碳纤维原丝上油装置的制作方法

1.本实用新型是关于一种碳纤维原丝纺丝装置，特别是关于一种碳纤维原丝上油装置。


背景技术：

2.碳纤维材料因其优异的性能，成为了发展航空航天、军事工业及高级民用器械必不可少的新型无机材料。作为碳纤维的前驱体，高性能的原丝是生产高性能碳纤维的前提，而上油好坏是影响原丝质量的重要环节。
3.碳纤维生产过程中，并丝及黏连是引丝表面缺陷之源。上油能够使原丝单丝表面均匀成膜，既可防止单丝之间粘连和并丝，也可防止在生产过程中纤维表面与滚筒的摩擦与磨损，从而起到保护防黏隔离和减低摩擦，避免纤维表面缺陷的作用。
4.随着原丝技术的不断发展，纺丝速度也在不断提高，目前最高纺速已达到400m/min以上，相应的上油工序的纺速也提高至90m/min以上，如此高的纺速使原丝在上油槽内的停留时间减少，导致油剂无法完全及时浸润丝条，上油不均匀，造成单丝表面无法均匀成膜，严重影响产品质量及生产运行。
5.现有技术一般采用增加上油槽的长度或多遍上油来保障上油的均匀性，此举不但增加了生产线长度，还需较高的设备改造及土建费用，成本较高，同时也无法保障后续更高纺速的适用性。另有采用在槽内增加电动振荡器的方法来提高上油均匀性的方法，但电动振荡器的长时间运行需定期维护及消耗大量电力能源，成本较高。
6.公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。


