气体密封装置和具有其的炭化炉的制作方法

本实用新型涉及一种密封装置，具体而言，涉及一种的气体密封装置。本实用新型还涉及一种具有该气体密封装置的炭化炉。

背景技术：

在工程机械中，为了防止气体、液体等流体泄露，常常使用气体密封装置和液体密封装置，例如，在碳纤维的生产过程中，在炭化炉的碳纤维出口端设置有气体密封装置，以防止空气中的氧气与碳纤维接触，影响其质量。

随着碳纤维单线产能的扩大，在生产碳纤维的过程中使用的炭化炉也逐步趋向于大型化，这一变化使得原有的气体密封装置不能满足密封要求，因此，设计出一种能够满足市场需求的气体密封装置是急需解决的技术问题。

技术实现要素：

在实用新型内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本实用新型内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

针对上述技术问题，本实用新型需要提供一种提高密封效果的气体密封装置。

本实用新型的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种气体密封装置，以提高气体密封效果。

本实用新型的另一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种炭化炉，该炭化炉包括本实用新型提供的气体密封装置。

为实现上述实用新型目的，本实用新型采用如下技术方案：

根据本实用新型的一个方面，提供了一种气体密封装置，该气体密封装置包括管道，所述管道包括用于分别对接外部设备的第一端和第二端，一料带在所述第一端和所述第二端之间输送；气封单元，所述气封单元位于所述 管道内，所述料带贯穿所述气封单元；气体输入管，所述气体输入管与所述气封单元连通；其中，所述气封单元包括第一区和第二区，所述第一区和所述第二区之间为料带通道；所述第一区位于所述料带正面对应的一侧，所述第二区位于所述料带背面对应的一侧；所述第一区内和第二区内均设有用于接通所述气体输入管的气体接口；所述第一区包括第一旋转板和第二旋转板，所述第一旋转板可旋转调节地设置为所述第一区的靠近所述第一端的侧面；所述第二旋转板可旋转调节地设置为所述第一区的靠近所述第二端的侧面；所述第二区包括第三旋转板和第四旋转板，所述第三旋转板可旋转调节地设置为所述第二区的靠近所述第一端的侧面；所述第四旋转板可旋转调节地设置为所述第二区的靠近所述第二端的侧面；所述第一区和所述第二区对应设置。

根据本实用新型的一实施方式，其中所述第一区还包括第一侧壁，所述第一侧壁为所述第一旋转板和所述第二旋转板之间的管道的侧壁；所述第二区还包括第二侧壁，所述第二侧壁为所述第三旋转板和所述第四旋转板之间的管道的侧壁。

根据本实用新型的一实施方式，其中所述第一旋转板的自由端向所述第一端靠近延伸，所述第一旋转板与所述料带的传动方向之间的夹角的范围为0°到40°，所述第二旋转板的自由端向所述第二端靠近延伸，所述第二旋转板与所述料带的传动方向之间的夹角的范围为0°到40°，所述第三旋转板的自由端向所述第一端靠近延伸，所述第三旋转板与所述料带的传动方向之间的夹角范围为0°到70°，所述第四旋转板的自由端向所述第二端靠近延伸，所述第四旋转板与所述料带的传动方向之间的夹角范围为0°到70°。

本实用新型的另一方面，所述第一旋转板与所述料带的传动方向之间的夹角和所述第二旋转板与所述料带的传动方向之间的夹角相同，所述第三旋转板与所述料带的传动方向之间的夹角和所述第四旋转板与所述料带的传动方向之间的夹角相同。

本实用新型的一实施方式，所述气体输入管包括彼此邻接且相互连通的引导段和缓冲段，所述缓冲段的横截面积大于所述引导段的横截面积，所述缓冲段与所述气封单元连通，所述气体输入管还包括与所述缓冲段内腔匹配的导流组件，所述导流组件嵌套于所述缓冲段的内腔，所述导流组件上均匀 设置有多个沿气体流动方向延伸的通孔。

本实用新型的一实施方式，所述第一旋转板、所述第二旋转板、所述第三旋转板以及所述第四旋转板靠近所述料带的一端为自由端，各所述自由端形成有向远离所述料带方向延伸的翻边。

本实用新型的一实施方式，所述第一旋转板的第一转轴平行于所述料带所在的平面，所述第一转轴延伸方向垂直于所述料带行进方向；所述第二旋转板的第二转轴与所述第一转轴平行，所述第三旋转板的第三转轴与所述第一转轴平行，所述第四旋转板的第四转轴与所述第一转轴平行。

