专利名称：一种用于碳纤维生产的上油装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及碳纤维生产中的机械设备领域，尤其是涉及一种用于碳纤维生产 的上油装置。
背景技术：
连续化生产的碳纤维生产工艺中，上油与上浆是其中的重要过程。首先，用于生产碳纤维的原丝，在连续生产过程中，必须进行表面上油，使纤维集 束，顺利通过后道工序，如干燥致密、蒸汽牵伸、收卷和退绕。其次，连续化生产的碳纤维在 收卷之前，必须进行表面上浆，使纤维集束、利于收卷、并能够顺利通过下道工序，如退绕和 整经。从工艺原理与工艺装置来看，碳纤维原丝表面的上油过程与碳纤维表面的上浆过程 是一致的，以下统称为纤维生产中的上油过程。目前，碳纤维生产工艺中应用的上油方式主要是浸泡式上油、油轮式上油和油嘴 式上油(或称为计量式上油)。浸泡式上油是通过导轮的引导将碳纤维丝束引导进入油槽并完全浸泡在油槽内 的油中进行上油。当碳纤维丝束离开油槽时，碳纤维丝束的含油量最高，随着碳纤维丝束 的行走，油会沿着碳纤维丝束流动，甚至脱离碳纤维丝束，造成碳纤维丝束轴向含油量不均 勻。另外，浸泡式上油无法控制上油量。油嘴式上油是碳纤维丝束经过油嘴，油嘴内设有凹槽，凹槽中有若干个油孔，计量 泵将油通过油管打到油孔，当碳纤维丝束经过油嘴的凹槽时，通过油孔进行表面上油。油嘴 式上油存在的缺点是油嘴是固定的，碳纤维丝束与其摩擦而产生毛丝；碳纤维丝束通过 油嘴凹槽时有收拢(抱合)趋向，影响了碳纤维丝束的平整性，不利于后续的加工工艺。油轮式上油是碳纤维丝束通过一个或两个油轮进行单面上油。目前，油轮式上油 存在碳纤维丝束径向上油不充分、不均勻，上油量没有控制的缺点。
发明内容本实用新型要解决的技术问题是针对现有的碳纤维生产中上油装置的不足，提供 一种用于碳纤维生产的上油装置。本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为一种用于碳纤维生产的上油 装置，包括油轮、油盘、储油槽和计量泵，所述的储油槽的底端出口与计量泵的入口相连，所 述的计量泵的出口与油盘的入口相连；所述的油轮是上油轮与下油轮构成的油轮组，上油 轮与下油轮分别与碳纤维的上表面与下表面相接触；所述的油轮的位置能沿着与油轮轴线 相垂直的方向移动。为优化上述技术方案，采取的措施还包括上述油轮组的数目至少为一组。上述储油槽上方设有补油槽，补油槽的出口与流量计的入口相连，流量计的出口 伸入储油槽内。[0013]上述油盘设有溢流口，溢流口与储油槽的顶端入口相连。上述油轮的转动方向与转动速度能调节。上述流量计由不锈钢或者塑料构成；上述流量计是旋塞式流量计，流量调节范围 为10 8000毫升/小时。与现有技术相比，本实用新型一种用于碳纤维生产的上油装置能使碳纤维的轴向 和径向均勻而且充分地上油，并且上油量能调节、上油浓度能控制。
图1是本实用新型一种用于碳纤维生产的上油装置的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。图1是本实用新型一种用于碳纤维生产的上油装置的结构示意图。其中的附图标记为计量泵1、油管2、第一导丝轮3、第二导丝轮8、第一上油轮4、 第一下油轮5、第二上油轮6、第二下油轮7，第一上油轮油盘12、第一下油轮油盘11、第二上 油轮油盘10、第二下油轮油盘9、补油槽13、流量计14、储油槽15、电机16、减速箱17。本实施例中，一种用于碳纤维生产的上油装置包括两组油轮，即第一上油轮4、第 一下油轮5、第二上油轮6和第二下油轮7，与该两组油轮相对应的油盘，即第一上油轮油盘 12、第一下油轮油盘11、第二上油轮油盘10和第二下油轮油盘9，储油槽15、计量泵1、减速 箱17和油管2组成。其中，储油槽15的底端出口与计量泵1的入口相连，计量泵2的出口 通过油管2分别与第一上油轮油盘12、第一下油轮油盘11、第二上油轮油盘10和第二下油 轮油盘9的进油口相连。本实施例中第一下油轮5、第二上油轮6的位置可横向调整，即沿着与第一下油轮 5和第二上油轮6轴线相垂直的方向移动，最大移动幅度为10mm，调整的目的是能改变碳纤 维丝束与油轮的接触长度，从而达到在相同的油轮转速时调整上油量的目的。碳纤维丝束通过第一导丝轮3进入本实施中的上油装置，然后顺序通过第一上油 轮4、第一下油轮5、第二上油轮6和第二下油轮7进行双面上油，以保证碳纤维丝束径向与 轴向均勻而且充分地上油，最后通过第二导丝轮8离开该上油装置。