将调温系统设置在换热器与氧化系统3之间，防止了温度过高的气体进入氧化系统3，造成氧化系统3内碳纤维丝束温度过高而损坏，甚至爆燃起火，保证了生产的本质安全与平稳、连续进行。

另一种实施方式是，碳纤维生产线包括温度传感器和控制系统。

温度传感器设置在第二换热器53上，或者，设置在第二换热器53与第一氧化炉31和第二氧化炉32相连通的管道上，用于获取由换热器输出的热风的温度。

或者，温度传感器设置在氧化系统3的第一氧化炉31和第二氧化炉32内，用于获取第一氧化炉31和第二氧化炉32内循环风的温度。

控制系统与温度传感器和调温系统连接，用于根据温度传感器获取的温度控制调温系统的开、闭以及调温功率。

本实用新型中，通过设置温度传感器能够获取第二换热器53输出的热风的温度或者氧化系统3内循环风的温度，获取的温度越高，则表明该温度可能会对纤维丝束造成损伤；此时，控制系统可控制调温系统降低热风的温度或者氧化系统3内循环风的温度，避免对纤维丝束造成损伤。

又一种实施方式是，碳纤维生产线还包括速度传感器，其设置在第二换热器53上，或者，设置在第二换热器53与第一氧化炉31和第二氧化炉32相连通的管道上，用于获取由换热器输出的热风的风速。

或者，温度传感器设置在氧化系统3的第一氧化炉31和第二氧化炉32内，用于获取第一氧化炉31和第二氧化炉32内循环风的风速。

控制系统与速度传感器和调温系统连接，用于根据速度传感器获取的风速控制调温系统的开、闭以及调温功率。

进一步地，碳纤维生产线还包括压力传感器，其设置在第二换热器53上，或者，设置在第二换热器53与第一氧化炉31和第二氧化炉32相连通的管道上，用于获取由换热器输出的热风的风压。

或者，压力传感器设置在氧化系统3的第一氧化炉31和第二氧化炉32内，用于获取第一氧化炉31和第二氧化炉32内循环风的风压。

控制系统与压力传感器和调温系统连接，用于根据压力传感器获取的风压控制调温系统的开、闭以及调温功率。

考虑到氧化系统3内循环风在某些区域为湍流，且在循环风流动过程中循环风内热量不断衰减，因此难以对循环风的运动及借助循环风进行的热量传递，进行极为精确的流体力学分析、热力学分析，因此为保证氧化系统3内各工艺参数的实时状态符合工艺要求，且处于稳定不变的状态，需要对其采用负反馈调节。

通过设置温度传感器、速度传感器、压力传感器，以便根据温度传感器、速度传感器、压力传感器获取的温度、风速、风压控制新风系统向氧化系统3内通入新风的新风量，以对氧化系统3的温度、风速、风压等进行调控，使得氧化系统3处于稳定的状态，不会对纤维丝束造成损伤。

再一种实施方式是，碳纤维生产线还包括灭火系统8，设置在氧化系统3上，与氧化系统3的氧化炉连通，用于向氧化炉内送入灭火物质(如：惰性气体、水等)。温度传感器设置在氧化系统3的氧化炉内，用于获取氧化炉内的温度，控制系统与所述灭火系统8连接，用于根据温度传感器获取的温度控制灭火系统8的开闭。

本实施方式中通过设计并安装灭火系统8，能够保证碳纤维安全生产，从源头阻止氧化系统3爆燃起火的工艺事故发生，且保证一旦氧化系统3爆燃起火的工艺事故发生，产线设备能迅速灭火，防止火焰喷出危害员工人身安全，做到生产过程安全。

灭火系统8采用电气控制、机械控制“双保险”实现对应急氮气喷气防火/灭火装置、应急水喷淋灭火装置的控制，确保无论生产现场出现什么复杂、严峻、危急的状况，如电气设备失效、现场电压不稳、现场断电时，都能保证紧急防火/灭火装置正常工作。

在氧化系统3温度过高或产线停车时，灭火系统8立刻启动，向氧化系统3喷入氮气，降低炉内氧气浓度，从源头阻止爆燃的发生，若爆燃已发生也能迅速遏制火势。此外，由于丝束2在灭火系统8启动时，短时间内大量接触的气体氮气为惰性气体，能够对丝束2本身起到保护作用，避免丝束2爆燃，进而避免了丝束2的损伤。综上，灭火系统8对于节省原丝耗费、降低废丝率、缩短计划外停车时间，有着显著的作用。

还一种实施方式是，第二换热器53与第一氧化炉31和第二氧化炉32相连通的管道上，和/或第三换热器55与第三氧化炉33和第四氧化炉34相连通的管道内安装了旋风除尘装置。旋风除尘装置使氧化废气沿颗粒物收集管道截面切向进入管道，在沿颗粒物收集管道运动的过程中，围绕着颗粒物收集管道中间的通往焚烧炉的废气管道旋转，因离心作用而将其中含有的颗粒物抛出，沉积在管道下部的漏斗状锁气器内。

旋风除尘装置使生产线两次停车全面清理间的时间间隔由4个月延长至6个月，延长了氧化炉排废管道的清理周期。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，上述实施例中的实施方案也可以进一步组合或者替换，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型方案的范围内。

Claims (10)

1.一种碳纤维导丝系统，包括机架和导丝辊，其特征在于：还包括：

转轴，水平设置在导丝系统的机架上；

平衡装置，设置在转轴上，用于维持转轴的水平状态；

导丝辊可转动地设置在所述转轴的一端。

2.根据权利要求1所述的一种碳纤维导丝系统，其特征在于，所述平衡装置包括配重结构，可活动地设置在所述转轴中心轴线的两侧，用于维持转轴的水平状态。

3.根据权利要求2所述的一种碳纤维导丝系统，其特征在于，所述平衡装置包括水平设置的平衡杆，其中部区域设置有安装部，用于与转轴的另一端可转动地连接，所述平衡杆的中心轴线与所述转轴的中心轴线垂直设置；

配重结构包括：至少两个配重块，配重块可滑动的设置在平衡杆上，且分别位于安装部的两侧，配重块可沿着平衡杆滑动。

4.根据权利要求3所述的一种碳纤维导丝系统，其特征在于，所述平衡杆上具有自其一端向另一端均匀分布的若干刻度。

5.根据权利要求1所述的一种碳纤维导丝系统，其特征在于，所述平衡装置还包括固定杆，所述固定杆的一端与所述转轴的一端固定连接，另一端与导丝辊的旋转轴固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种碳纤维导丝系统，其特征在于，所述导丝辊至少包括导入导丝辊和导出导丝辊，丝束可自导入导丝辊牵引至导出导丝辊；所述平衡装置至少设置在导入导丝辊上。

7.根据权利要求6所述的一种碳纤维导丝系统，其特征在于，所述导入导丝辊包括：依次设置的第一导入导丝辊、第二导入导丝辊，所述丝束可自第一导入导丝辊牵引至第二导入导丝辊；所述平衡装置至少设置在第一导入导丝辊上。

8.根据权利要求1-7任一所述的一种碳纤维导丝系统，其特征在于，所述碳纤维导丝系统还包括限位扣，所述限位扣设置在所述机架上；所述限位扣上设有供丝束穿过通孔。

9.根据权利要求8所述的一种碳纤维导丝系统，其特征在于，导丝辊和/或限位扣的表面粗糙度为Ra0.05。

10.一种碳纤维生产线，其特征在于：采用如权利要求1-9任一所述的碳纤维导丝系统。

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