一种具有搅拌功能的喷丝装置的制作方法

1.本实用新型属于纤维丝生产技术领域，尤其涉及一种具有搅拌功能的喷丝装置。


背景技术：

2.纤维原丝的结构和性能与喷丝装置结构密切相关。一般认为，纤维的分子取向排布主要在喷丝孔中形成，并决定了纤维微晶的取向排布，例如熔纺法沥青碳基纤维和熔喷法沥青碳基纤维。因此，如何在喷丝孔中改变纤维分子的取向以得到力学性能优异的纤维原丝成为纤维生产领域的研究重点。


技术实现要素：

3.为了解决以上技术问题，本实用新型提供了一种具有搅拌功能的喷丝装置。
4.根据本实用新型提供的一种具有搅拌功能的喷丝装置，包括板体，所述板体包括上板体、中间板体和下板体，所述上板体、所述中间板体和所述下板体从上到下依次固定连接；
5.所述上板体和\或所述中间板体连接面处开设有物料缓冲腔，所述中间板体和\或所述下板体连接面处开设有气室腔体；
6.所述上板体和所述中间板体上下连通开设有进风通道，所述进风通道与所述气室腔体连通，所述下板体开设有与所述气室腔体连通的出风通道；
7.所述上板体上开设有第一物料通道，所述中间板体开设有第二物料通道，所述第一物料通道、所述物料缓冲腔、所述第二物料通道和所述出风通道依次连通；
8.所述第二物料通道紧密固定安装有喷丝针筒，所述喷丝针筒向下延伸经过所述出风通道，所述喷丝针筒与所述出风通道形成同心圆结构；
9.所述上板体上开设有通孔，所述通孔与所述第二物料通道、所述出风通道上下连通，所述通孔内安装有搅拌针，所述搅拌针向下延伸至所述喷丝针筒内；
10.喷丝装置还包括电机，所述电机设有主动齿轮，所述搅拌针上设有从动齿轮，所述主动齿轮与所述从动齿轮啮合。
11.在本实用新型的一些实施例中，所述搅拌针包括固定轴和旋转针，所述旋转针可旋转的套装固定在所述固定轴轴心，所述固定轴固定在所述通孔内，所述旋转针与所述从动齿轮固定连接，所述从动齿轮安装在所述固定轴上部。
12.在本实用新型的一些实施例中，所述通孔、所述第二物料通道、所述出风通道和所述搅拌针对应设有一排，对应的多个所述从动齿轮相互啮合。
13.在本实用新型的一些实施例中，所述通孔内设有第一固定台阶，所述固定轴与所述第一固定台阶匹配固定。
14.在本实用新型的一些实施例中，所述喷丝针筒开设有进料通道，所述进料通道为通径通道或者为缩径通道。
15.在本实用新型的一些实施例中，所述喷丝针筒顶端外部设有固定块，所述第一物
料通道顶端设有第二固定台阶，所述第二固定台阶与所述固定块匹配固定。
16.在本实用新型的一些实施例中，所述喷丝针筒底端外周设有第一斜面，所述出风通道出口处设有第二斜面。
17.在本实用新型的一些实施例中，所述中间板体和\或所述下板体上设有加热元件。
18.基于上述实施内容可见，本实用新型提供的一种具有搅拌功能的喷丝装置，包括板体，所述板体包括上板体、中间板体和下板体，所述上板体、所述中间板体和所述下板体从上到下依次固定连接；所述上板体和\或所述中间板体连接面处开设有物料缓冲腔，所述中间板体和\或所述下板体连接面处开设有气室腔体；所述上板体和所述中间板体上下连通开设有进风通道，所述进风通道与所述气室腔体连通，所述下板体开设有与所述气室腔体连通的出风通道；所述上板体上开设有第一物料通道，所述中间板体开设有第二物料通道，所述第一物料通道、所述物料缓冲腔、所述第二物料通道和所述出风通道依次连通；所述第二物料通道紧密固定安装有喷丝针筒，所述喷丝针筒向下延伸经过所述出风通道，所述喷丝针筒与所述出风通道形成同心圆结构；所述上板体上开设有通孔，所述通孔与所述第二物料通道、所述出风通道上下连通，所述通孔内安装有搅拌针，所述搅拌针向下延伸至所述喷丝针筒内；喷丝装置还包括电机，所述电机设有主动齿轮，所述搅拌针上设有从动齿轮，所述主动齿轮与所述从动齿轮啮合。通过同心圆结构的设置，并且外围圆环走热空气、内部通道走沥青或聚合物，可以形成热空气包围沥青或聚合物喷出的喷丝结构，使得喷出的纤维原丝，尤其是高粘度物料，如中间相沥青或通用型沥青的原丝，直径均匀、没有粘连，可以有效的避免纤维原丝结块的产生；通过在沥青或聚合物流通道内安装搅拌针，可以对喷丝针筒内的沥青或聚合物进行搅拌，通过搅拌改变中间相沥青或其他聚合物纤维的分子取向排布，获得力学性能优异的纤维原丝。
