CN219791959U - 碳纤维原丝分丝装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种碳纤维原丝分丝装置，包括分丝轴、分丝结构和紧固组件，分丝结构可活动地安装于分丝轴上；紧固组件包括第一活动结构，第一活动结构可活动地设置于分丝结构上；第一活动结构具有第一位置和第二位置；当第一活动结构位于第一位置时，第一活动结构与分丝轴连接；当第一活动结构位于第二位置时，第一活动结构脱离分丝轴，以使得分丝结构能够相对于分丝轴转动，进而使得分丝结构能够在初始位置和分丝位置之间可切换；第一活动结构包括活动内芯，活动内芯远离分丝轴的一侧具有施力件，活动内芯在施力件的作用下由第二位置切换至第一位置。本申请碳纤维原丝分丝装置方便抬起或放下分丝结构，以提高生产效率。

Description

碳纤维原丝分丝装置

技术领域

本申请为碳纤维技术领域，具体涉及一种碳纤维原丝分丝装置。

背景技术

目前，聚丙烯腈基碳纤维具有高拉伸强度、高拉伸模量、低密度等优点，在航天、航空、储氢气瓶、风电叶片、建筑加固等领域具有广泛应用。碳纤维原丝的制作过程为：聚丙烯腈溶液先在凝固浴槽中凝固成型得到初生纤维，之后依次经过水洗、热水牵伸、上油、干燥致密化和蒸汽牵伸，制得高取向度和高结晶度的原丝。其中在水洗、热牵工段，生产过程中为了增加水洗效果，会配备多组水洗槽，而且为了控制丝束幅宽以及防止丝束聚集与串丝，每个水洗、热牵槽均设有碳纤维原丝分丝装置，多个分丝棒通过螺钉紧固在分丝杆轴上。

但是，每次分丝、带丝都需要使用内六角扳手对螺丝进行拧松与紧固操作，效率较低，而且在热水槽中操作易发生烫伤。且当丝束发生串丝或产生的毛团经过分丝棒时，不能及时将该纺位与邻近纺位分丝棒抬起，导致缠辊；或者为了防止毛团卡在分丝棒前将分丝杆轴整体旋起，造成丝束聚集，若将分丝杆轴整体旋回则分丝棒会挂丝，所以仍要将每个分丝棒的紧固螺钉拧松后重新进行分丝操作，降低了生产效率。

因此，如何提供一种方便抬起或放下分丝结构，以提高生产效率的碳纤维原丝分丝装置成为本领域技术人员急需解决的问题。

实用新型内容

因此，本申请要解决的技术问题在于提供一种碳纤维原丝分丝装置，方便抬起或放下分丝结构，以提高生产效率。

为了解决上述问题，本申请提供一种碳纤维原丝分丝装置，包括：

分丝轴；

分丝结构，分丝结构可活动地安装于分丝轴上；

紧固组件，紧固组件包括第一活动结构，第一活动结构可活动地设置于分丝结构上；第一活动结构具有第一位置和第二位置；当第一活动结构位于第一位置时，第一活动结构与分丝轴连接；当第一活动结构位于第二位置时，第一活动结构脱离分丝轴，以使得分丝结构能够相对于分丝轴转动，进而使得分丝结构能够在初始位置和分丝位置之间可切换；第一活动结构包括活动内芯，活动内芯远离分丝轴的一侧具有施力件，活动内芯在施力件的作用下由第二位置切换至第一位置。

进一步地，分丝结构上设置有安装孔；第一活动结构可活动地设置于安装孔内；施力件包括弹性件；弹性结构设置在第一活动结构上；当弹性结构在自由状态时，第一活动结构位于所述第一位置；当对所述第一活动结构施加外力时，使得所述第一活动结构活动至所述第二位置。