本实用新型的一实施方式，所述管道包括彼此平行的第一壁面和第二壁面，所述第一壁面和所述第二壁面分别与所述料带的正面或背面平行；所述第一转轴和所述第二转轴均与所述第一壁面间隔设置，所述第一旋转板和所述第二旋转板均包括呈角度设置的第一部和第二部，所述第一转轴和所述第二转轴均设置于各自对应的所述第一部和所述第二部之间；所述第三转轴和所述第四转轴均与所述第二壁面间隔设置，所述第三旋转板和所述第四旋转板均包括呈角度设置的第一部和第二部，所述第三转轴和所述第四转轴均设置于各自对应的所述第一部和所述第二部之间。

本实用新型的一实施方式，所述料带从所述第二端向所述第一端输送，所述第一旋转板的自由端到所述第三旋转板的自由端之间的距离等于、大于或小于所述第二旋转板的自由端到所述第四旋转板的自由端之间的距离。

根据本实用新型的另一方面，本实用新型还提供一种炭化炉，其中，所述炭化炉包括炭化炉炉体、锥形管和本实用新型提供的气体密封装置，所述气体密封装置连通于所述炭化炉炉体和所述锥形管之间。

由上述技术方案可知，本实用新型的气体密封装置的优点和积极效果在于：本实用新型提供的气体密封装置设置为可转动的，能够根据需要调整旋转板的角度，从而调节气封单元的气封压力，提高了气体密封装置的密封效果。

附图说明

通过结合附图考虑以下对本实用新型的优选实施例的详细说明，本实用新型的各种目标、特征和优点将变得更加显而易见。附图仅为本实用新型的 示范性图解，并非一定是按比例绘制。在附图中，同样的附图标记始终表示相同或类似的部件。其中：

图1是根据一示例性实施方式示出的一种气体密封装置连接于炭化炉上的结构示意图。

图2是根据一示例性实施方式示出的一种气体密封装置的剖视图。

图3是根据一示例性实施方式示出的一种气体密封装置的侧视图。

图4是根据一示例性实施方式示出的一种气体密封装置的剖视图。

其中，附图标记说明如下：

1、管道 2、锥形管 3、炭化炉炉体

4、气封单元 5、气体输入管 6、料带通道

7、蝶形螺母 8、夹板 9、摆臂

10、密封件 12、轴座 13、端盖

14、料带 41、第一旋转板 42、第二旋转板

43、第三旋转板 44、第四旋转板 411、第一转轴

421、第二转轴 431、第三转轴 441、第四转轴

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本实用新型将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

本实用新型中在未做相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”为根据图中的方位进行定义的；使用的顺序词如“第一、第二、第三、第四”只是为了更好地说明本实用新型，并不用于限定构件的先后主次，不用于限定本实用新型。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种气体密封装置，该气体密封装置包括管道1、气封单元4和气体输入管5。其中，管道1包括用于分别对接外部设备的第一端和第二端，例如但不限于，参照图1，该第一端和第二端可以分别为碳纤维的出口端和进口端，进口端可以与炭化炉炉体3连接，出 口端可以与锥形管2连接。一料带14在第一端和第二端之间输送，可以理解的是，料带14可以从第一端向第二端传动，当然，也可以从第二端向第一端传动。气封单元4位于管道1内，料带14贯穿气封单元4，气体输入管5与气封单元4连通。

可以理解的是，继续参照图2，其中，气封单元4包括第一区和第二区，第一区和第二区之间为料带通道6(如图2中虚线框限定的区域)，例如但不限于，图2中显示的料带14上方的区域可以形成为第一区，相对应的，位于料带14下方的区域可以形成为第二区。更进一步地，例如但不限于，第一区可以位于料带14正面对应的一侧，第二区可以位于料带14背面对应的一侧。为了将气体输入管5与气封单元4连通，在第一区内和第二区内均设有气体输入管5接通的气体接口，气体输入管5与气体接口连接。

除此，第一区包括第一旋转板41和第二旋转板42，第一旋转板41可旋转调节地设置为第一区的靠近第一端的侧面，第二旋转板42可旋转调节地设置为第一区的靠近第二端的侧面。继续参照图2，可以理解的是，第一旋转板41可以为第一区的左侧的旋转板，第二旋转板42可以为第一区的右侧的旋转板。第二区包括第三旋转板43和第四旋转板44，第三旋转板43可旋转调节地设置为第二区的靠近第一端的侧面；第四旋转板44可旋转调节地设置为第二区的靠近第二端的侧面。继续参照图2，第三旋转板43可以为第二区的左侧的旋转版，第四旋转板44可以为第二区的右侧的旋转板。