19.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本技术。
附图说明
20.为了更清楚地说明本技术的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本实用新型实施例提供的一种具有搅拌功能的喷丝装置结构示意图；
22.图2为本实用新型实施例提供的一种具有搅拌功能的喷丝装置结构俯视示意图；
23.图3为本实用新型实施例提供的一种搅拌针构示意图；
24.图4为本实用新型实施例提供的一种具有搅拌功能的喷丝装置同心圆构示意图；
25.图5为本实用新型实施例提供的一种喷丝针筒结构示意图；
26.图6为本实用新型实施例提供的另一种喷丝针筒结构示意图；
27.图7为本实用新型实施例提供的再一种喷丝针筒结构示意图。
28.附图标号说明：
29.1-板体；11-上板体；12-中间板体；13-下板体；111-进风通道；112-第一物料通道；113-通孔；114-固定柱；115-传动齿轮；121-第二物料通道；131-出风通道；1121-第二固定台阶；1131-第一固定台阶；1311-第二斜面；
30.2-气室腔体；21-缓冲凹槽；
31.3-物料缓冲腔；
32.4-喷丝针筒；41-进料通道；411-第一进料通道；412-第二进料通道；42-固定块；43-第一斜面；
33.5-搅拌针；51-从动齿轮；52-固定轴；53-旋转针；
34.6-电机；61-主动齿轮。
具体实施方式
35.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
36.图1为本实用新型实施例提供的一种具有搅拌功能的喷丝装置结构示意图；图2为本实用新型实施例提供的一种具有搅拌功能的喷丝装置结构俯视示意图；图3为本实用新型实施例提供的一种搅拌针构示意图；图4为本实用新型实施例提供的一种具有搅拌功能的喷丝装置同心圆构示意图；图5为本实用新型实施例提供的一种喷丝针筒结构示意图；图6为本实用新型实施例提供的另一种喷丝针筒结构示意图；图7为本实用新型实施例提供的再一种喷丝针筒结构示意图。下面结合图1～图7对本实用新型实施例提供的喷丝装置进行详细的说明。
37.如图1和图2所示，喷丝装置主要包括板体1，板体1主要包括上板体11、中间板体12和下板体13。
38.具体的，上板体11、中间板体12和下板体13从上到下依次固定连接。其中上板体11、中间板体12和下板体13可以是一体连接，也可以是可拆卸连接；上板体11、中间板体12和下板体13可拆卸连接时，为了防止漏气漏料，可以采用密封条/密封圈或者螺丝锁紧方式密封连接。
39.上板体11和\或中间板体12连接面处开设有物料缓冲腔3，中间板体12和\或下板体13连接面处开设有气室腔体2。上板体11和中间板体12上下连通开设有进风通道111，进一步的，进风通道111可以为对称的两排排布，进风通道111与气室腔体2连通，对称的两排进风通道111通热空气时可以使得气室腔体2的进风更加稳定，有利于气室腔体2内的压力稳定。下板体13开设有一排与气室腔体2连通出风通道131。进风通道111连通气室腔体2和出风通道131，可以用于热空气流通。另外，单排进风通道111的数量与出风通道131的数量不一定是一一对应关系，一般情况下单排进风通道111的数量可以多于出风通道131的数量，这样可以使得进风压力更加稳定。
