一种横向拉丝装置的制作方法

1.本公开的实施例一般涉及石英玻璃纤维生产领域，并且更具体地，涉及一种横向拉丝装置。


背景技术：

2.连续生产石英玻璃纤维的生产方法目前有三种：棒拉丝法、熔融拉丝法和溶胶-凝胶法。基于实用性和经济成本的考虑，工业上以棒拉丝法生产石英玻璃纤维。棒拉丝法是将φ1.8～4mm左右的石英玻璃棒加热熔融，并从熔融处引丝，集成一束，成为连续石英玻璃纤维原丝。
3.拉丝工艺中α角为漏板最外侧单丝与铅锤角的夹角，亦称扇形半角，它决定了漏板的长度以及漏板与集束轮之间的距离，α角一般不希望大于7
°
，α角愈大则漏板边部单根纤维的张力愈大。当张力过大时，就会导致断头和飞丝。因此，α角尽量小，减小α角最有效的措施是提高拉丝作业线的总长度，即提高漏板与集束轮的间距。
4.工业生产中，当增加拉丝孔数，为了满足上述背景所提出的要求，需增加漏板与集束轮的间距。当我们纵向生产石英玻璃纤维时，这代表漏板海拔高度将会升高。当石英玻璃棒数量足够多，引丝的高度超过人臂长时，工人不得不使用辅助工具拉丝；若石英玻璃棒数量继续增加，引丝的高度随之继续增加，操作的难度将越来越大，甚至需要通过二层拉丝，生产工序复杂，同时存在较大的安全隐患。


技术实现要素：

5.根据本公开的实施例，提供了一种横向拉丝装置方案，以简化生产工艺，提高安全系数。
6.本公开的第一方面，提供了一种横向拉丝装置。该横向拉丝装置包括：支架、推棒组件、成型组件和集束组件。支架具有预定的长度；推棒组件连接于所述支架，所述推棒组件包括行进单元和连接于所述行进单元的推棒单元，所述推棒单元能够在所述行进单元的作用下推动石英玻璃棒沿第一方向前进，其中，所述第一方向与水平方向平行；成型组件连接于所述支架，且在所述第一方向上，所述成型组件与所述推棒组件相对设置，以使得石英玻璃棒在推棒单元的作用下进入所述成型组件并由所述成型组件加工形成石英玻璃纤维；集束组件，设置于所述成型组件的一侧，所述集束组件用于将所述石英玻璃纤维集合成束。
7.如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述行进单元包括行进板、导轨、滑块以及动力部件，其中，所述导轨连接于所述支架并且沿所述第一方向延伸，所述行进板通过所述滑块与所述导轨滑动连接，所述动力部件设置于所述行进板并且能够驱动所述行进板沿所述导轨前进；所述动力部件包括驱动电机、齿条以及齿轮，其中，所述驱动电机连接于所述行进板且所述驱动电机的输出端通过所述齿轮与所述齿条滑动连接，所述齿条连接于所述支架并且沿所述第一方向延伸。
8.如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述推棒单
元包括连接于所述行进板的夹棒板和设置于所述夹棒板的多个夹棒孔，所述夹棒孔沿第二方向排布，其中，所述第二方向与所述水平方向平行并且与所述第一方向垂直。
9.如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述成型组件包括连接于所述支架的漏板、设置于所述漏板外侧的多个熔棒器以及设置于所述漏板并与所述熔棒器一一对应的漏孔，其中，所述漏孔沿所述第二方向排布；所述夹棒孔与所述漏孔一一对应。
10.如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述成型组件还包括设置于所述支架上的冷却部件，所述熔棒器设置在所述冷却部件上，以使所述熔棒器处于在正常工作温度内工作。
11.如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述集束组件包括集束轮、绕丝筒以及设置于所述集束轮和所述绕丝筒之间的排线轮，所述集束轮、排线轮以及绕丝筒相互间隔排布。
12.如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，还包括承托组件，承托组件设置于所述推棒组件与所述成型组件之间，所述承托组件用于承接所述推棒组件和所述成型组件之间的石英玻璃棒。