可以理解的是，该气体密封装置工作时，惰性气体(例如但不限于氮气)可以通过气体输入管5进入到气封单元4中，料带14(例如但不限于碳纤维)沿着料带通道6运行，以穿过气封单元4。可以理解的是，该气封单元4可以为一个或者至少两个，以满足不同的气封要求。

可以进一步理解的是，气封单元4为至少三个时，气封单元4可以在管道1中均匀布置。第一旋转板41、第二旋转板42、第三旋转板43和第四旋转板44分别通过转轴可旋转地设置，可以理解的是，调节时，可以旋转第一旋转板41和与其对应的第三旋转板43，或者旋转第二旋转板42和与其对应的第四旋转板44，或者同时调整第一旋转板41和第二旋转板42以及分别与其对应的第三旋转板43和第四旋转板44。本实用新型提供的气体密封装置设置为可转动的，能够根据需要调整旋转板的角度，从而调节气封单元的气 封压力，提高了气体密封装置的密封效果，更进一步地，提高长丝收丝率。

根据本实用新型的一实施方式，第一区还包括第一侧壁，第一侧壁为第一旋转板41和第二旋转板42之间的管道1的侧壁；第二区还包括第二侧壁，第二侧壁为第三旋转板43和第四旋转板44之间的管道1的侧壁。

根据本实用新型的一实施方式，其中第一旋转板41的自由端向第一端靠近延伸，第一旋转板41与料带14的传动方向之间的夹角的范围为0°到40°，第二旋转板42的自由端向第二端靠近延伸，第二旋转板42与料带14的传动方向之间的夹角的范围为0°到40°。继续参照图2，可以理解的是，第一旋转板41和第二旋转板42分别倾斜延伸，以使得第一区形成为开口逐渐增大的锥形腔。相对应的，第三旋转板43和第四旋转板44分别对应倾斜，也可以形成开口逐渐增大的锥形腔。由于第一旋转板41和第二旋转板42的调整过程相同，下文中仅以第一旋转板41为例进行说明。

根据需要，可以调整第一旋转板41与料带14的传动方向之间的夹角为30°至40°，更进一步地，第一旋转板41与料带14的传动方向之间的夹角为35°，第三旋转板43与其对应设置。除此，在对该气体密封装置进行清理时，可以将第一旋转板41旋转为与料带14的传动方向平行，以方便清洁工具能够进入到该气体密封装置内，从而提高了维护阶段的工作效率。

第一旋转板41与料带14的传动方向的夹角和第二旋转板42与料带14的传动方向的夹角相互独立，可以根据需要分别进行调整。本实用新型的另一实施方式，第一旋转板41与料带14的传动方向之间的夹角和第二旋转板42与料带14的传动方向之间的夹角相同，以维持第一区内压力均匀。可以理解的是，第一旋转板41与料带14的传动方向之间的夹角和第二旋转板42与料带14的传动方向之间的夹角可以不同，分别与其对应的第三旋转板43与料带14的传动方向之间的夹角和第四旋转板44与料带14的传动方向之间的夹角不同，只要各个旋转板调整后的角度能够使气封单元4具有适宜的气封压力，且具有较好的密封效果，都在本实用新型的保护范围内。例如但不限于，当需要较大的气封压力时，可以调整第一旋转板41使其逆时针转动，并且相对应地调整第三旋转板43。

本实用新型的一实施方式，第三旋转板43的自由端向第一端靠近延伸，第三旋转板43与料带14的传动方向之间的夹角范围为0°到70°，第四旋 转板44的自由端向第二端靠近延伸，第四旋转板44与料带14的传动方向之间的夹角范围为0°到70°。继续参照图2，可以理解的是，第三旋转板43和第四旋转板44分别倾斜延伸，以使得第二区形成为开口逐渐增大的锥形腔。由于第三旋转板43和第四旋转板44的调整过程相同，下文中仅以第三旋转板43为例进行说明。根据需要，可以调整第三旋转板43与料带14的传动方向之间的夹角为60°至70°，更进一步地，第三旋转板43与料带14的传动方向之间的夹角为65°，第一旋转板41与其对应设置。除此，在对气体密封装置进行清理时，可以将第三旋转板43旋转为与料带的传动方向平行，以方便清洁工具能够进入到该气体密封装置内，从而提高了维护阶段的工作效率。