40.另外，需要说明的是，上板体11和\或中间板体12连接面处开设有物料缓冲腔3，包括，在上板体11开设有物料缓冲腔3；在中间板体12开设有物料缓冲腔3；或者在上板体11和中间板体12别开设有物料缓冲腔3，两个物料缓冲腔3上下连通。中间板体12和\或下板体13连接面处开设有气室腔体2，包括，在下板体13开设有气室腔体2；在中间板体12开设有气室腔体2；或者在下板体13和中间板体12别开设有气室腔体2，两个气室腔体2上下连通。
41.上板体11上开设有至少一排第一物料通道112，进一步的，第一物料通道112可以为对称的两排排列，即上板体11上开设有一对排第一物料通道112，成对的第一物料通道112进沥青或聚合物时可以使得物料缓冲腔3内沥青或聚合物流动更均匀。
42.中间板体12设有一排第二物料通道121。第一物料通道112、物料缓冲腔3、第二物料通道121和出风通道131依次连通。第二物料通道121紧密固定安装有喷丝针筒4，喷丝针筒4向下延伸经过出风通道131，喷丝针筒4与出风通道131形成同心圆结构(如图4)，喷丝针筒4内通入沥青或聚合物，喷丝针筒4与出风通道131形成的环形腔体内通入热空气。进一步的，喷丝针筒4的出口端面与出风通道131的出口端面可以在一个平面内，也可以不在一个平面内，其中不在一个平面内包括喷丝针筒4的出口端面凸出或者出风通道131的出口端面凸出两种情况。另外，单排第一物料通道112的数量小于等于第二物料通道121的数量。
43.上板体11上开设有通孔113，通孔113与第二物料通道121、出风通道131上下连通。通孔113内安装有搅拌针5，进一步的，通孔113内设有第一固定台阶1131，固定轴52与第一固定台阶1131匹配固定。搅拌针5向下延伸至喷丝针筒4内。在本实用新型的一些实施例中，如图3所示，搅拌针5包括固定轴52和旋转针53，旋转针53可旋转的套装固定在固定轴52轴心，固定轴52固定在通孔113内，旋转针53与从动齿轮51固定连接，从动齿轮51安装在固定轴52上部。在本实用新型的一些实施例中，旋转针53的形状可以为圆形的、扁形的或螺旋形的。进一步的，通孔113、第二物料通道121、出风通道131和搅拌针5对应设有一排时，对应的从动齿轮51也是一排排布的，即一个通孔113内有一个搅拌针5，可以有多个通孔113和搅拌针5，此时，从动齿轮51相互啮合传动。在本实用新型的一些实施例中，在上板体11上还设置有固定柱114，固定柱114上可转动的固定连接有传动齿轮115，传动齿轮115分别与主动齿轮61和从动齿轮51啮合，传动齿轮115用于主动齿轮61与从动齿轮51距离较远时进行传动衔接。
44.喷丝装置还包括电机6，电机6设有主动齿轮61，搅拌针5上设有从动齿轮51，主动齿轮61与从动齿轮51啮合。工作时，电机6输出轴转动，带动主动齿轮61转动，主动齿轮61再与从动齿轮51联动；另外，从动齿轮51是一排排布时，与主动齿轮61与与其啮合的从动齿轮51联动，从动齿轮51再与依次其他的从动齿轮51联动，实现搅拌针5的转动搅拌。当然每个搅拌针5也可以由单独的电机6驱动。
45.在本实用新型的一些实施例中，如图5～7所示，喷丝针筒4内开设有进料通道41，进料通道41为通径通道(如图7)或者为缩径通道。进一步的，进料通道41为缩径通道时又可以分为两种情况，一种情况是，如图5所示，进料通道41包括第一进料通道411和第二进料通道412，第一进料通道411的直径大于第二进料通道412，第一进料通道411进料口与挤出机的进料管线连通、出料口与第二进料通道412的进料口连通；另一种情况是，如图6所示，进料通道41为直径向下逐渐缩小的圆筒形。进料通道41为缩径通道，一方面，有利于进料口连通进料管线方便进料，出料口喷出合适粗细的纤维原丝；另一方面，对于高温高粘的沥青或聚合物，此上下不同直径的进料通道41的设计相当于增加了进料通道41的长径比，降低流体的挤出膨大比，降低流体的弹性势能，使沥青或其他沥青或聚合物原丝更好的被拉伸。
46.在喷丝过程中，热空气向下会有一个较大的带动力，防止喷丝针筒4在带动力的作用下很容易被带离第一物料通道112，为了解决以上技术问题，在本实用新型的一些实施例中，喷丝针筒4顶端外部设有固定块42，第一物料通道112顶端设有第二固定台阶1121，第二
