高温热定型设备的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种高温热定型设备，包括：箱体，包括上壳体、与上壳体相对的下壳体以及由上壳体和下壳体围成的内腔体，内腔体包括设置于上壳体内的上腔体和设置于下壳体内的下腔体；加热装置，包括设置于上腔体内的第一加热装置和设置于下腔体内的第二加热装置；调节装置，设置于上壳体上并与第一加热装置连接，以调整第一加热装置相对于上壳体的竖直方向位移。应用本发明的高温热定型设备，通过设置调节装置，使其与设置在上腔体内的第一加热装置连接，并通过上述调节装置调节第一加热装置与上壳体的相对位置，从而改变第一加热装置和第二加热装置围成的加热腔体的大小，进而达到对加热腔体进行调节的目的。
【专利说明】局温热定型设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及化纤加工领域，具体而言，涉及一种高温热定型设备。
【背景技术】
[0002]高性能纤维及织物在各行各业的运用越来越普及，因其具有高强度、高模量、耐高温、耐酸耐碱、重量轻等优良性能，被广泛应用于制作高性能轮胎帘子线、强力传送带、防弹月艮、头盔、机翼或火箭引擎外壳、压力容器、绳索及纤维复合材料等，在国民经济中的地位越来越显著。
[0003]对于高性能纤维或织物而言，热定型是提升其机械性能、稳定性的核心技术。在定型工艺过程中，热定型箱的温度高达400~500°C，同时对热定型箱温度的均匀性要求十分严格，必须满足控温精度±2°C。常规的蒸汽加热，虽然控温精度高，但最高温度一般不超过200°C，无法达到纤维及织物的热定型工艺要求。而传统形式的电加热热定型设备，虽然能够达到较高的热定型温度，但工作腔体内的温度分布均匀性不好，并且不便维护和检修，同时由加热器围成的工作腔体大小不能调节，使热定型箱不能够根据加热物体的大小进行调整，适用范围较窄。此外，纤维及织物在高温下易被氧化，无法满足高温热定型工艺要求。
【发明内容】
[0004]本发明旨在提供一种高温热定型设备，以达到便于对加热腔体进行调节的目的。
[0005]为了实现上述目的，本发明提供了一种高温热定型设备，包括:箱体，包括上壳体、与上壳体相对的下壳体以及由上壳体和下壳体围成的内腔体，内腔体包括设置于上壳体内的上腔体和设置于下壳体内的下腔体；加热装置，包括设置于上腔体内的第一加热装置和设置于下腔体内的第二加热装置；调节装置，设置于上壳体上并与第一加热装置连接，以调整第一加热装置相对于上壳体的竖直方向位移。
[0006]进一步地，第一加热装置和第二加热装置各自包括沿内腔体的长度方向依次布置的多个板式加热器。
[0007]进一步地，箱体设置有有效加热区域，有效加热区域的长度为L加热装置的长度为 L1 其中，50mm ^ L1-L ^ 600mm。
[0008]进一步地，有效加热区域的长度范围为2050mm ^ L ^ 2950mm，有效加热区域的宽度根据公式W=n(wf+K)得出，其中，W为箱体的有效加热区域宽度，Wf为单个纤维或织物的宽度、η为沿有效加热区域的宽度方向分布的纤维或织物的数量，K为常数。
[0009]进一步地，加热装置的宽度为W1，其中，60mm ≤W1-W≤500_。
[0010]进一步地，调节装置包括第一连接部和第二连接部，第一连接部与上壳体螺接，第二连接部可转动地设置在第一加热装置上，且第一加热装置随调节装置相对于上壳体上下移动。
[0011]进一步地，调节装置为设置于上壳体上的调节螺栓。
[0012]进一步地，第一加热装置包括凸起部，第二加热装置包括与凸起部配合的凹槽部，凸起部和凹槽部配合围成高温热定型设备的加热腔体。
[0013]进一步地，高温热定型设备还包括气体循环控制装置，气体循环控制装置设置于上壳体和/或下壳体上。