进一步地，第一活动结构上设置有限位结构，限位结构用于对弹性结构在安装孔的中心轴线方向的活动进行限位；

和/或，紧固组件还包括连接筒，连接筒的外表面与安装孔的内表面螺纹连接；第一活动结构设置于连接筒内。

进一步地，分丝结构包括分丝环；分丝环套设在分丝轴上，第一活动结构可活动地设置于分丝环上。

进一步地，分丝结构还包括分丝杆；分丝杆的一端与分丝环连接；安装孔的中心轴线与分丝杆延伸方向之间的夹角为90°-120°。

进一步地，分丝轴的外表面上设置有分丝槽；分丝槽的槽口与安装孔相对设置；当第一活动结构位于第一位置时，第一活动结构穿过安装孔延伸至分丝槽内以与分丝轴连接；当第一活动结构位于第二位置时，分丝结构脱离所述分丝槽；

和/或，分丝槽的数量设置为至少一组，每组中的各个分丝槽在分丝轴的轴向上依次布置或轴向连通；当分丝槽的数量设置为两组以上时，各组分丝槽在分丝轴的周向上依次布置，且相邻两组的分丝槽对应的圆心角为90°-120°。

进一步地，碳纤维原丝分丝装置还包括安装座，分丝轴安装于安装座上；安装座上具有第一安装位置和第二安装位置；分丝轴可选择地与第一安装位置或第二安装位置连接，以使得分丝轴在第一转动位置和第二转动位置之间活动，进而使得各个分丝结构在初始位置和分丝位置之间切换。

进一步地，安装座包括相互连接的底座和安装环，分丝轴安装于安装环内；安装环上设置有连接孔；分丝轴上设置有第一凹槽和第二凹槽；紧固组件还包括第二活动结构，第二活动结构可活动地设置于连接孔内；当连接孔活动至第一安装位置处时，第二活动结构能够伸入第一凹槽内，以使得分丝轴与第一安装位置连接；当连接孔活动至第二安装位置处时，第二活动结构能够伸入第二凹槽内，以使得分丝轴与第二安装位置连接；

优选地，第一凹槽的周向中心线与第二凹槽的周向中心线之间的夹角为90°。

进一步地，第一活动结构包括提拉结构，提拉结构与活动内芯连接，提拉结构用于接收外力；

和/或，分丝轴上设置有手柄，手柄用于带动分丝轴转动，以带动全部的分丝结构同步活动；

和/或，在碳纤维原丝分丝装置的正常运行即处于分丝状态时，第一活动结构朝向丝束出丝侧方向；

和/或，分丝结构的数量设置比运行丝束数量多一个，每个分丝结构对应设置有第一活动结构；每个第一活动结构用于带动对应的分丝结构在初始位置和分丝位置之间活动。

进一步地，分丝结构的材质为304、316L和氧化锆中的任一种；

和/或，分丝结构的表面粗糙度为Ra0.10μm～0.50μm。

本申请提供的碳纤维原丝分丝装置；第一活动结构与分丝结构之间并非采用螺纹连接，因此，在分丝或带丝过程中，只需要对第一活动结构施加外力，就能抬起或放下分丝结构，以提高生产效率。本申请方便抬起或放下分丝结构，以提高生产效率。

附图说明

图1为本申请实施例碳纤维原丝分丝装置的主视图。

图2为本申请实施例碳纤维原丝分丝装置正常运行的左视图。

图3为本申请实施例碳纤维原丝分丝装置整体旋起的左视图。

图4为本申请实施例碳纤维原丝分丝装置正常运行时的左视图。

图5为本申请实施例的单个分丝棒抬起示意图。

图6为本申请实施例的分丝结构紧固组件结构图。

图7为本申请实施例的分丝结构紧固组件的第一活动结构提起时的示意图。

附图标记表示为：

1、安装座；11、安装环；111、连接孔；112、第二活动结构；12、底座；2、分丝轴；21、分丝槽；211、第一分丝槽；212、第二分丝槽；22、凹槽；221、第一凹槽；222、第二凹槽；3、手柄；4、分丝结构；41、分丝环；42、分丝杆；43、安装孔；5、紧固组件；51、连接筒；511、螺纹；512、顶部端面；513、底部端面；52、弹性结构；53、第一活动结构；531、活动内芯；532、限位结构；533、提拉结构。