第三旋转板43与料带14的传动方向的夹角和第四旋转板44与料带14的传动方向的夹角相互独立，可以根据需要分别进行调整。本实用新型的一个实施方式，第三旋转板43与料带14的传动方向之间的夹角和第四旋转板44与料带14的传动方向之间的夹角相同，以维持第二区内的压力均匀。可以理解的是，第三旋转板43与料带14的传动方向之间的夹角和第四旋转板44与料带14的传动方向之间的夹角可以不同，只要各个旋转板调整后的角度能够使气封单元4具有适宜的气封压力，且具有较好的密封效果，都在本实用新型的保护范围内。例如但不限于，当需要较小的气封压力时，可以调整第三旋转板43使其逆时针转动，并且相对应地调整第一旋转板41。

第一区可以设置为第一转轴411与第二转轴421同轴设置，以使第一区的截面形成为“△”。可以理解的是，第一转轴411与第二转轴421可以间隔设置，以使第二区的截面形成为梯形，例如但不限于，继续参照图2，第一区还包括第一旋转板41和第二旋转板42之间的管道1的侧壁，第一旋转板41和第二旋转板42间隔设置，在其间隔处设置有气体输入管5；第二区还包括第三旋转板43和第四旋转板44之间的管道1的侧壁，第三旋转板43和第四旋转板44间隔设置，第三旋转板43和第四旋转板44之间设置有气体输入管5。第一旋转板41和第二旋转板42间隔设置，在其间隔处设置有气体输入管5。

气体输入管5可以与气封单元4的任一个侧面连接，例如但不限于，与第一区连通的气体输入管5可以与第一侧壁连通，与第二区连通的气体输入 管5可以与第二侧壁连通，只要满足在生产过程中为气封单元4提供气体以形成气封压力都在本实用新型的保护范围。本实用新型一种实施方式，将气体接口设置于料带14正面或背面相对的管道壁上。更进一步地，气体输入管5沿垂直于料带14所在的平面延伸。

气体输入管5可以为内径均匀的直筒，也可以为内径不同的多个直筒串接为一体。具体地，可以参照图1至图3，气体输入管5包括彼此邻接且相互连通的引导段51和缓冲段52，缓冲段52的横截面积大于引导段51的横截面积，缓冲段52与气封单元4连通。缓冲段52与气封单元4连通，如图2所示，缓冲段52可以设置为与气体接口连通。气体在气体输入管5中，从引导段51进入缓冲段52，再进入到气体单元4中。在缓冲段52中，气体的行进速度降低，从而可以使气体具有充足的时间进行混合，以形成稳定的气压。

除此，为了进一步提高气体的均匀性，更进一步提高密封效果，继续参照图2，气体输入管5还包括与缓冲段52内腔匹配的导流组件53，导流组件53嵌套于缓冲段52的内腔，导流组件53上均匀设置有多个沿气体流动方向延伸的通孔。导流组件53使气体输入管5与气封单元4之间的有效气体通过面积变小，从而使气体在经过通孔后可以获得较大的流动速度，以在气封单元4中形成连续的、坚挺的气封。可以理解的是，通孔的形状可以为椭圆形，长方形、圆形或者其他本领域技术人员可以想到的几何形状，都在本实用新型的保护范围内。

为了进一步提高料带的质量，防止在生产过程中造成不必要的损伤，本实用新型的一种实施方式，第一旋转板41、第二旋转板42、第三旋转板43以及第四旋转板44的靠近料带14的一端为自由端，各自由端形成有向远离料带14方向延伸的翻边。具体地，继续参照图2，例如但不限于，第一旋转板41的自由端和/或第二旋转板42的自由端形成有向上翻折的翻边，第三旋转板43的自由端和/或第四旋转板44的自由端形成有向下翻折的翻边。可以理解的是，可以根据生产需要，仅将多个旋转板中的一个或几个设计为具有翻边，也可以如图2所示，将各个旋转板都设计为具有翻边。

第一旋转板41具有第一转轴411，第二旋转板42具有第二转轴421，第三旋转板43具有第三转轴431，第四旋转板44具有第四转轴441，且第一转 轴411、第二转轴421、第三转轴431以及第四转轴441彼此平行设置，第一转轴411平行于料带14所在的平面，且其延伸方向与料带14的行进方向垂直。