[0014]进一步地，气体循环控制装置包括加热器、盘绕在加热器上并与内腔体连通的盘形管和控制盘形管内气体流量的控制阀。
[0015]进一步地，第一加热装置和第二加热装置各自包括沿内腔体的长度方向依次布置的多个板式加热器，盘形管与内腔体连通的一侧端口安装有多孔管道，多孔管道的各出气孔的出气方向对准相邻板式加热器之间的间隙。
[0016]进一步地，高温热定型设备还包括铰链和压紧装置，铰链两端分别与上壳体和下壳体相应一侧的外表面连接，压紧装置设置于箱体上远离安装有铰链一侧的外表面以将上壳体和下壳体压紧。
[0017]进一步地，高温热定型设备还包括驱动上壳体打开或关闭的流体驱动装置。
[0018]进一步地，上壳体和下壳体均包括保温层。
[0019]进一步地，高温热定型设备包括温控装置，温控装置包括多个温度传感器，多个温度传感器与加热装置对应设置以检测加热装置的温度。
[0020]进一步地，第一加热装置和第二加热装置各自包括沿内腔体的长度方向依次布置的多个板式加热器，温度传感器为多个，每个板式加热器上均设置有至少一个温度传感器。
[0021]进一步地，温控装置还包括控制组件，与温度传感器电连接的控制组件，控制组件接收温度传感器的温度信号并根据温度信号发出报警信号和/或控制加热装置的控制信号。
[0022]应用本发明的高温热定型设备，通过设置调节装置，使其与设置在上腔体内的第一加热装置连接，并通过上述调节装置调节第一加热装置与上壳体的相对位置，从而改变第一加热装置和第二加热装置围成的加热腔体的大小，进而达到对加热腔体进行调节的目的。
[0023]加装气体循环控制装置，在加热过程中通过控制阀控制盘形管中通入的惰性气体或者蒸汽的流量，能防止被加热物在高温下不被氧化，解决了被加热物体的高温热定型的要求。
[0024]设置温控装置，用于监控内腔体的温度，对其实现多点探测和监控，保证温度的均匀性，且能够在温度产生异常时自动报警并且切断电源。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]构成本申请的一部分的说明书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:
[0026]图1为根据本发明实施例中高温热定型设备的主视结构示意图；
[0027]图2为根据本发明实施例中高温热定型设备的侧视结构示意图。
[0028]图中附图标记:1、上壳体；2、板式加热器；3、保温层；4、调节螺栓；5、温度传感器；
6、内腔体；7、纤维或织物；8、底框；9、下壳体；10、气缸；11、手动阀；12、气源三联件；13、连杆；14、压紧装置；15、可调机脚。【具体实施方式】
[0029]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0030]如图1和图2所示，本发明实施例提供了一种高温热定型设备，包括箱体、加热装置和调节装置。箱体包括上壳体1、与上壳体I相对的下壳体9以及由上壳体I和下壳体9围成的内腔体6。内腔体6包括设置于上壳体I内的上腔体和设置于下壳体9内的下腔体。加热装置包括设置于上腔体内的第一加热装置和设置于下腔体内的第二加热装置。调节装置设置于上壳体I上并与第一加热装置连接，以调整第一加热装置相对于上壳体I的竖直方向位移。
[0031]通过设置调节装置，使其与设置在上腔体内的第一加热装置连接，并通过上述调节装置调节第一加热装置与上壳体I的相对位置，从而改变第一加热装置和第二加热装置围成的加热腔体的大小，进而达到对加热腔体进行调节的目的，以使本实施例中的高温热定型设备能够根据待加工纤维或织物7的种类和厚度进行调整。
[0032]第一加热装置和第二加热装置各自包括沿内腔体6的长度方向依次布置的多个板式加热器2。将上述加热装置分为多个依次布置的板式加热器2，增大了加热装置与待加工的纤维或织物7的接触面积，可以提高加热效率和加热速度、减小能耗并使加热腔体内的温度分布均匀，提高高温热定型设备的温度分布均匀程度。