具体实施方式

结合参见图1-7所示，一种碳纤维原丝分丝装置，包括分丝轴2、分丝结构4和紧固组件5，分丝结构4可活动地安装于分丝轴2上；紧固组件5包括第一活动结构53，第一活动结构53可活动地设置于分丝结构4上；第一活动结构53具有第一位置(图6)和第二位置(图7)；当第一活动结构53位于第一位置时，第一活动结构53与分丝轴2连接；当第一活动结构53位于第二位置时，第一活动结构53脱离分丝轴2，以使得分丝结构4能够相对于分丝轴2转动，进而使得分丝结构4能够在初始位置和分丝位置之间可切换；第一活动结构包括活动内芯531，活动内芯531远离分丝轴2的一侧具有施力件，活动内芯531在施力件的作用下由第二位置切换至第一位置。本申请的碳纤维原丝分丝装置是提高分丝效率的碳纤维原丝生产线用原丝分丝装置，在带丝或分丝过程中只需进行简单操作即可实现分丝棒的调节，解决了普通原丝分丝装置操作繁琐的问题，提高了工作效率，还解决了多个槽丝束易跑偏、幅宽不均匀的问题。在本申请中，第一活动结构53与分丝结构4之间并非采用螺纹511连接，因此，在分丝或带丝过程中，只需要对第一活动结构53施加外力，就能抬起或放下分丝结构4，以提高生产效率。第一位置为与分丝轴2接触，第二位置是被拉起来，脱离分丝轴2。

分丝结构4为分丝棒。

本申请分丝结构4容易调节，能够方便分丝操作，提高分丝效率；同时防止分丝过程中分丝结构4间距不等以及多个槽分丝结构4不易调整在一条直线上，造成丝束幅宽不均匀与跑偏的问题。

本申请还公开了一些实施例，分丝结构4上设置有安装孔43；第一活动结构53可活动地设置于安装孔43内；施力件包括弹性件；弹性结构52设置在第一活动结构53上；当弹性结构52在自由状态时，第一活动结构53位于所述第一位置；当对第一活动结构53施加外力时，使第一活动结构53活动至所述第二位置；弹性结构52包括弹簧，第一活动结构53包括活动内芯531，活动内芯531为杆状结构。在第一位置时，弹簧处于自由状态，对第一活动结构53施力时，弹簧处于压缩或者伸长状态，施力件还可以为磁性结构。

施力件可以为磁性结构，当磁性结构提供作用力时，可以通过磁力相吸或相斥的两个磁性件产生的磁性力提供作用力。

本申请还公开了一些实施例，第一活动结构53的活动包括朝向出丝侧方向的旋转活动和在安装孔43的轴线方向上的活动；在旋转同时将第一活动结构53提起，且旋转方向与丝束运行方向相同，能够有效减少挂丝的风险。

本申请还公开了一些实施例，第一活动结构53上设置有限位结构532，限位结构532用于对弹性结构52在安装孔43的中心轴线方向的活动进行限位；

本申请还公开了一些实施例，紧固组件还包括连接筒51，连接筒51的外表面螺纹511与安装孔43的内表面螺纹连接；第一活动结构53设置于连接筒51内。如图4所示，分丝杆42与上方通孔的安装孔43的中心线夹角为90°-120°，优选的，正常运行时安装孔43朝向丝束出丝侧方向。沿径向从外圈到圆心依次设置有连接筒51、弹簧52、第一活动结构53。

连接筒51为环状中空结构，连接筒51外表面具有螺纹511，可以旋入分丝杆42上方通孔的安装孔43中，起到固定第一活动结构53的作用。

弹性结构52径向位于所述连接筒51与第一活动结构53之间，环套在第一活动结构53外层，所述弹性结构52轴向位于所述连接筒51的顶部端面512与第一活动结构53的凸起532之间，可以对弹性结构52进行限位。第一活动结构53的凸起位于连接筒51内部且靠近连接筒51的底部端面513；凸起形成限位结构532。

第一活动结构53的活动内芯531长度比连接筒51长，优选的，活动内芯531比连接筒51长5-8mm，凸出的部分可卡在分丝轴2的第一分丝槽211或第二分丝槽212中。活动内芯531顶部焊接提拉结构533，如图7所示通过提拉结构533对第一活动结构53操作。优选地，第一分丝槽211为轴向连通，第二分丝槽212与分丝结构一一对应。提拉结构533为杆状。