固定台阶1121与固定块42匹配固定。将固定块42卡放在第二固定台阶1121上起到向下的限位作用，可以有效的防止喷丝针筒4被带离出上第一物料通道112。
47.在本实用新型的一些实施例中，喷丝针筒4底端外部设有第一斜面43，出风通道131底端设有与第一斜面43同心的第二斜面1311。第一斜面43和第二斜面1311的设置可以使得热空气对沥青或聚合物有更好的带出作用。另外，设有第一斜面43后的喷丝针筒4的底端可以是尖头也可以是平面头。
48.在本实用新型的一些实施例中，气室腔体2的下底面设有缓冲凹槽21，缓冲凹槽21截面为圆弧形，缓冲凹槽21的外侧边位于进风通道111出口的下方，热空气被缓冲凹槽21缓冲后冲击速度会大大减弱，对气室腔体2内的压力平衡影响大大减弱。需要说明的是，在当气室腔体2开设在中间板体12下底面时，此处的气室腔体2的下底面是指与气室腔体2连接的下板体13的顶面。
49.在本实用新型的一些实施例中，上板体11、中间板体12和\或下板体13上设有加热元件，加热元件用于给喷丝装置加温或保温，防止沥青或聚合物在喷丝装置内温度降低影响喷丝效果。
50.工作过程：高速的热空气从进风通道111进入到气室腔体2，然后从出风通道131向外喷出；同时，沥青或聚合物从第一物料通道112进入，经过物料缓冲腔3，然后从喷丝针筒4的出口喷出；由于出风通道131与喷丝针筒4的出口是同心圆结构，所以在喷出的沥青或聚合物四周形成了环绕式的热空气气流，在热空气气流的带动下沥青或聚合物喷出形成纤维原丝。另一方面，电机6通过主动齿轮61和从动齿轮51带动搅拌针5转动搅拌，在喷出之前，对喷丝针筒4内的沥青或聚合物进行充分搅拌。
51.通过本实用新型实施例提供的喷丝装置喷出的纤维原丝，尤其是高粘度物料，如中间相沥青或通用型沥青的原丝，具有直径均匀、没有粘连和结块、力学性能优异等特点。
52.由于以上实施方式均是在其他方式之上引用结合进行说明，不同实施例之间均具有相同的部分，本说明书中各个实施例之间相同、相似的部分互相参见即可。在此不再详细阐述。
53.需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接连接，对于相关领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的电路结构、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，有语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“下”、“左”、“右”、“一侧”、“内”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的部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实用新型的限制。术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或顺序。另外，本文使用的术语“和\或”包括一个或多个相关的所列项目的任一的和所有的组
合。
54.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里实用新型的公开后，将容易想到本技术的其他实施方案。本技术旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本技术的一般性原理并包括本技术未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本技术的真正范围和精神由权利要求的内容指出。
55.以上所述的本技术实施方式并不构成对本技术保护范围的限定。