技术实现要素：

7.本实用新型的目的在于提供一种碳纤维原丝上油装置，其结构简单，运行成本低，且能在高速纺丝条件下，有效提高上油的均匀性，保障丝束单丝表面均匀成膜，避免纤维表面缺陷，提高产品质量。
8.为实现上述目的，本实用新型提供了一种碳纤维原丝上油装置，包括油槽以及上油辊。
9.所述油槽具有呈开放设置的油剂容纳腔。
10.多个所述上油辊沿碳纤维原丝传输方向上下交错分布于所述油剂容纳腔内，每个所述上油辊均包括辊本体以及分布于所述辊本体周表面的条形凸起结构。
11.在一个或多个实施方式中，多条所述条形凸起结构沿所述辊本体的周向均匀分布于所述辊本体上，相邻两条所述条形凸起结构之间存在一定间隙。
12.在一个或多个实施方式中，所述条形凸起结构被配置成圆柱形结构，且多条所述条形凸起结构的直径均相同。
13.在一个或多个实施方式中，多条所述条形凸起结构均与所述辊本体的轴向平行设置。
14.在一个或多个实施方式中，多条所述条形凸起结构以等距的间隙呈螺旋形分布于所述辊本体周表面。
15.在一个或多个实施方式中，所述碳纤维原丝上油装置还包括导丝辊，两个所述导丝辊分别配置于所述油槽的进丝端和出丝端。
16.在一个或多个实施方式中，所述导丝辊被配置为连接有驱动结构的主动辊。
17.在一个或多个实施方式中，所述油槽的出丝端还配置有挤压辊，所述挤压辊位于所述导丝辊的上方，且与所述导丝辊相切设置。
18.在一个或多个实施方式中，所述挤压辊被配置为橡胶或软质tpu制成的辊体。
19.在一个或多个实施方式中，所述导丝辊以及所述上油辊均被配置为由耐腐蚀材料制成的辊体，所述导丝辊以及所述上油辊与碳纤维原丝相接触的表面均被配置为经过镜面抛光处理的光滑面。
20.与现有技术相比，本实用新型的碳纤维原丝上油装置，结构简单，运行成本低，且能在高速纺丝条件下，有效提高上油的均匀性，保障丝束单丝表面均匀成膜，避免纤维表面缺陷，提高产品质量。
21.本实用新型的碳纤维原丝上油装置，通过上油辊与油剂的接触以及上油辊的特殊结构设计，利用上油辊对丝束的击打作用，使丝束处于一张一松的规律状态；丝束松弛时，丝束得以散开，增加油剂与丝束的接触面积；丝束张紧时，进入丝束的油剂在张紧力的作用下更易进入丝束中心部位，保障油剂与丝束中单丝的均匀接触，从而提高上油均匀性。
附图说明
22.图1是本实用新型一实施方式的碳纤维原丝上油装置的结构示意图；
23.图2是本实用新型一实施方式的碳纤维原丝上油装置中上油辊的结构示意图。
具体实施方式
24.下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。
25.除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
26.实施例1：
27.如图1至图2所示，本实用新型一实施方式提供了一种碳纤维原丝上油装置，包括油槽10、上油辊20、入口导丝辊30、出口导丝辊40以及挤压辊50。上油辊20设置于油槽10内。入口导丝辊30和出口导丝辊40分别沿原丝传输方向设置于油槽10的进丝端和出丝端。挤压辊50设置于导丝辊40的上方，且与导丝辊40相切设置。
28.油槽10具有呈开放设置的油剂容纳腔11。
29.多个上油辊20沿碳纤维原丝传输方向上下交错分布于油剂容纳腔11内，每个上油辊20均包括辊本体21以及分布于辊本体21周表面的条形凸起结构22。在一具体实施例中，
辊本体21的直径以20-40cm为宜。条形凸起结构22被配置成圆柱形结构，其直径远小于辊本体21的直径。多条条形凸起结构22均与辊本体21的轴向平行设置，且多条条形凸起结构22沿辊本体21的周向均匀分布于辊本体21上。多条条形凸起结构22的直径均相同，且相邻两条条形凸起结构22之间存在一定间隙。上油辊20被配置为无驱动动力的被动辊。上油辊20被配置为由耐腐蚀材料制成的辊体，上油辊20与碳纤维原丝相接触的表面均被配置为经过镜面抛光处理的光滑面。
30.入口导丝辊30和出口导丝辊40被配置为连接有驱动结构的主动辊。入口导丝辊30和出口导丝辊40均被配置为由耐腐蚀材料制成的辊体，该耐腐蚀材料优选为sus316l。入口导丝辊30和出口导丝辊40与碳纤维原丝相接触的表面均被配置为经过镜面抛光处理的光滑面。
31.挤压辊50被配置为橡胶或软质tpu制成的辊体。
32.碳纤维原丝丝束从入口导丝辊30进入油槽10，并依次穿过各上油辊22，通过油槽10内的上油辊20与油剂的接触，利用上油辊20对碳纤维原丝丝束的击打作用，使丝束处于一张一松的规律状态；丝束松弛时，丝束得以散开，增加油剂与丝束的接触面积；丝束张紧时，进入丝束的油剂在张紧力的作用下更易进入丝束中心部位，保障油剂与丝束中单丝的均匀接触，从而提高上油均匀性。通过上油辊20后的丝束从出口导丝辊40离开上油工序，挤压辊50位于出口导丝辊40上方，通过挤压力作用于丝束，避免过多油剂随丝束离开进入下工序。
33.实施例2：
34.实施例2与实施例1的区别仅在于，上油辊20上条形凸起结构22的分布形状不同。在本实施例中，多条条形凸起结构22以等距的间隙呈螺旋形分布于辊本体21的周表面。
35.与现有技术相比，本实用新型的碳纤维原丝上油装置，结构简单，运行成本低，且能在高速纺丝条件下，有效提高上油的均匀性，保障丝束单丝表面均匀成膜，避免纤维表面缺陷，提高产品质量。
36.本实用新型的碳纤维原丝上油装置，通过上油辊与油剂的接触以及上油辊的特殊结构设计，利用上油辊对丝束的击打作用，使丝束处于一张一松的规律状态；丝束松弛时，丝束得以散开，增加油剂与丝束的接触面积；丝束张紧时，进入丝束的油剂在张紧力的作用下更易进入丝束中心部位，保障油剂与丝束中单丝的均匀接触，从而提高上油均匀性。
37.前述对本实用新型的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本实用新型限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本实用新型的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本实用新型的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本实用新型的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。