如图5所示，当提起第一活动结构53，可将单个分丝结构4朝向出丝侧方向旋转，第一活动结构53则插入第二分丝槽212中，因此可通过对第一活动结构53进行简单操作，实现分丝结构4的抬起与下放，以及时应对异常情况，而且将分丝结构4朝向出丝侧旋起，与丝束运行方向相同，减少挂丝的风险。

本申请还公开了一些实施例，分丝结构4包括分丝环41；分丝环41套设在分丝轴2上，第一活动结构53可活动地设置于分丝环41上。

本申请还公开了一些实施例，分丝结构4还包括分丝杆42；分丝杆42的一端与分丝环41连接；安装孔43的中心轴线与分丝杆42延伸方向之间的夹角为90-120°。

本申请还公开了一些实施例，分丝轴2的外表面上设置有分丝槽21；当第一活动结构53位于第一位置时，第一活动结构53穿过安装孔43延伸至分丝槽21内，以与分丝轴2连接；当第一活动结构53位于第二位置时，分丝结构4脱离分丝槽21；

本申请还公开了一些实施例，分丝槽21的数量设置为至少一组，每组中的各个分丝槽21在分丝轴2的轴向上依次布置或轴向连通；当分丝槽21的数量设置为两组以上时，各组分丝槽21在分丝轴2的周向上依次布置，且相邻两组的分丝槽21对应的圆心角为90-120°。如图4所示，分丝轴2的表面沿轴向设有分丝槽21，所述分丝槽21包括朝向出丝侧的第一凹槽211与朝向顶部的第二凹槽212，单组沟槽位于同一直线上。第一凹槽211与分丝杆42竖直放置时的夹角A为90-120°，同一截面的两个凹槽22夹角B为90°-120°，此时第一凹槽211与分丝棒上部分的分丝环41的安装孔43中心线重合，第一活动结构53插入第一分丝槽211中以固定分丝杆42。

优选地，每个分丝槽21的周向宽度比第一活动结构53的活动内芯531直径宽2-4mm，第一分丝槽211为轴向连通状态，可实现对丝束幅宽的调节，第二分丝槽212的长度比分丝环41宽8-12mm，可作为分丝结构4的位置参考，同时实现多个槽内同一位置的分丝结构4位于与走丝槽侧边平行的直线上，保证丝束不跑偏且各纺位幅宽相等。

本申请还公开了一些实施例，碳纤维原丝分丝装置还包括安装座1，分丝轴2安装于安装座1上；安装座1上具有第一安装位置和第二安装位置；分丝轴2可选择地与第一安装位置或第二安装位置连接，以使得分丝轴2在第一转动位置(图3)和第二转动位置(图2)之间切换，进而使得各个分丝结构4在初始位置和分丝位置之间切换。

本申请还公开了一些实施例，安装座1包括相互连接的底座12和安装环11，分丝轴2安装于安装环11内；安装环11上设置有连接孔111；分丝轴2上设置有第一凹槽221和第二凹槽222；第二紧固组件还包括第二活动结构112，第二活动结构112可活动地设置于连接孔111内；当连接孔111活动至第一安装位置处时，第二活动结构112能够伸入第一凹槽221内，以使得分丝轴2与第一安装位置连接；当连接孔111活动至第二安装位置处时，第二活动结构112能够伸入第二凹槽222内，以使得分丝轴2与第二安装位置连接；

碳纤维原丝分丝装置的安装座1整体固定在丝束走丝槽边，安装座1为U型结构，且安装环11的顶部设有连接孔111，连接孔111中旋有与紧固组件5结构相同的第二紧固组件，优选的第二紧固组件的整体尺寸是紧固组件5的1.5-2倍，以更好的实现对分丝轴2的固定。