本实施例中的上油装置中第一导丝轮3、第二导丝轮8以及第一上油轮4、第一下 油轮5、第二上油轮6和第二下油轮7的转动方向与转动速度能调节。因此，碳纤维原丝也 能通过第二导丝轮8进入本实施中的上油装置，然后顺序通过第二下油轮7、第二上油轮6、 第一下油轮5和第一上油轮4进行双面上油，最后通过第一导丝轮3离开该上油装置。本实施例中油盘的给油是通过计量泵1定量供应的。每个油盘均设有溢流口，该 溢流口通过油管流入储油槽15的顶端入口内。当上油装置工作时，按一定比例调整好的油 剂加入储油槽15中，由计量泵1分别打到第一上油轮油盘12、第一下油轮油盘11、第二上 油轮油盘10和第二下油轮油盘9中，一部分油通过第一上油轮4、第一下油轮5、第二上油 轮6和第二下油轮7上油给碳纤维丝束，一部分油通过每个油盘的溢流口流回到储油槽15， 完成循环。为了控制油浓度，本实施例中储油槽15的上方位置处设有补油槽13，补油槽13的 出口与流量计14的入口相连，流量计14的出口伸入储油槽15内。油是由水和油剂按一定 比例配置而成，在碳纤维丝束的上油过程中，当需要上油浓度降低时，在补油槽13中加入水，通过流量计14的控制连续相储油槽15中滴加而降低油的浓度。相反，当需要上油浓度 升高时，在补油槽13中加入油，通过流量计14的控制连续相储油槽15中滴加而升高油的 浓度。本实施例中碳纤维的总丝束为1 100束，每束丝的规格为1K(即单束丝中含纤 维1000根)、3Κ、6Κ、12Κ。丝束行走速度1 100米/分钟。计量泵1为一进4出型，由电机16驱动，泵供应量为0. 1 10立方厘米/转，转 速为10 50转/分钟，通过变频调整控制计量泵1的转速，从而控制油输出量。流量计14的材质为不锈钢或塑料，调节形式为旋塞式，可调范围为10 8000毫
升/小时。第一导丝轮3与第二导丝轮8的直径为210毫米，材质为不锈钢并且进行表面镀 硬铬并镜面抛光处理。第一上油轮4、第一下油轮5、第二上油轮6和第二下油轮7的直径为80 150 毫米，材质为不锈钢并且进行表面镀硬铬并喷砂、抛光处理。油轮为主动轮，由电机1和减 速箱17直接驱动，通过变频调整油轮的转速，油轮的旋转方向与碳纤维丝束的行径方向相 同，前述的4个油轮由一套驱动系统驱动。第一上油轮油盘12、第一下油轮油盘11、第二上油轮油盘10和第二下油轮油盘9 的材质为不锈钢，中间装一个隔板，起溢流作用。油盘中存一定油量，使油轮连续将油带走， 计量泵供入油盘的油量大于丝束带走的油量，多出的油通过溢流回到油循环槽15。本实用新型的最佳实施例已阐明，由本领域普通技术人员做出的各种变化或改型 都不会脱离本实用新型的范围。
权利要求一种用于碳纤维生产的上油装置，包括油轮、油盘、储油槽和计量泵，所述的储油槽的底端出口与计量泵的入口相连，所述的计量泵的出口与油盘的入口相连，其特征是所述的油轮是上油轮与下油轮构成的油轮组，上油轮与下油轮分别与碳纤维的上表面与下表面相接触；所述的油轮的位置沿着与油轮轴线相垂直的方向移动。
2.根据权利要求1所述的一种用于碳纤维生产的上油装置，其特征是所述的油轮组 的数目至少为一组。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于碳纤维生产的上油装置，其特征是所述的储 油槽上方设有补油槽，补油槽的出口与流量计的入口相连，流量计的出口伸入储油槽内。
4.根据权利要求3所述的一种用于碳纤维生产的上油装置，其特征是所述的油盘设 有溢流口，溢流口与储油槽的顶端入口相连。
专利摘要本实用新型公开了一种用于碳纤维生产的上油装置，包括油轮、油盘、储油槽和计量泵，其中，储油槽的底端出口与计量泵的入口相连，计量泵的出口与油盘的入口相连；该油轮是上油轮与下油轮构成的油轮组，上油轮与下油轮分别与碳纤维的上表面与下表面相接触；该油轮的位置沿着与油轮轴线相垂直的方向移动。与现有技术相比，本实用新型一种用于碳纤维生产的上油装置使碳纤维的轴向和径向均匀而且充分地上油，并且上油量能调节、上油浓度能控制。
文档编号D01D5/096GK201753375SQ201020199770
公开日2011年3月2日 申请日期2010年5月21日 优先权日2010年5月21日
发明者张永刚, 徐敏君, 杨建行, 王冶铁, 马洪波 申请人:中国科学院宁波材料技术与工程研究所