CN221029083U - 一种牵伸轴连接结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型所公开一种牵伸轴连接结构，包括主轴、轴头、辊筒、盖板，所述主轴与轴头一端连接，轴头另一端与辊筒连接，滚筒底部设置有盖板；所述辊筒内部为中空结构，由盖板端向内为逐渐升高的台阶面。本实用新型所公开的一种牵伸轴连接结构，整体结构采用悬臂方式，操作方便快捷，辊筒端面上加装有盖板和密封圈，防止液体进入辊筒内，保证密封性；主轴和轴头的连接采用了锥面进行连接，起到定心连接紧固的作用，轴头和滚筒采用热套的形式进行加工装配，能够防止焊接产生的变形，保证加工的精度要求。滚筒内台阶式递进中空结构能够有效的减轻滚筒以及整体结构的重量，同时也兼顾了辊筒的刚度，防止转动过程中变形，保证设备的稳定运行。

Description

一种牵伸轴连接结构

技术领域

本实用新型涉及碳纤维生产设备技术领域，具体涉及一种牵伸轴连接结构。

背景技术

碳纤维的生产分为聚合生产线、原丝纺丝生产线、碳化生产线，其中原丝生产线的设备基本上采用悬臂式结构，这主要是基于操作安全方便随着市场对碳纤维需求的激增、碳纤维品质提高以及生产成本的控制，对设备的要求越来越高。设备转速必须加快，辊体加粗，设备传动精度必须提高，最终对零件加工的难度提出了更高的要求，比如悬臂轴。

原丝水洗段是影响原丝质量的重要环节，水洗效果的好坏直接影响着碳纤维的强度。研究表明，原丝中残留的溶剂严重影响其干燥致密化和后续的拉伸性：由于残余溶剂的存在，在干燥致密化过程中，纤维截面形状会发生改变；同时，溶剂的存在还会导致原丝结晶度的下降，不利于制备高品质的原丝。此外，溶剂残留高的原丝在预氧化和碳化处理过程中会发生单丝间的熔并，导致碳纤维的抗拉强度、模量等性能下降，因此，生产中必须要将残留在原丝中的溶剂尽量洗净。

一般碳纤维采用悬臂轴方式的水洗方式，碳纤维丝绕在辊筒上需要将碳纤维丝浸在液体中进行水洗，辊筒下面三分之一也会浸泡在液体中，同时也会导致轴头也会有液体浸泡，如结构连接不紧密，液体会沿连接缝隙进入机构内部，导致轴及其他机构的腐蚀，影响机构的精度；另外，转速的提高及辊体的加粗，造成设备自重过大，在加上高速的转动及碳纤维丝的工作压力，会造成辊体的变形、连接机构的松动等问题，给设备的运行造成不稳定因素，影响碳纤维的产品质量。

实用新型内容

本实用新型针对碳纤维的悬臂轴方式的水洗设备，提供一种牵伸轴连接结构，以期解决上述背景技术中提出的全部或部分问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种牵伸轴连接结构，包括主轴、轴头、辊筒、盖板，所述主轴与轴头一端连接，轴头另一端与辊筒连接，滚筒底部设置有盖板；所述辊筒内部为中空结构，由盖板端向内为逐渐升高的台阶面。主轴为整个结构的支持部件，用于安装轴承以及传动部件，整个结构处于悬臂状态，辊筒处于悬臂状态，整体重量较重，加上碳纤维原丝对滚筒有一定的压力，会导致辊筒前端变形量过大；在辊筒上设置有多段式辊筒台阶面，悬臂滚筒较远端壁较薄，到根部壁厚依次加厚，此结构能够有效的减轻滚筒以及整体结构的重量，同时也兼顾了辊筒的刚度，防止转动过程中变形。

在一种可优化前述方案的实施方式中，还包括密封圈、辊筒盖板安装块，所述辊筒盖板安装块焊接在辊筒端部，所述盖板安装在辊筒盖板安装块上，盖板上开有环形槽，密封圈安装在环形槽内。辊筒盖板安装块与辊筒连接处采用焊接结构，密封性好；盖板安装在辊筒盖板安装块上，密封圈为橡胶材质，在盖板和辊筒盖板安装块之间挤压之后实现密封效果，防止液体以及杂质进入到辊筒内部。

在一种可优化前述方案的实施方式中，所述主轴一端设有主轴锥面，所述轴头一端设有轴头锥面，主轴与轴头通过锥面配合连接。主轴一侧向内凹形成主轴锥面与轴头一侧的轴头锥面过盈配合，锥面配合能够起到定心作用。

在一种可优化前述方案的实施方式中，所述锥面配合的锥度为1：50。

在一种可优化前述方案的实施方式中，所述辊筒一端设有辊筒热套面，所述轴头另一端设有轴头热套面，辊筒与轴头通过辊筒热套面与轴头热套面配合连接。轴头与辊筒在旋转过程中精度要求较高，对于动平衡有一定的要求，轴头与辊筒采用热套的形式进行加工，轴头上的轴头热套面与辊筒上的辊筒热套面过盈配合，连接后，两者形成整体，不仅具有较好的机械强度，而且连接处密封效果好，防止液体进入滚筒对辊筒和轴头造成腐蚀，热套后再进一步加工辊筒面保证加工精度。

在一种可优化前述方案的实施方式中，所述轴头上固定有法兰盘，轴头通过法兰盘与主轴固定连接。采用螺钉固定方式将法兰盘与主轴固定，一方面固定结构严密，结构简单，具有一定刚性；另一方面，在设备损坏时，便于更换轴头和辊筒。