如图2所示，本申请还公开了一些实施例，第一凹槽221的周向中心线与第二凹槽222的周向中心线之间的夹角为90°在操作侧设有两个所述凹槽22，包括第一凹槽221和第二凹槽222，在正常运行过程中，第一凹槽221位于顶部；第二凹槽222朝向出丝侧；第一凹槽221和第二凹槽222的周向中心线之间的夹角为90°，正常运行时第二活动结构112的内芯插入第一凹槽221中。如图3所示当分丝轴2整体朝向出丝侧旋起时，安装座1的状态不变，分丝轴2的第二凹槽222朝向顶部，此时第二活动结构112插入第二凹槽222中，所有分丝结构4也由竖直方向旋至出丝侧水平方向。

本申请还公开了一些实施例，第一活动结构包括提拉结构533，提拉结构533与活动内芯531连接，提拉结构533用于接收外力；

本申请还公开了一些实施例，手柄3设置于分丝轴2上；手柄3用于带动分丝轴2转动，以带动全部的分丝结构4同步活动；操作人员可以通过手柄3进行操作，以带动分丝轴2转动，进而带动全部的分丝结构4同步活动；以使得全部的分丝结构4同时进行分丝过程。

本申请还公开了一些实施例，在碳纤维原丝分丝装置正常运行即处于分丝状态时，第一活动结构53朝向丝束出丝侧方向。

本申请还公开了一些实施例，分丝结构4的数量设置比运行丝束数量多一，每个分丝结构4对应设置有第一活动结构53；每个第一活动结构53用于带动对应的分丝结构4在初始位置和分丝位置之间活动。

本申请还公开了一些实施例，分丝结构4的材质为304、316L和氧化锆中的任一种；

本申请还公开了一些实施例，分丝结构4的表面粗糙度为Ra0.10μm～0.50μm。

本申请中，操作人员进行分丝时，分丝棒操作简单快速，很大程度上节省了分丝时间。

本申请中，某纺位丝束运行存在异常情况时，可以迅速将该纺位分丝棒抬起，尽量避免了缠辊情况的发生。

本申请中，分丝轴2的卡槽可以对每个分丝棒限位，防止多个槽丝束跑偏。本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。以上仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种碳纤维原丝分丝装置，其特征在于，包括：

分丝轴(2)；

分丝结构(4)，所述分丝结构(4)可活动地安装于所述分丝轴(2)上；

紧固组件(5)，所述紧固组件(5)包括第一活动结构(53)，所述第一活动结构(53)可活动地设置于所述分丝结构(4)上；所述第一活动结构(53)具有第一位置和第二位置；当所述第一活动结构(53)位于所述第一位置时，所述第一活动结构(53)与所述分丝轴(2)连接；当所述第一活动结构(53)位于所述第二位置时，所述第一活动结构(53)脱离所述分丝轴(2)，以使得所述分丝结构(4)能够相对于所述分丝轴(2)转动，进而使得所述分丝结构(4)能够在初始位置和分丝位置之间可切换；所述第一活动结构(53)包括活动内芯(531)，所述活动内芯(531)远离所述分丝轴(2)的一侧具有施力件，所述活动内芯(531)在所述施力件的作用下由所述第二位置切换至所述第一位置。

2.根据权利要求1中所述的碳纤维原丝分丝装置，其特征在于，所述分丝结构(4)上设置有安装孔(43)；所述第一活动结构(53)可活动地设置于所述安装孔(43)内；所述施力件包括弹性件；所述第一活动结构(53)上设置有弹性结构(52)；当所述弹性结构(52)在自由状态时，所述第一活动结构(53)位于所述第一位置；当对所述第一活动结构(53)施加外力时，使得所述第一活动结构(53)活动至所述第二位置。

3.根据权利要求2中所述的碳纤维原丝分丝装置，其特征在于，所述第一活动结构(53)上设置有限位结构(532)，所述限位结构(532)用于对所述弹性结构(52)在所述安装孔(43)的中心轴线方向的活动进行限位；

和/或，所述紧固组件还包括连接筒(51)，所述连接筒(51)的外表面与所述安装孔(43)的内表面螺纹(511)连接；所述第一活动结构(53)设置于所述连接筒(51)内。

