碳纤维原丝牵伸装置

技术领域

本发明涉及化学纤维制造技术领域，特别涉及一种碳纤维原丝牵伸装置。

背景技术

碳纤维原丝的质量制约着碳纤维的质量，碳纤维原丝的细旦化和高强化是提高碳纤维性能的主要措施。蒸汽牵伸工序是降低原丝纤度和提高原丝强度的必要手段。目前牵伸设备有两种，一是箱式牵伸箱，一是管式牵伸箱。

使用箱式牵伸箱时，如有丝束在牵伸箱处断头时断头会干扰相邻丝束，断头丝无法第一时间再通过牵伸箱，需要等待和其它丝束一起过牵伸箱，造成浪费，且箱式牵伸箱长时间使用后迷宫间隙容易形变，且在迷宫间隙较小时会影响丝束通过。使用管式牵伸箱时，一束丝对应一个牵伸管，相邻丝束间互不干扰，如有丝束在牵伸处断头时，可以第一时间重新过牵伸箱，浪费少，因此管式牵伸箱被大多数碳纤维原丝生产企业使用。

然而，现有的管式牵伸箱在进行蒸汽牵伸工序的过程中，受限于管式牵伸箱自身的结构，进入牵伸管内的蒸汽，在从牵伸管轴向两端喷出时会产生较大的噪音，能够达到100db以上，严重影响该工序处操作人员的听力。现有技术中，虽也在该工序处采取了一定的消音措施，但仍然存在较大的噪音。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种碳纤维原丝牵伸装置，以利于进一步减小牵伸装置工作时产生的噪音。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种碳纤维原丝牵伸装置，包括：

牵伸管，碳纤维原丝沿所述牵伸管的轴向穿过所述牵伸管设置；

蒸汽进管，与所述牵伸管内部导通设置，并向所述牵伸管内输送蒸汽；

降噪单元，分设在所述牵伸管的轴向的两端，所述降噪单元具有多个腔室，各所述腔室依次连通设置，各所述腔室中，靠近所述牵伸管一侧的所述腔室设有与所述牵伸管导通的进气口，各所述腔室均设有与外界导通的排气口，所述牵伸管内的所述蒸汽进入所述降噪单元后分别经过各所述腔室排出。

进一步的，排风单元，与各所述腔室的所述排气口分别导通，各所述腔室排出的所述蒸汽经由所述排风单元排出到外界环境。

进一步的，各所述排气口与所述排风单元之间连通有排气管道；所述排气管道为不锈钢管道，和/或，所述排风单元采用离心式风机。

进一步的，各所述排气口处设有橡胶软管，所述降噪单元与所述排气管道之间通过所述橡胶软管连接；和/或，所述进气口的靠近所述牵伸管的一端设有与所述牵伸管连接的连接口，所述连接口与所述牵伸管之间采用螺纹连接。

进一步的，自靠近所述牵伸管的一端至靠近所述腔室的一端，所述进气口的尺寸逐渐增大。

进一步的，各所述腔室内均设置有过滤板，进入各所述腔室内的所述蒸汽经所述过滤板过滤后，由所述排气口排出。

进一步的，所述降噪单元包括底壳，以及可拆卸的设置在所述底壳顶部的顶盖，所述腔室形成在所述底壳上，所述顶盖构成对各所述腔室的封盖。

进一步的，所述降噪单元上设有供所述碳纤维原丝穿过的丝束通道，所述丝束通道沿所述牵伸管的轴向贯穿所述降噪单元设置；所述过滤板处在所述丝束通道的下方。

相对于现有技术，本发明具有以下优势：

本发明所述的碳纤维原丝牵伸装置，通过设置有降噪单元，则从牵伸管的两端喷出的蒸汽能够进入降噪单元内，以达到降噪的目的，且通过在降噪单元内形成有多个腔室，并使各腔室依次连通设置，则进入降噪单元内的蒸汽，能够分别进入各腔室内，并从各腔室排出，多个腔室的设置便于实现对蒸汽气流的分步减压，从而减小蒸汽排出到外界环境中所产生的气流冲击，降低该牵伸装置产生的噪音。

此外，通过使自靠近牵伸管的一端至靠近腔室的一端，进气口的尺寸逐渐增大，则在蒸汽气流由牵伸管流动至腔室的过程中，蒸汽的气压会逐渐减小，有利于进一步减小由牵伸管的端部喷出的气流所产生的噪声。