[0033]如图1所示，第一加热装置和第二加热装置可以根据工艺要求选用I至10块板式加热器2，并将上述板式加热器2对应分为3至10组，以小组形式对上述板式加热器2进行控制，从而能够增大加热接触面积，提高加热效率和加热速度、减小能耗。进而还能通过分组控制方法提高箱体温度分布的均匀程度，保证了加热器整体温度的均匀性。
[0034]本发明实施例中的调节装置包括第一连接部和第二连接部，第一连接部与上壳体I螺接，第二连接部可转动地设置在第一加热装置上，且第一加热装置随调节装置相对于上壳体I上下移动。
[0035]具体地，上述调节装置为设置于上壳体I上的调节螺栓4，上述第一加热装置的各个板式加热器2与布置于上壳体I上的多个调节螺栓4 一一对应设置，以通过上述调节螺栓4调节加热腔体的大小。
[0036]设置调节螺栓4，可以通过上述装置改变第一加热装置与第二加热装置的相对位移，从而可以根据工作需要对加热腔体的高度进行调节。同时，将第一加热装置设置为上述结构也方便加热装置和其他部件的维护和更换。
[0037]当然，本发明中的调节螺栓4也可以设置在第二加热装置上，即第一加热装置固定于上壳体I上，第二加热装置通过调节螺栓4可沿竖直方向上下移动，以调整加热腔体的大小。
[0038]需要说明的是，本发明实施例中加热腔体的高度调节范围为±25mm。
[0039]优选地，上述第一加热装置包括凸起部，第二加热装置包括与凸起部配合的凹槽部，凸起部和凹槽部配合构成高温热定型设备的加热腔体。
[0040]本发明中的第一加热装置可以设置为截面形状为“凸字”形的结构，本发明中的第二加热装置可以设置为截面形状为“凹字”形的结构。其中，上述第一加热装置和第二加热装置的中心配合位置形成上述的加热腔体。将加热装置设置成凸凹配合结构，可以起到保温和隔热作用，从而能够减小加热腔体中热量的散发，保证各个部位的温度均匀性。
[0041]进一步地，上述高温热定型设备包括温控装置，温控装置包括多个温度传感器5和与温度传感器5电连接的控制组件。多个温度传感器5与各组板式加热器2 对应设置以检测相应小组的板式加热器2的温度。控制装置接收温度传感器5的温度信号并根据温度信号发出报警信号和控制加热装置的控制信号。通过温控装置，实现了对加热腔体的多点探测和控制，使得加热腔体在轴向和周向上最大偏差为±1.5°，比传统的加热器的温度偏差提高了 ±0.5°C，而且当温度不正常时，可以自动切断电源并发出报警信号，提醒工作人员进行更换相应的设备。
[0042]本发明实施例中的第一加热装置包括两块板式加热器2，第二加热装置与第一加热装置对应设置，且每块板式加热器2上均设置有2个温度传感器5，以保证温度控制精度和加热腔体内的温度均匀性。
[0043]本发明实施例中高温热定型设备的箱体具有有效加热区域，有效加热区域的长度范围为2050mm≤L≤2950mm，有效加热区域的宽度根据公式W=n(wf+K)得出，其中，W为箱体的有效加热区域宽度，wf为单个纤维或织物7的宽度、n为沿有效加热区域的宽度方向分布的纤维或织物7的数量，K为常数。具体的，本实施例中的K可以取常数值9。
[0044]进一步地，加热装置的长度为L1其中，50mm SL1-L≤600mm。加热装置的宽度为W1，其中，60mm ≤ W1-W≤ 500mm。
[0045]将加热装置的尺寸设置成比有效加热区域的尺寸大，可以在丝束进口将待加热的纤维或织物7进行预热，减小其对高温热定型装置的加热腔体的温度产生干扰。
[0046]具体的，本实施例中有效加热区域的长度为2200mm，有效加热区域的宽度为120mm。加热装置的长度为2500mm，加热装置的宽度为320mm，因此可以同时对12束纤维或4个织物进行热定型处理。