4.根据权利要求2中所述的碳纤维原丝分丝装置，其特征在于，所述分丝结构(4)包括分丝环(41)；所述分丝环(41)套设在所述分丝轴(2)上，所述第一活动结构(53)可活动地设置于所述分丝环(41)上。

5.根据权利要求4中所述的碳纤维原丝分丝装置，其特征在于，所述分丝结构(4)还包括分丝杆(42)；所述分丝杆(42)的一端与所述分丝环(41)连接；所述安装孔(43)的中心轴线与所述分丝杆(42)延伸方向之间的夹角为90°-120°。

6.根据权利要求2中所述的碳纤维原丝分丝装置，其特征在于，所述分丝轴(2)的外表面上设置有分丝槽(21)；当所述第一活动结构(53)位于所述第一位置时，所述第一活动结构(53)穿过所述安装孔(43)延伸至所述分丝槽(21)内，以与所述分丝轴(2)连接；当所述第一活动结构(53)位于所述第二位置时，所述分丝结构(4)脱离所述分丝槽(21)；

和/或，所述分丝槽(21)的数量设置为至少一组，每组中的各个所述分丝槽(21)在所述分丝轴(2)的轴向上依次布置或轴向连通；当所述分丝槽(21)的数量设置为两组以上时，各组所述分丝槽(21)在所述分丝轴(2)的周向上依次布置，且相邻两组的所述分丝槽(21)对应的圆心角为90°-120°。

7.根据权利要求1中所述的碳纤维原丝分丝装置，其特征在于，所述碳纤维原丝分丝装置还包括安装座(1)，所述分丝轴(2)安装于所述安装座(1)上；所述安装座(1)上具有第一安装位置和第二安装位置；所述分丝轴(2)可选择地与所述第一安装位置或所述第二安装位置连接，以使得所述分丝轴(2)在第一转动位置和第二转动位置之间切换，进而使得各个所述分丝结构(4)在所述初始位置和所述分丝位置之间切换。

8.根据权利要求7中所述的碳纤维原丝分丝装置，其特征在于，所述安装座(1)包括相互连接的底座(12)和安装环(11)，所述分丝轴(2)安装于所述安装环(11)内；所述安装环(11)上设置有连接孔(111)；所述分丝轴(2)上设置有凹槽(22)，所述凹槽(22)包括第一凹槽(221)和第二凹槽(222)；所述紧固组件还包括第二活动结构(112)，所述第二活动结构(112)可活动地设置于所述连接孔(111)内；当所述连接孔(111)活动至所述第一安装位置处时，所述第二活动结构(112)能够伸入所述第一凹槽(221)内，以使得所述分丝轴(2)与所述第一安装位置连接；当所述连接孔(111)活动至所述第二安装位置处时，所述第二活动结构(112)能够伸入所述第二凹槽(222)内，以使得所述分丝轴(2)与所述第二安装位置连接；

优选地，所述第一凹槽(221)的周向中心线与所述第二凹槽(222)的周向中心线之间的夹角为90°。

9.根据权利要求1中所述的碳纤维原丝分丝装置，其特征在于，所述第一活动结构(53)包括提拉结构(533)，所述提拉结构(533)与所述活动内芯(531)连接，所述提拉结构(533)用于接收外力；

和/或，所述分丝轴(2)上设置有手柄(3)；所述手柄(3)用于带动所述分丝轴(2)转动，以带动全部的所述分丝结构(4)同步活动；

和/或，在所述碳纤维原丝分丝装置的正常运行即处于分丝状态时，所述第一活动结构(53)朝向丝束出丝侧方向；

和/或，所述分丝结构(4)的数量设置比运行丝束数量多一个，每个所述分丝结构(4)对应设置有所述第一活动结构(53)；每个所述第一活动结构(53)用于带动对应的所述分丝结构(4)在初始位置和所述分丝位置之间活动。

10.根据权利要求1中所述的碳纤维原丝分丝装置，其特征在于，所述分丝结构(4)的材质为304、316L和氧化锆中的任一种；

和/或，所述分丝结构(4)的表面粗糙度为Ra0.10μm～0.50μm。