另外，通过设置有过滤板，能够对毛丝进行过滤，防止毛丝堵塞排气口。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的碳纤维原丝牵伸装置的整体结构示意图；

图2为本发明实施例所述的降噪装置的结构示意图。

附图标记说明：

1、牵伸管；2、丝束；3、降噪单元；301、顶盖；302、底壳；303、腔室；304、丝束通道；305、进气口；306、排气口；307、连接口；308、导向部；309、连通口；4、排气管道；5、排风单元；6、过滤板；7、橡胶软管；8、蒸汽进管。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要说明的是，若出现“上”、“下”、“内”、“外”等指示方位或位置关系的术语，其为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。此外，若出现“第一”、“第二”等术语，其也仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，在本发明的描述中，除非另有明确的限定，术语“安装”、“相连”、“连接”“连接件”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，可以结合具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

本实施例涉及一种碳纤维原丝牵伸装置，整体构成上，该碳纤维原丝牵伸装置，包括牵伸管1、蒸汽进管8以及降噪单元3。其中，碳纤维原丝沿牵伸管1的轴向穿过牵伸管1设置。蒸汽进管8与牵伸管1内部导通设置，并向牵伸管1内输送蒸汽。

降噪单元3分设在牵伸管1的轴向的两端，降噪单元3具有多个腔室303，各腔室303依次连通设置，各腔室303中，靠近牵伸管1一侧的腔室303设有与牵伸管1导通的进气口305，各腔室303均设有与外界导通的排气口306，牵伸管1内的蒸汽进入降噪单元3后分别经过各腔室303排出。如此，便于减小由牵伸管1的两端喷出蒸汽所产生的气流冲击，从而减小该牵伸装置在使用过程中产生的噪音。

基于上述的整体介绍，作为一种较优的实施方式，如图1至图2中所示，在本实施例中，于降噪单元3内形成有两个腔室303，两个腔室303沿牵伸管1的轴向依次排布，且两个腔室303连通设置。由牵伸管1的端部喷出至降噪单元3内的蒸汽，分别经由两个腔室303的排气口306排出。当然，本实施例中设置两个腔室303仅是作为一种较优的实施方式，此外，也可将腔室303设置成其它数量，如三个、四个、五个等。

此外，作为进一步优选的，在本实施例中，位于靠近牵伸管1一侧的腔室303的底边上设有，将进入该腔室303内的气流引导至该腔室303的排气口306处的导向部308。如图1及图2中所示，自靠近牵伸管1的一端至远离牵伸管1的一端，导向部308倾斜向下设置，以便于对进入该腔室303内的气流起到引导和缓冲的作用。同时，如图2中所示，导向部308的设置，也使得降噪单元3的右下角的位置呈缺口状，从而便于该降噪单元3对外部的其它构件进行避让，方便该降噪单元3的安装。

在本实施例中，降噪单元3的长度优选设置在300mm-600mm之间，其具体可为300mm、400mm、500mm以及600mm等，降噪单元3的高度优选设置在100mm-200mm之间，其具体可为100mm、150mm、180mm以及200mm等。降噪单元3的宽度优选设置在40mm-80mm之间，其具体可为40mm、60mm、70mm以及80mm等。此外，牵伸管1的内径优选设置在4mm-12mm之间，其具体可为4mm、8mm、10mm以及12mm等，如此便于使碳纤维原丝的丝束2以及牵引丝束2的引丝装置穿过牵伸管1的同时，也不会因牵伸管1两端出蒸汽量较大，而导致牵伸管1无法保压。

此外，作为进一步优选的，在本实施例中，进气口305的尺寸优选的设置在20mm-30mm之间，其具体可为20mm、23mm、25mm以及30mm等。两个腔室303之间的连通口309的尺寸优选设置在15mm-25mm之间，其具体可为15mm、18mm、20mm以及25mm等。各腔室303的排气口306的尺寸优选设置在15mm-25mm之间，其具体可为15mm、18mm、20mm以及25mm等。

此外，本实施例中还设置有排风单元5，且排风单元5与各腔室303的排气口306分别导通，各腔室303排出的蒸汽经由排风单元5排出到外界环境，如此，便于使各腔室303的排气口306处呈负压，有利于进一步改善牵伸装置产生的噪音问题。