13.如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述承托组件包括夹持驱动件、和连接于所述夹持驱动件的第一夹持辊及第二夹持辊，其中，所述第一夹持辊和所述第二夹持辊相对设置于石英玻璃棒厚度方向的两侧；所述夹持驱动件设置于所述支架远离所述行进单元的一侧，且当所述推棒单元行进至预设位置时，所述夹持驱动件能够驱动所述第一夹持辊的一端旋转预设角度；所述承托组件还包括连接于所述支架的竖向驱动件，所述夹持驱动件连接于所述竖向驱动件，且当所述推棒单元行进至预设位置时，所述竖向驱动件能够驱动所述夹持驱动件沿竖向移动，以使所述第二夹持辊能够沿竖向移动。
14.如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述承托组件的个数为多个，且多个所述承托组件沿所述第一方向排布。
15.本实用新型实施例提供的横向拉丝装置，成型组件与推棒组件在水平方向上相对设置，石英玻璃棒在推棒单元的作用下进入成型组件，成型组件将石英玻璃棒加工形成石英玻璃纤维，从而将传统技术中石英玻璃棒的纵向悬挂改进为横向放置，即使石英玻璃棒过长或引丝高度超过人体臂长时，也无需使用辅助工具拉丝，从而简化生产工艺，操作方便，同时降低飞丝率，提高产品质量。另外，将石英玻璃棒的纵向悬挂改进为横向放置还能够提高安全系数，降低安全隐患。
16.应当理解，发明内容部分中所描述的内容并非旨在限定本公开的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。
附图说明
17.结合附图并参考以下详细说明，本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素，其中：
18.图1示出了本实用新型的实施例提供的横向拉丝装置的结构示意图。
19.其中，图1中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：
20.1石英玻璃棒；
21.10支架；
22.20行进单元，21行进板，22导轨，23滑块，24驱动电机，25齿条，26齿轮；
23.30推棒单元，31夹棒板，32夹棒孔；
24.40成型组件，41漏板，42熔棒器，43漏孔，44冷却部件；
25.50集束组件，51集束轮，52绕丝筒，53排线轮；
26.60承托组件，61夹持驱动件，62第一夹持辊，63第二夹持辊，64竖向驱动件；
27.x第一方向，y第二方向。
具体实施方式
28.为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，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全部其他实施例，都属于本公开保护的范围。
29.另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
30.本公开中，在水平方向上设置相对的推棒组件和成型组件，使得石英玻璃棒能够横向前进，能够降低飞丝率，提高产品质量。
31.下面参照图1来描述本实用新型的实施例提供的横向拉丝装置。
32.如图1所示，根据本实用新型的第一方面的实施例提供的横向拉丝装置，包括支架10、推棒组件、成型组件40以及集束组件50。
33.具体地，支架10具有预定的长度；推棒组件连接于支架10，推棒组件包括行进单元20和连接于行进单元20的推棒单元30，推棒单元30在行进单元20的作用下能够推动石英玻璃棒1沿第一方向前进，其中，第一方向与水平方向平行；成型组件40连接于支架10，且在第一方向上，成型组件40与推棒组件相对设置，以使得石英玻璃棒1在推棒单元30的作用下进入成型组件40并由成型组件40加工形成石英玻璃纤维；集束组件50设置于成型组件40的一侧，集束组件50用于将石英玻璃纤维集合成束。