管道1的截面可以为矩形、椭圆形或者圆形等，为了使气体密封装置的清洁更加方便，管道1可以设置为具有彼此平行的第一壁面和第二壁面，具体地，第一壁面和第二壁面分别与料带14的正面或背面平行，第一转轴411和第二转轴421均靠近第一壁面设置且与第一壁面间隔设置，以方便清洁工具进入到各转轴与第一壁面之间的夹缝。更进一步地，第一旋转板41包括呈角度设置的第一部和第二部，第一转轴411设置于第一旋转板41的第一部和第一旋转板41的第二部之间。在气体密封装置运行过程中，第一部可以位于第一转轴411和第一壁面之间的夹缝处，第二部可以与第三旋转板43对应。在清理过程中，可以旋转第二部，与其相连的第一部也随之转动，两者转动到合适的角度即可。可以理解的是，第一旋转板41可以为一体成型的，也可以是彼此独立的第一部和第二部通过焊接组合为第一旋转板41，都在本实用新型的保护范围内。

同理，第二转轴421与第一壁面间隔设置，第二旋转板42包括呈角度设置的第一部和第二部，第二转轴421设置于第二旋转板42的第一部和第二旋转板42的第二部之间；第三转轴431和第四转轴441分别靠近第二壁面设置，第三转轴431与第二壁面间隔设置，第三旋转板43包括呈角度设置的第一部和第二部，第三转轴431设置于第三旋转板43的第一部和第三旋转板43的第二部之间；第四转轴441与第二壁面间隔设置，第四旋转板44包括呈角度设置的第一部和第二部，第四转轴441设置于第四旋转板44的第一部和第四旋转板44的第二部之间。

可以根据生产需要，调整相对应的旋转板之间的距离，例如但不限于，料带14从第二端向第一端输送，第一旋转板41的自由端到第三旋转板43的自由端之间的距离大于第二旋转板42的自由端到第四旋转板44的自由端之间的距离。在生产过程中，气封单元4中的气体可能会向第二端(即料带的进口端)泄露，为了使气封单元4各个侧面受力均匀，可以将第一旋转板41的自由端与第三旋转板43的自由端之间的距离相对于第二旋转板42的自由端与第四旋转板44的自由端之间的距离增大。

可以理解的是，旋转板可以根据需要进行手动调节，下面将以第一旋转板41为例进行说明。可以与第一旋转板41同轴设置摆臂9，摆臂9相对第一转轴411不发生转动，则可以通过转动该摆臂9带动第一旋转板41转动。具体地，气体密封装置还包括固定于设置的夹板8，摆臂9可相对夹板8转动。另外，还包括紧固件，例如但不限于，蝶形螺母7和与其匹配的螺栓。摆臂9上设置有与螺栓匹配的通孔，夹板8上设置有与通孔匹配的滑槽，螺栓可以同时穿过通孔和滑槽并与蝶形螺母7配合，以将摆臂9固定在夹板8的某个位置处。在需要旋转第一旋转板41的情况下，可以先将紧固件旋松甚至拆卸，以使摆臂9相对夹板8转动，摆臂9带动第一旋转板41一同旋转，到达合适的位置后停止旋转并将紧固件紧固即可。

参照1、图2以及图4，第一转轴411包括旋转板段，第一旋转板41还包括与旋转板段匹配的空腔(或盲孔)，旋转板段可以插入到空腔(或盲孔)，可以理解的是，第一转轴411的旋转板段截面形状以及空腔(或盲孔)的形状都可以为矩形、正多边形、椭圆形等，只要第一转轴411与空腔(或盲孔)匹配后可以带着第一旋转板41旋转，都在本实用新型的保护范围内。空腔可以为与第一旋转板41固定连接的空心管，空心管与第一旋转板41之间的可以通过焊接、粘接或其他本领域技术人员能够想到的连接方式进行连接，都在本实用新型的保护范围内。

气体密封装置还包括轴座12，轴座12可以额设置于管道1外部，如图4所示。第一转轴411还包括与轴座12匹配的旋转段，该旋转段的截面形状可以为圆形，旋转段可以在轴座12内相对轴座12转动。另外，为了便于将第一转轴411插入到空腔中，该旋转段的截面最大尺寸不小于旋转板段的最大尺寸。安装时，可以将第一转轴411的旋转板段插入到位于管道1内的空腔(或盲孔)中，此时，旋转段位于轴座12内。在轴座12的远离管道1的一侧设置密封件10，该密封件10可以为石墨盘根，最后在第一转轴411的远离管道1的一端套设端盖13，以防止氧气从第一转轴411和轴座12之间的间隙中进入到管道1。

根据本实用新型的另一方面，还提供一种炭化炉，其中，炭化炉包括炭化炉炉体3、锥形管2和本实用新型提供的气体密封装置，气体密封装置连通于炭化炉炉体3和锥形管2之间。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。