具体实施时，如图1中所示，各排气口306与排风单元5之间连通有排气管道4。作为一种较优的实施方式，本实施例中的排气管道4优选为不锈钢管道，耐高温的同时，也能够防止长时间使用后造成排气管道4的锈蚀，延长该牵伸装置的使用寿命。并且作为进一步优选的，本实施例中的排风单元5优选采用离心式风机。

需要说明的是，本实施例中的排气管道4除了采用不锈钢管道，也可采用其他材质的管道，如耐高温的塑料管等。另外，本实施例中的排风单元5除了采用离心式风机，也可采用现有技术中常用其它类型的风机，如轴流式风机等。

仍如图2中所示，作为优选的，在本实施例中，各排气口306处设有橡胶软管7，降噪单元3与排气管道4之间通过橡胶软管7连接。通过设置有橡胶软管7，便于实现排气管道4与降噪单元3之间的连接，且连接结构较为简单，同时，也便于保证连接位置的密封性能。此外，在进气口305的靠近牵伸管1的一端设有与牵伸管1连接的连接口307，连接口307与牵伸管1之间采用螺纹连接。

具体实施时，可在连接口307处形成有内螺纹，而在牵伸管1的端部形成有外螺纹，通过将牵伸管1的端部旋入连接口307内实现牵伸管1与连接口307的螺纹连接。且通过采用螺纹连接，连接结构简单的同时，降噪单元3与牵伸管1之间也具有较好的连接稳定性。

当然，上述的降噪单元3与排气管道4之间采用橡胶软管7连接，以及连接口307与牵伸管1之间采用螺纹连接均只是作为一种较优的实施方式，此外，降噪单元3与排气管道4之间，以及连接口307与牵伸管1之间均可采用其他连接方式，如降噪单元3与排气管道4之间采用金属软管连接，连接口307与排气管道4之间卡接等。

如图2所示，作为一种较优的实施方式，在本实施例中，自靠近牵伸管1的一端至靠近腔室303的一端，进气口305的尺寸逐渐增大。如此，在蒸汽气流由牵伸管1流动至腔室303的过程中，蒸汽的气压会逐渐减小，有利于进一步减小由牵伸管1的端部喷出的蒸汽所产生的噪声。

此外，仍如图2中所示，在各腔室303内均设置有过滤板6，进入各腔室303内的蒸汽经过滤板6过滤后，由排气口306排出。通过设置有过滤板6能够对蒸汽中带有的碳纤维原丝的毛丝进行过滤，防止毛丝对排气口306造成封堵，而影响后续的正常使用。具体实施时，过滤板6可采用厚度为3-5mm的不锈钢板，并在钢板上均匀分布若干个直径1-2mm的孔。

作为优选的，在本实施例中，降噪单元3包括底壳302，以及可拆卸的设置在底壳302顶部的顶盖301，腔室303形成在底壳302上，顶盖301构成对各腔室303的封盖。具体实施时，顶盖301与底壳302之间可通过螺栓进行连接，也可采用卡接等形式进行连接，便于实现顶盖301与底壳302之间的可拆卸连接即可。如此设置，便于将顶盖301从底壳302上拆下，从而方便对各腔室303内的过滤板6进行清理。

降噪单元3上设有供碳纤维原丝穿过的丝束通道304，丝束通道304沿牵伸管1的轴向贯穿降噪单元3设置。在实际使用的过程中，丝束2穿过位于一侧的降噪单元3的丝束通道304并进入牵伸管1内，从牵伸管1穿出后经过位于另一侧的降噪单元3的丝束通道304，而卷绕至位于该牵伸装置一旁的络筒机上。需要说明的是，络筒机为现有技术中常用到的设备，在此不再赘述。此外，仍如图2中所示，过滤板6处在丝束通道304的下方，如此，在丝束2从丝束通道304穿过的过程中，从丝束2上掉落的毛丝能够掉落至过滤板6上，从而防止造成出排气口306的封堵。

本实施例的碳纤维原丝牵伸装置，通过设置有降噪单元3，则从牵伸管1的两端喷出的蒸汽能够进入降噪单元3内，以达到降噪的目的，且通过在降噪单元3内形成有多个腔室303，并使各腔室303依次连通设置，则进入降噪单元3内的蒸汽，能够分别进入各腔室303内，并从各腔室303排出，多个腔室303的设置便于实现对蒸汽气流的分步减压，从而减小蒸汽排出到外界环境中所产生的气流冲击，降低该牵伸装置产生的噪音。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。