[0047]优选地，箱体可以采用框架式结构，上述加热装置设置于框架内并与框架抵接。将箱体设置成框架式结构能够有效地避免长时间高温运行下箱体的热变形。
[0048]高温热定型设备还包括气体循环控制装置，设置于上壳体I上。该气体循环控制装置包括:加热器、盘绕在加热器上并与内腔体连通的盘形管和控制盘形管内气体流量的控制阀。上述盘形管与内腔体6连通的一侧端口安装有多孔管道，多孔管道的各出气孔的出气方向对准相邻板式加热器2之间的间隙。通过设置气体循环控制装置，在盘形管中通入惰性气体或者蒸汽并利用加热器对其进行加热或预热，通过控制阀进行流量调节后从多孔管道进入相邻板式加热器2之间的间隙中，防止形成循环风，从而更好的实现了对纤维或织物7的保护，防止其高温下被氧化。
[0049]优选地，可以在加热器上设置温度传感器，以及时检测加热器加热温度，从而达到对通入加热腔体内的气体温度进行控制的目的。
[0050]如图2所示，本实施例中的高温热定型设备还包括铰链和压紧装置14，铰链两端分别与上壳体I和下壳体9相应一侧的外表面连接。压紧装置14设置于下壳体9远离安装有铰链一侧的外表面以保证上壳体I和下壳体9的密封。上述高温热定型设备采用流体驱动装置驱动上壳体I打开或关闭。优选的，本发明的实施例中的流体驱动装置为气体驱动装置，包括气缸10、手动阀11、气源三联件12以及与上壳体I相连的连杆13。采用气体驱动装置和压紧装置14可以有效地保证上壳体I和下壳体9的密封，在操作上起到一定的安全保护作用。同时还能缓解高温下箱体的热变形。
[0051]上述上壳体I和下壳体9各自包括保温层3，保温层3由材料为硅酸铝的保温材料制成。而上下壳体的密封可以采用石墨盘或者高温密封条进行密封操作。
[0052]本实施例中的高温热定型设备还设置有用于支撑箱体的底框8和设置于底框8上的多个可调机脚15，上述可调机脚15对高温热定型设备起支撑和调节作用。
[0053]从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果:通过设置调节装置，使其与设置在上腔体内的第一加热装置连接，并通过上述调节装置调节第一加热装置与上壳体的相对位置，从而改变第一加热装置和第二加热装置围成的加热腔体的大小，进而达到对加热腔体进行调节的目的。
[0054]加装气体循环控制装置，在加热过程中通过控制阀控制盘形管中通入的惰性气体或者蒸汽的流量，能防止被加热物在高温下不被氧化，解决了被加热物体的高温热定型的要求。
[0055]设置温控装置，用于监控内腔体的温度，对其实现多点探测和监控，保证温度的均匀性，且能够在温度产生异常时自动报警并且切断电源。
[0056]以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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。
【权利要求】
1.一种高温热定型设备，其特征在于，包括: 箱体，包括上壳体(1)、与所述上壳体(1)相对的下壳体(9)以及由所述上壳体(1)和所述下壳体(9)围成的内腔体(6)，所述内腔体(6)包括设置于所述上壳体(1)内的上腔体和设置于所述下壳体(9)内的下腔体； 加热装置，包括设置于所述上腔体内的第一加热装置和设置于所述下腔体内的第二加热装置； 调节装置，设置于所述上壳体(1)上并与所述第一加热装置连接，以调整所述第一加热装置相对于所述上壳体(1)的竖直方向位移。
2.根据权利要求1所述的高温热定型设备，其特征在于，所述第一加热装置和所述第二加热装置各自包括沿所述内腔体(6 )的长度方向依次布置的多个板式加热器(2 )。
3.根据权利要求1所述的高温热定型设备，其特征在于，所述箱体设置有有效加热区域，所述有效加热区域的长度为L,所述加热装置的长度为L1,其中，50_ ( L1-L ( 600_。