34.根据本实用新型的实施例提供的横向拉丝装置，可选地，支架10可以设置多个支撑腿，支撑腿上可以形成支撑面，支撑面可以是平面，推棒组件和成型组件40可以设置在支撑面上，支架10可以采用不同的结构形式，例如可以为空心或者实心的柱状结构，其横截面可以为圆形、椭圆形或者多边形。在一些可选的示例中，为了保证支架10的强度，同时减轻其重量，支架10可以采用型材制成，型材的中间具有中空腔。行进单元20可以采用多种结构形式，只要能够实现推动推棒单元30前进均可，例如行进单元20可以采用皮带传动、齿轮传动或缸体传动等结构形式。另外，本实用新型实施例对成型组件40的结构形式也不作具体限定，其可以棒拉丝结构、熔融拉丝结构或溶胶-凝胶拉丝结构等，只要能够实现石英玻璃棒形成石英玻璃纤维均可。
35.本实用新型实施例提供的横向拉丝装置，成型组件40与推棒组件在水平方向上相
对设置，石英玻璃棒在推棒单元30的作用下进入成型组件40，成型组件40将石英玻璃棒1加工形成石英玻璃纤维，从而将传统技术中石英玻璃棒的纵向悬挂改进为横向放置，即使石英玻璃棒过长引丝高度超过人体臂长时，也无需使用辅助工具拉丝，从而简化生产工艺，操作方便。另外，将石英玻璃棒的纵向悬挂改进为横向放置还能够提高安全系数，降低安全隐患。
36.需要说明的是，由于本实用新型实施例将传统技术中石英玻璃棒的纵向悬挂改进为横向放置，因此在支架长度合适的情况下，成型组件40与推棒组件之间能够放置各种长度的纤维玻璃棒，例如1米-4米长度之间的纤维玻璃棒。
37.在一些实施例中，如图1所示，行进单元20包括行进板21、导轨22、滑块23以及动力部件，其中，导轨22连接于支架10并且沿第一方向延伸，行进板21通过滑块23与导轨22滑动连接，动力部件设置于行进板21并且能够驱动行进板21沿导轨22前进。
38.在该些实施例中，可选地，行进板21可以为板状结构，且行进板21可以沿纵向延伸，行进板21的尺寸可以根据需要进行选择，本实用新型实施例不作具体限定。可选地，导轨22与支架10可以为分体式结构，彼此之间固定连接或者可拆卸连接。当然，在有些实施例中，导轨22与支架10也可以为一体式结构，利于成型。可选地，滑块23的数量可以为多个或滑块23可以沿第一方向延伸一定的长度，以增加行进板21与导轨22之间滑动连接的稳定性。另外，为了进一步提高行进板21与导轨22之间连接的稳定性，避免行进板21在前进过程中发生晃动，滑块23的个数可以为两组，并且可以相对设置在行进板21靠近导轨22的一侧面上，相应的，导轨22也可以设置两个，并分别与滑块23滑动连接，两个导轨22可以平行设置。
39.行进单元20采用上述结构，不仅能够使得行进板21沿水平方向稳定前行，而且还有利于简化结构，降低成本。
40.在一些实施例中，动力部件包括驱动电机24、齿条25以及齿轮26，其中，驱动电机24连接于行进板21且驱动电机24的输出端通过齿轮26与齿条25滑动连接，齿条25连接于支架10并且沿第一方向延伸，以使得行进板21在驱动电机24的作用下能够沿水平方向移动。
41.在该些实施例中，齿条25以及齿轮26的模数、齿数等参数不作具体限定，只要满足齿条25和齿轮26能够相互啮合均可。动力部件采用齿轮26齿条25的传动结构能够稳定的驱动行进板21沿水平方向前行，并且，齿轮26齿条25传动结构的结构简单，工作稳定，传动精度及传动效率高，拉丝完成需要复位时能迅速回转，节省生产时间。
42.在一些实施例中，如图1所示，推棒单元30包括连接于行进板21的夹棒板31和设置于夹棒板31的多个夹棒孔32，夹棒孔32沿第二方向排布，其中，第二方向与水平方向平行并且与第一方向垂直，夹棒板31上可以安装多根石英玻璃棒，从而使得夹棒板31能够推动多根石英玻璃棒1沿水平方向前进，有利于提高石英玻璃纤维的生产效率。