在一种可优化前述方案的实施方式中，所述轴头上有突出的定位面，搭接在辊筒端部，轴头上的定位面可以实现轴向定位。

在一种可优化前述方案的实施方式中，所述辊筒内部台阶面的台阶落差为5mm。

在一种可优化前述方案的实施方式中，所述台阶面将辊筒内部平均分为四段。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型所公开的一种牵伸轴连接结构，整体结构采用悬臂方式，操作方便快捷，辊筒端面上加装有盖板和密封圈，防止液体进入辊筒内，保证密封性；主轴和轴头的连接采用了锥面进行连接，起到定心连接紧固的作用，轴头和滚筒采用热套的形式进行加工装配，能够防止焊接产生的变形，保证加工的精度要求。滚筒内台阶式递进中空结构能够有效的减轻滚筒以及整体结构的重量，同时也兼顾了辊筒的刚度，防止转动过程中变形，保证设备的稳定运行。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。

图1为本实用新型牵伸轴连接结构整体结构示意图；

图2为本实用新型牵伸轴连接结构整体剖面结构示意图。

附图标记

1-主轴、2-轴头、3-辊筒、4-密封圈、5-盖板；

1-1-主轴锥面；

2-1-轴头锥面、2-2-轴头热套面、2-3-法兰盘、2-4-定位面；

3-1-辊筒热套面、3-2-辊筒台阶面、3-3-辊筒盖板安装块。

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。

应注意到：相似的标号在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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，可以是两个元件内部的连通。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。

请参见图1-2，本实施方式提供一种牵伸轴连接结构。

实施例1：

一种牵伸轴连接结构，包括主轴1、轴头2、辊筒3、盖板5，所述主轴1与轴头2一端连接，轴头2另一端与辊筒3连接，滚筒底部设置有盖板5；所述辊筒3内部为中空结构，由盖板5端向内为逐渐升高的台阶面。

实施例2：

在实施例1的基础上，还包括密封圈4、辊筒盖板安装块3-3，所述辊筒盖板安装块3-3焊接在辊筒3端部，所述盖板5安装在辊筒盖板安装块3-3上，盖板5上开有环形槽，密封圈4安装在环形槽内。所述主轴1一端设有主轴锥面1-1，所述轴头2一端设有轴头锥面2-1，主轴1与轴头2通过锥面配合连接。所述辊筒3一端设有辊筒热套面3-1，所述轴头2另一端设有轴头热套面2-2，辊筒3与轴头2通过辊筒热套面3-1与轴头热套面2-2配合连接。

实施例3：

在实施例2的基础上，所述锥面配合的锥度为1：50，所述轴头2上固定有法兰盘2-3及突出的定位面2-4，轴头2通过法兰盘2-3与主轴1固定连接，定位面2-4搭接在辊筒3端部。

实施例4：

在实施例3的基础上，所述辊筒3内部台阶面的台阶落差为5mm，台阶面将辊筒3内部平均分为四段。

本实用新型的工作原理如下：

该牵伸轴结构中，辊筒3和轴头2与水洗液体会有接触，主轴1是安装在轴承上，同时传动机构也会安装在主轴1上，主轴1和轴头之间会有隔板进行隔开，能够防止液体飞溅到主轴1上造成腐蚀；动作过程中，辊筒下三分之一浸泡在液体中，碳纤维原丝从辊筒下方穿过，浸泡在水洗液体中，辊筒的转动，带动碳纤维原丝往前运动。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种牵伸轴连接结构，其特征在于：包括主轴(1)、轴头(2)、辊筒(3)、盖板(5)，所述主轴(1)与轴头(2)一端连接，轴头(2)另一端与辊筒(3)连接，滚筒底部设置有盖板(5)；

所述辊筒(3)内部为中空结构，由盖板(5)端向内为逐渐升高的台阶面。

2.根据权利要求1所述牵伸轴连接结构，其特征在于：还包括密封圈(4)、辊筒盖板安装块(3-3)，所述辊筒盖板安装块(3-3)焊接在辊筒(3)端部，所述盖板(5)安装在辊筒盖板安装块(3-3)上，盖板(5)上开有环形槽，密封圈(4)安装在环形槽内。

3.根据权利要求1所述牵伸轴连接结构，其特征在于：所述主轴(1)一端设有主轴锥面(1-1)，所述轴头(2)一端设有轴头锥面(2-1)，主轴(1)与轴头(2)通过锥面配合连接。

4.根据权利要求3所述牵伸轴连接结构，其特征在于：所述锥面配合的锥度为1∶50。

5.根据权利要求1所述牵伸轴连接结构，其特征在于：所述辊筒(3)一端设有辊筒热套面(3-1)，所述轴头(2)另一端设有轴头热套面(2-2)，辊筒(3)与轴头(2)通过辊筒热套面(3-1)与轴头热套面(2-2)配合连接。

6.根据权利要求1所述牵伸轴连接结构，其特征在于：所述轴头(2)上固定有法兰盘(2-3)，轴头(2)通过法兰盘(2-3)与主轴(1)固定连接。

7.根据权利要求6所述牵伸轴连接结构，其特征在于：所述轴头(2)上有突出的定位面(2-4)，搭接在辊筒(3)端部。

8.根据权利要求1所述牵伸轴连接结构，其特征在于：所述辊筒(3)内部台阶面的台阶落差为5mm。

9.根据权利要求7所述牵伸轴连接结构，其特征在于：所述台阶面将辊筒(3)内部平均分为四段。