4.根据权利要求3所述的高温热定型设备，其特征在于，所述有效加热区域的长度范围为2050mm≤L≤2950mm，所述有效加热区域的宽度根据公式W=n(wf+K)得出，其中，W为箱体的有效加热区域宽度，wf为单个纤维或织物的宽度，η为沿所述有效加热区域的宽度方向分布的纤维或织物的数量，K为常数。
5.根据权利要求4所述的高温热定型设备，其特征在于，所述加热装置的宽度为W1，其中，60mm < W1-W ^ 500mm。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的高温热定型设备，其特征在于，所述调节装置包括第一连接部和第二连接部，所述第一连接部与所述上壳体(1)螺接，所述第二连接部可转动地设置在所述第一加热装置上，且所述第一加热装置随所述调节装置相对于所述上壳体(I)上下移动。
7.根据权利要求6所述的高温热定型设备，其特征在于，所述调节装置为设置于所述上壳体(1)上的调节螺栓(4)。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的高温热定型设备，其特征在于，所述第一加热装置包括凸起部，所述第二加热装置包括与所述凸起部配合的凹槽部，所述凸起部和所述凹槽部配合围成所述高温热定型设备的加热腔体。
9.根据权利要求1所述的高温热定型设备，其特征在于，所述高温热定型设备还包括气体循环控制装置，所述气体循环控制装置设置于所述上壳体(1)和/或所述下壳体(9)上。
10.根据权利要求9所述的高温热定型设备，其特征在于，所述气体循环控制装置包括加热器、盘绕在所述加热器上并与所述内腔体(6)连通的盘形管和控制所述盘形管内气体流量的控制阀。
11.根据权利要求10所述的高温热定型设备，其特征在于，所述第一加热装置和所述第二加热装置各自包括沿所述内腔体(6)的长度方向依次布置的多个板式加热器(2)，所述盘形管与所述内腔体(6)连通的一侧端口安装有多孔管道，所述多孔管道的各出气孔的出气方向对准相邻所述板式加热器(2 )之间的间隙。
12.根据权利要求1至5中任一项所述的高温热定型设备，其特征在于，所述高温热定型设备还包括铰链和压紧装置(14)，所述铰链两端分别与所述上壳体(1)和所述下壳体(9)相应一侧的外表面连接，所述压紧装置(14)设置于所述箱体上远离安装有所述铰链一侧的外表面以将所述上壳体(1)和所述下壳体(9 )压紧。
13.根据权利要求1至5中任一项所述的高温热定型设备，其特征在于，所述高温热定型设备还包括驱动所述上壳体(1)打开或关闭的流体驱动装置。
14.根据权利要求1至5中任一项所述的高温热定型设备，其特征在于，所述上壳体(I)和所述下壳体(9 )均包括保温层(3 )。
15.根据权利要求1所述的高温热定型设备，其特征在于，所述高温热定型设备包括温控装置，所述温控装置包括多个温度传感器(5 )，所述多个温度传感器(5 )与所述加热装置对应设置以检测所述加热装置的温度。
16.根据权利要求15所述的高温热定型设备，其特征在于，所述第一加热装置和所述第二加热装置各自包括沿所述内腔体(6)的长度方向依次布置的多个板式加热器(2)，所述温度传感器(5)为多个，每个所述板式加热器(2)上均设置有至少一个所述温度传感器(5)。
17.根据权利要求15所述的高温热定型设备，其特征在于，所述温控装置还包括控制组件，与所述温度传感器(5)电连接的控制组件，所述控制组件接收所述温度传感器(5)的温度信号并根据所述温度信号发`出报警信号和/或控制所述加热装置的控制信号。
【文档编号】D06C7/02GK103556425SQ201310547723
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年11月6日 优先权日:2013年11月6日
【发明者】蒋金云, 姜峰, 孔令熙, 沈波 申请人:中国纺织科学研究院