43.在该些实施例中，可选地，夹棒板31可以为板状结构，并且具有一定的长度，夹棒板31与行进板21之间可以通过连接杆固定连接。可选地，为了提高夹棒板31的广泛适用性，使得夹棒板31的夹棒孔32能够安装多种规格的石英玻璃棒，并且能够方便将石英玻璃棒1安装在夹棒孔32内，夹棒孔32的孔径在夹棒板31厚度允许的范围内，尽量增加夹棒孔32的尺寸。安装时，石英玻璃棒1可以使用硅胶垫片进行固定。
44.在一些实施例中，如图1所示，成型组件40包括连接于支架10的漏板41、设置于漏
板41外侧的多个熔棒器42以及设置于漏板41并与熔棒器42一一对应的漏孔43，其中，漏孔43沿第二方向排布，每个漏孔43对应一个熔棒器42，从而能够将使得一个熔棒器42只对一根石英玻璃棒1进行加热烧融，进而能够石英玻璃棒1快速融化形成石英玻璃纤维，有利于提高石英玻璃纤维的生产效率。同时熔棒器42对石英玻璃棒1进行加热烧融的过程中，熔融区黏度较低的石英玻璃受到火头的喷射压力与受重力作用产生的力相对平衡，不会影响抽丝过程。
45.夹棒孔32、漏孔43以及熔棒器42三者一一对应，能够使得石英玻璃棒1沿水平方向行进。可以理解的是，如果避免夹棒孔32与漏孔43之间发生错位，石英玻璃棒1在前进过程中，行进路线发生偏移后很容易断裂。
46.在该些实施例中，可选地，漏板41可以通过固定杆与支架10固定连接，且漏板41可以具有一定的长度，可选地，漏孔43的孔径在漏板41厚度允许的范围内，尽量增加漏孔43的尺寸，为了提高漏板41的广泛适用性，使得漏板41的漏孔43能够安装多种规格的石英玻璃棒1，并且能够方便将石英玻璃棒1从漏孔43中穿过。
47.可以理解的是，现有技术中，石英玻璃棒通常为垂直悬挂，但由于石英玻璃棒直径小于漏板孔径，在拉丝的过程中由于重力作用、机器震动或受其它外力作用，石英玻璃棒很容易发生晃动，从而导致飞丝，影响产品质量。本实用新型实施例提供的横向拉丝装置，成型组件40与推棒组件在水平方向上相对设置，克服了石英玻璃棒行进过程中由于自身重力、机器震动或受其它外力作用产生晃动点的技术问题，降低飞丝率，进而提高了石英玻璃纤维生产效率及产品质量。
48.进一步地，成型组件40还包括设置于支架10上的冷却部件44，熔棒器42设置在冷却部件44上，以使熔棒器42处于在正常工作温度内工作，冷却部件44能够避免长期处于高温下的熔棒器42发生变形或堵塞，降低熔棒器42的温度，提高熔棒器42的工作效率。可选地，冷却部件44可以采用冷却液循环冷却器，使得冷却部件44能够持续工作。
49.在一些实施例中，如图1所示，集束组件50包括集束轮51、绕丝筒52以及设置于集束轮51和绕丝筒52之间的排线轮53，集束轮51、排线轮53以及绕丝筒52相互间隔排布。通过上述结构，能够使得石英玻璃丝整齐的排布在绕丝筒52上，不需要二次绕丝，从而提高生产效率。
50.在一些实施例中，如图1所示，本实用新型实施例提供的横向拉丝装置还包括承托组件60。承托组件60设置于推棒组件与成型组件40之间，承托组件60用于承接推棒组件和成型组件40之间的石英玻璃棒。承托组件60能够给石英玻璃管提供滑动支撑力，有利于石英玻璃管在推棒组件和成型组件40之间平稳的前进。
51.在该些实施例中，承托组件60可以采用不同的结构方式，例如承托组件60可以为多排辊体结构或多排滑轮结构，本实用新型实施例对此不作具体限定，只要能够为石英玻璃管提供一定的滑动支撑力均可。
52.在一些实施例中，如图1所示，承托组件60包括夹持驱动件61、和连接于夹持驱动件61的第一夹持辊62及第二夹持辊63，其中，第一夹持辊62和第二夹持辊63相对设置于石英玻璃棒厚度方向的两侧。可以理解的是，将第一夹持辊62和第二夹持辊63沿石英玻璃棒厚度方向的两侧设置，能够进一步避免石英玻璃棒在前进过程中产生晃动，提高石英玻璃棒传动的平稳性，减低石英玻璃纤维飞丝率，提高产品质量。
53.在该些实施例中，可选地，第一夹持辊62和第二夹持辊63为可以为辊筒结构体，且第一夹持辊62和第二夹持辊63可以与夹持驱动件61转动连接。另外，第一夹持辊62和第二夹持辊63之间的间距可以等于石英玻璃管的孔径尺寸或厚度尺寸，以进一步避免石英玻璃棒在前进过程中产生晃动。
54.在一些实施例中，如图1所示，为了避免第一夹持辊62影响夹棒板31前进，夹持驱动件61设置于支架10远离行进单元20的一侧，且当推棒单元30行进至预设位置时，夹持驱动件61能够驱动第一夹持辊62的一端旋转预设角度。同时，第一夹持辊62与夹持驱动件61可转动连接，还能够方便石英玻璃棒安装于第一夹持辊62和第二夹持辊63之间。
55.在该些实施例中，可选地，预设角度可以设置在0-90
°
之间。可选地，第一夹持辊62和第二夹持辊63的外表面可以设置橡胶层，以增加第一夹持辊62和第二夹持辊63与石英玻璃管之间的摩擦力，提高石英玻璃管的传送效率。可选地，夹持驱动件61内可以设置工作电机和齿轮26组，齿轮26组的输出端连接第一夹持辊62，即夹持驱动件61与第一夹持辊62形成“道闸”结构，以方便第一夹持辊62的一端以夹持驱动件61为圆心旋转一定的角度。可选地，预定位置可以是夹棒板31距离第一夹持辊62或第二夹持辊63距离5-10cm的位置处。
56.在一些实施例中，如图1所示，为了避免第二夹持辊63影响夹棒板31的前进，承托组件60还包括连接于支架10的竖向驱动件64，夹持驱动件61连接于竖向驱动件64，且当推棒单元30行进至预设位置时，竖向驱动件64能够驱动夹持驱动件61沿竖向移动，以使第二夹持辊63能够沿竖向移动。
57.可以理解的是，第二夹持辊63通过夹持驱动件61与竖向驱动件64滑动连接，还能够方便将石英玻璃棒装夹在第一夹持辊62和第二夹持辊63之间。具体地，石英玻璃棒进行装夹时，通过竖向驱动件64将第二夹持辊63升至设定高度，设定高度可以是夹棒孔32底壁的高度，以使石英玻璃棒保持水平，之后，夹持驱动件61控制第一夹持辊62向远离第二夹持辊63的方向抬起，将石英玻璃棒一端穿过漏板41上的漏孔43，石英玻璃棒的中段放置在第二承托辊上，随后插入夹棒孔32中，并用硅胶垫片固定，之后将第一夹持辊62向靠近第二夹持辊63的方向移动，并使第一夹持辊62压在石英玻璃棒上，完成石英玻璃棒的夹装。
58.在该些实施例中，竖向驱动件与夹持驱动件61滑动连接，可选地，可以在竖向驱动件内设置折叠升降杆、升降油缸或其他升降结构，夹持驱动件61与该升降结构固定连接，通过竖向驱动件控制夹持驱动件61的移动。可选地，竖向驱动件可以通过连接管与支架10固定连接。
59.在一些实施例中，如图1所示，承托组件60的个数为多个，且多个承托组件60沿第一方向排布，以使得推棒组件和成型组件40之间能够支撑更长的石英玻璃棒，从而减少引丝次数，不仅能够降低原材料损耗，还能够减少了插棒时间，降低生产成本，并有利于提高生产效率。
60.在该些实施例中，本技术实施例对承托组件60的个数不作具体限定，可以根据实际需要进行增加或减少，只能能够使得石英玻璃棒在推棒组件与成型组件40之间平稳前进均可。具体地，承托组件60的个数为两个。
61.在一些实施例中，本实用新型实施例提供的横向拉丝装置还可以包括控制器，控制器用于控制的承托组件60的夹持驱动件61和竖向驱动件64，当夹棒板31行进至预定位置时，第一夹持辊62向上抬起，之后，竖向驱动件64带动第二夹持辊63向下移动，不影响夹棒
板31继续前进。
62.在本说明书的描述中，术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本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在本技术中的具体含义。
63.在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
64.以上仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。